卫星与反卫星

钟建业 刘峭丽

自1957年前苏联发射第一颗人造卫星以来，世界各国已向地球上空不同的轨道发射了大量的人造卫星，在离地球不到1000公里的低轨道就运行着大量机密的成像卫星和一些民用卫星星座。许多卫星无论在和平时期还是战争时期都起到了至关重要的作用，而且它们的功能与越来越复杂的相关网络结合在一起。

从海湾战争、“沙漠之狐”和科索沃之战可以看出，美军十分重视高度一体化的联合作战，而空间系统则在其中起着举足轻重的作用。

卫星与现代战争

1991年的海湾战争表面看来是一场高技术硬武器的攻击战，实际上也是一场人们看不到的电子软杀伤。高技术武器离不开用电子技术来引导和控制，离不开对电磁信号的探测、截获、识别和定位，离不开C3I系统密切协同，整个战场空间充满了电磁波的战斗。

卫星在海湾战争中的应用主要表现在侦察手段与技术上，通过空间、空中和地面的侦察、干扰和摧毁工作相配合，使伊军雷达迷盲、通信中断、指挥失灵、武器失控；同时，严密进行反侦察、反干扰和反摧毁，以保证自己的雷达看得准、看得远，通信联络迅速、准确、保密而不间断，飞机、导弹等控制自如。为建立全方位、全高度、全纵深、全频段的探测侦察网，仅在太空，美国就部署了32颗军用卫星，同时还租用了少数民用卫星。

1.照相侦察卫星：如“锁眼”11数字图像传输型卫星，曾获取了伊军向科威特推进的照片，使科威特政府和埃米尔家族得以及时撤退。美国还利用照相侦察卫星摄制了许多新的作战地图，并淘汰了不精确的老地图。

2.电子情报侦察卫星：2颗“大酒瓶”卫星，也叫“电子窃听卫星”或“电磁波探测卫星”，用于侦听伊军雷达、导航、电子设施的信号，并测定干扰美国预警机的伊军跟踪飞机的位置。

3.通信对抗情报侦察卫星：1颗“旋涡”卫星，专门探测伊军在伊、科间的无线电通信，加上转发器还可以窃听有线电话。

4.海洋监视卫星：16颗“白云”卫星，实施全天候的海上侦察。

5.雷达成像侦察卫星：1颗“长曲棍球”全天候、全天时成像卫星，可发现沙漠掩体下的军事目标和树林中的机动导弹，分辨率达1米。

6.导弹预警卫星：5颗“国防保障计划”预警卫星，每隔12秒对伊、科领土扫描1次，能在伊军的“飞毛腿”导弹发射后30秒内发出预警信号，测出的导弹发射点误差只有5公里左右。

7.气象探测卫星：数据加密，为陆、海、空军提供气象预报。

8.卫星定位系统：可协调舰艇发射巡航导弹，帮助引导机动部队，确定目标火炮及地雷场位置，将飞机引导向目标区等。

9.通信卫星系统：为美军中东司令部与白宫、国防部五角大楼、地面部队、舰船和飞机之间进行通信联系。

卫星技术的大量应用，对海湾战争的进程和结局产生了重大的影响。

1.由于美军占有了空间优势，拥有了绝对的制天权，为夺取制空权、制海权、制电磁权奠定了基础。

2.空间电磁斗争的软杀伤代替和补充了常规武器的硬杀伤，使综合战斗力倍增。

3.由于美军的侦察、干扰和电子压制力量强，加快了战争的进程，只用42天就结束了战争。

1998年12月，美、英联合部队对伊拉克实施了代号为“沙漠之狐”的军事行动。负责这次打击行动的美国中央司令部与海湾战场相隔8个时区、1.4万多公里，先进的设备将战场的各种信息及时由战区送到指挥中心，指挥人员可以密切注视战区行动并实施指挥决策。在这次行动中，美国出动RC－135、U－2侦察机和侦察卫星，提供了大量清晰的目标毁伤图片，有力支持了目标毁伤效果的评估。与海湾战争相比，军事航天系统有了更大的发展。尤其引人注意的是，美国建立了由5颗低轨道卫星和3颗小卫星组成的战区监测网，对伊拉克实施监控。美国人认为：他们有能力在伊拉克上空撑开一把“信息伞”，能够“看到”萨达姆所作的一切，并可以轰炸一些特定目标。美国还部署了联合战术地面站、战术数据报告系统、新型的全球广播系统等，在伊拉克战区构成了具有互通特性的战场态势感知能力。这也是美军倡导军事革命以来，信息优势作战概念的初步验证，充分说明美军更加依赖空间力量，未来作战将在陆、海、空、天四维空间展开的发展趋势。

