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2019-09-07 09:29 来源:未知

  太空态势感知能力是洞察和掌控潜在对手航天活动意图与动向、确保太空资产安全的关键,是进行太空控制的基础和前提。美军将太空态势感知能力建设作为重点领域加速推进,积极构建天地一体化的太空态势感知网络体系。

  2014年初,美空军与洛克希德·马丁公司就第二代“太空篱笆”研制方案达成协定。根据该协定,美空军将得到性能更强的S波段陆基雷达系统,以便探测到体积更小的物体。第一代“太空篱笆”只能探测到2万个直径大于28厘米的物体。第二代“太空篱笆”将能追踪超过20万个直径大于2厘米的物体。

  6月18日,美国总统特朗普下令美国防部立即启动组建“天军”的进程。特朗普表示,“天军”将独立于空军,成为美国武装力量的第六军种。这是美国军队成立独立作战部队的关键一步,对于美国太空作战力量而言具有里程碑意义。

  “太空篱笆(Space Fence)”是美国提高太空态势感知能力的另一个关键项目,属于太空监视系统的地基部分。“太空篱笆”指的是由多个地基相控阵雷达站构成的大型太空探测系统。

  太空对抗作战的“耳目”—太空态势感知系统

  测试中的“天基太空监视系统”(SBSS)卫星

  未来太空武器作战设想图 [资料图](图片来自中国科学报)

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  美军充分认识到太空系统的脆弱性,为弥补这一弱点,美军制定了太空系统分散式体系结构和多样化防护并举的发展思路,并在美空军发布的《弹性与分散式太空系统体系结构》白皮书中系统阐述了对太空系统“弹性”和“分散式太空系统”体系结构的认识和思考。

  不断增强太空态势感知能力,既是美国太空安全政策的基石,又是美国实现太空军事化的前提。为此,美军在过去几年发射了多颗太空态势感知卫星,增强对别国卫星的监视能力。此外,用于监视太空的地基太空监视系统也在不断完善,太空态势感知能力已经有了很大程度的提高。

  美国拥有可用于反X任务的中段反导拦截弹,曾于2008年用“标准”-3导弹摧毁了一颗失控的在轨间谍卫星,以实战的形式验证了动能反低轨卫星的能力;美军“反通信系统”(CCS)电子战太空对抗系统统可全球部署,具备对地球同步轨道通信卫星的上行链路干扰能力。

  第一代“太空篱笆”,可保证对轨道倾角约30度-150度范围的卫星进行搜索,能追踪地球轨道上篮球大小的物体,多年来一直是美国太空监视的主要手段之一。然而,由于系统老化、功能不足且耗资巨大,美国空军航天司令部已于2013年9月1日关闭了第一代“太空篱笆”,改由其他监视系统暂时接替“太空篱笆”系统的部分功能。

  出品:科普中国军事科技前沿

  通过天基和地基监视系统的配合,目前,美国每天可完成6万余次对太空目标观测,并对10厘米以上的1.6万个在轨目标进行探测、跟踪和分类。能够对包括高轨道和低轨道的别国卫星尤其是军用卫星在轨运行状况进行分析, 可以为作战运用提供强大的信息支持。

  按计划,“天基红外系统后继”系统将包括5颗地球同步轨道卫星和2颗极轨卫星,提供对所有类型弹道导弹发射助推段预警能力,性能改进的重点在于抗毁性得到了大幅提升。

  “太空态势感知就是太空作战管理。今天,太空比以往任何时候都更加拥挤、更加具有竞争性,对美国能力的威胁也与日俱增。美军应加强太空态势感知的能力,以便在太空作战并取得胜利。” 这是近日美国空军第20太空控制中队艾林·萨利纳斯少校撰文表达的观点。

  此外,美国开展的“天基杀伤评估”计划探索在弹道导弹防御系统中整合天基拦截器的可行性。美国新一届政府极有可能在任期内借助“天基杀伤评估”项目,安排与天基拦截相关的技术项目,未来具备潜在太空攻防用途。

  美国空军航天司令部已经明确了太空态势感知的四大支柱:信息描述、数据综合与利用、威胁预警和攻击报告。为实现这四个支柱,美国空军航天司令部为太空态势感知规划了多个实体项目,这些项目包括地基和天基两大部分。其中,太空态势感知卫星是天基系统的重要组成部分。

  分散式太空系统体系结构的五种途径分别是:结构分离、功能分解、有效载荷搭载、多轨道分解、多作战域分解。而多样化太空防护更加强调发展主动防护能力,以分离、多样化、分散、欺骗、冗余备份等六种途径,提高卫星系统防护能力,确保太空系统在任何时候均可应用。

  “太空篱笆”系统由多座大型地面雷达组成。

  摧毁对手太空能力的利剑—进攻性太空对抗系统

  “同步轨道太空态势感知项目” (GSSAP)主要用于监视地球同步轨道的卫星。

  近年来,多种主动防护能力建设项目重新获得关注,如要求所有重要卫星都具备轨道机动能力、推进卫星通信干扰源探测技术研发等。尤其是在下一代天基预警系统发展方面,美空军希望在“天基红外系统后继”系统体系架构设计中纳入分散式体系结构理念,即利用“结构分离、功能分解、有效载荷搭载、多轨道部署、多作战域部署”的方式,实现弹性与分散式太空系统体系结构,提高系统的可靠性、抗毁性与弹性。

  地基太空监视系统:“太空篱笆”越扎越紧

  防御敌方对太空攻击的盾牌—防御性太空对抗系统

  目前,美国天基太空监视系统主要包括:“中段试验卫星”(Midcourse Space Experiment,MSX)、“天基太空监视系统”(Space Based Space Surveillance,SBSS)、“天基太空跟踪与监视系统”(Space Tracking and Surveillance System,STSS)、“地球同步轨道太空态势感知项目(Geosynchronous Space Situational Awareness Program,GSSAP)”,以及后续各种可遂行太空监视任务的空间平台(小卫星)等。其中,MSX主要用于弹道导弹中段监测和跟踪、太空目标监测和地球背景环境探测试验研究等;SBSS主要针对GEO(地球同步轨道)轨道进行探测,其先进的转台跟踪能力,不仅能对高轨目标探测跟踪,而且具备对低轨及机动目标探测能力。GSSAP主要也是针对GEO轨道。SBSS系统将使美国对地球静止轨道卫星的跟踪能力提高50%,同时美国空间目标编目信息更新周期由5天左右缩短为2天,信息的更新频率大幅缩短。

  天基态势感知系统方面,美军持续提升地球同步轨道目标和局域特定目标持续监视能力。为填补“探路者”卫星服役期满后与后续微小卫星星座间的天基太空监视能力的缺口,美空军成功发射“快速响应太空”-5卫星,卫星载有的光学成像系统每天可从低轨对地球同步轨道目标进行15次扫描监视,所验证的技术还将用于未来的太空目标监视星座以及通用星载太空态势感知传感器。美空军已成功发射4颗“同步轨道太空态势感知计划”(GSSAP)卫星,GSSAP单星质量600千克,星上可能搭载宽视场观测相机、窄视场成像相机、红外相机、电子信号截取设备等,可在地球同步轨道附近机动,对高轨目标进行抵近详查,甚至截取电子信号,能够为美军太空作战提供目标技术侦察和行动意图判断。

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