目前，美国正计划在空间部署一个卫星监视网，使战争信息做到10～15分钟更换一次。在科索沃战场，北约进行了组网预演。它调用了大量的军用和民用卫星，对南斯拉夫进行全天候监视，把战场的信息更换时间从海湾战争的每周一次发展到每天几次，再加上空中的侦察机、预警机，形成全球信息感知系统和全球指挥控制系统，形成了战场的信息化和网络化。“两化”又支撑了北约部队的行动一体化。

在科索沃战争中，美国仍然象“沙漠风暴”、“沙漠之狐”一样动用了海军、空军和各种卫星及地面设施，又一次演练了从不同地点、不同空间出兵，在同一时间到达，同一时间实施打击的所谓“全球到达、全球打击”的战法，其全方位、多层次、诸兵种协同作战的能力再次得到了实战的考验。从资料获悉，北约发动空袭的导弹、战机来自不同地方，如海基巡航导弹来自地中海、亚得里亚海上的战舰，B－52轰炸机从英国起飞，F－117战斗机来自意大利，B－2隐身轰炸机则从美国本土远途跋涉，它们对南联盟的空袭时间几乎都很协调，形成了比较集中的一轮又一轮的轰炸。

以美国为首的北约在空袭中，动用了几个国家的50多颗军、民用卫星，种类约有15～20种，是军事作战中使用航天系统最广泛的一次。对南联盟空袭中使用的卫星有：

成像侦察卫星：

1.“长曲棍球”雷达成像卫星两颗，用于进行打击前的情报侦察和空袭后的效果评估。每颗卫星重15吨，轨道高度680公里，轨道倾角分别为68度和57度。它们每天飞越南斯拉夫/科索沃目标区域上空，并在该地区东、西部上空飞越时倾斜拍摄雷达图像。雷达图像的分辨率为0.3米～0.9米，能在夜间和各种气象条件下进行基本的轰炸毁伤评估。

2.先进的KH－11数字成像卫星3颗，其可见光和红外图像的分辨率更高，能用于更加准确的轰炸毁伤评估。尽管这些卫星不能穿透植被成像，但其红外成像设备能在天气良好时进行夜间侦察。这3颗卫星的轨道倾角为97度，每颗卫星每24小时飞越南斯拉夫/科索沃目标区域上空两次，还能在该地区东、西部上空飞行时倾斜拍摄可见光和红外图像。

气象卫星：

1.“国防气象卫星计划”卫星4颗（见题图），属于美国空军，运行在805公里高极轨道上，其云图分辨率为300米。

2.“诺阿”极轨气象卫星4颗，即“诺阿”－10、－12、－14、－15，属于美国国家海洋与大气管理局，这些卫星能拍摄目标地区上空的云图。

3.欧洲地球同步轨道气象卫星2颗，分别定位于经度0度和西经9度。

全球定位系统卫星：

该系统由24颗卫星组成，对准确袭击目标发挥了重要作用，如B－2轰炸机投掷“联合直接攻击弹药”就是由该卫星星座精确制导的。

通信卫星：

它包括美军的“国防卫星通信系统”、“特高频后继卫星”、“数据中继与信号情报卫星”、“舰队通信卫星”，北约的“纳托”－4型通信卫星，英国的“天网”卫星，法国“电信星”上的“锡拉库斯”军用通信系统。

从海湾战争到科索沃战争可以清晰地看出，军事航天系统的作战支援已成为美国实施远距离、大纵深、立体化作战与指挥的首要基础。鉴于空间的独特 地位和作用，以美国为首的军事大国一直认为空间做为第4维战场，必将引起未来军事斗争形式的根本变化。与陆地主宰、海上控制、空中优势是美军军事战略的关键组成部分一样，夺取空间优势将被放到日益突出的位置。由于今后的战争将更多地依靠空间系统完成全球通信、实时侦察和监视、空中预警、气象、武器导引等与作战有关的任务，为抢占空间和控制空间而展开的空间武器攻防对抗必将成为现实。

从防御一方来看，积极有效地形成打击卫星，打击信息链，阻断信息传输的武器装备，也将会在未来局部战争中起到独特的作用。

反卫星武器

早在1959年美国就有了一个有效的反卫星系统。据报道，1968年前苏联对这种武器进行了第一次试验。在冷战期间，这两个超级大国一直在研究各种类型的反卫星武器。一段时间之后，出现了常规的反卫星导弹、反卫星卫星以及定向能武器和电子干扰等反卫星武器。常规反卫星武器按工作方式分为直接攻击式和共轨式。美国和俄罗斯对各种反卫星武器的可行性进行过多次研究和试验。而有的发展中国家也已掌握了一种以弹道导弹或科学探测火箭为基础的直接攻击式反卫星武器。如果给它装备一个精确制导系统或者配上一个核弹头，那么这样一种武器就会给低轨道卫星造成重大威胁。限于篇幅，以下主要介绍直接攻击式反卫星武器。

制造和部署一个直接攻击式反卫星武器并非易事。一个典型的低轨道卫星在地球上空几百公里处以7500米/秒以上的速度沿轨道运行，为了击中这样一个飞逝的卫星，攻击者必须能够发现并追踪它，进而达到并损害或摧毁它。就目前技术而言，发现和跟踪一颗卫星已不是什么难事，通过因特网或其它信息源就可找到卫星轨道参数，即使军用卫星的轨道参数也难以保密。至于卫星跟踪，甚至业余爱好者都能找出一些办法来完成这一任务。

直接攻击式反卫星武器是当目标卫星在其上空经过时，用动能、常规弹头、核爆炸或其它方式摧毁它。对直接攻击式反卫星武器的最基本的要求是能够到达目标所在的高度。直接攻击式反卫星武器的运载火箭要比把一个类似的负载送入轨道的运载火箭要小、成本也低。对这样一种运载器的一种选择方案是弹道导弹。

简单的直接攻击式反卫星武器运载器还可选用科研探空火箭，许多国家都有探空火箭计划。例如，美国航空航天局(NASA)每年发射大约30枚探空火箭。这些火箭能把重140公斤的弹头送到1500公里高度或把重300公斤的弹头送到800公里高度。其它有代表性的探空火箭包括：巴西的“桑达”－4，它能把重500公斤的弹头送到650公里高度；印度的“罗希尼”能把重100公斤的弹头送到350公里高度。探空火箭成本低，也容易制造。NASA的许多探空火箭是由“黄铜骑士”舰空导弹和“金牛座”火箭发动机组合而成。这些发动机用的是60年代的技术。

研制直接攻击式反卫星武器的一个主要难题是怎样使它离目标足够近。为了用一个弹丸去击毁某个卫星，截击导弹应到达离目标不到100米的地方。如前所述，一个典型的低轨卫星在地球上空几百公里处以7500米/秒以上的速度沿轨道运行，如此之高的运行速度对拦截武器的制导系统和杀伤飞行器显然是一个重大的挑战。

前苏联在他们的反卫星武器试验中使用雷达和光学制导系统，而美国ASM－135反卫星导弹使用红外导引头和激光陀螺仪，这些方法都是有效的。

制造直接攻击式反卫星武器的另一个主要设计难题是要制造出在地球大气层外具有机动能力的杀伤飞行器。它可以采用反作用力控制系统，推力矢量控制是其中一种，另一种是采用多个小型横向火箭的控制法。美国许多年前在轻型反坦克导弹“德拉贡”(Dragon)上首次使用了简单的横向控制系统，它为设计师提供了一种成本低廉但却有效的反卫星杀伤飞行器的模型。近几年已经研制出了一些先进导弹，它们有很强的机动能力，如美国的地对空增程拦截器(ERINT)在弹体中部安装了180台小型固体火箭发动机，以增强导弹的机动性。洛马公司的“战区高空区域导弹防御系统”和俄罗斯的出口型萨姆－10导弹也采用这种推力控制系统。

发展中国家的反卫星武器更适于采用成熟技术，如伊拉克研制失败的“塔穆兹”(Tamouz)运载火箭。它是三级运载器，1989年做过部分试验。其第一级由五个“飞毛腿”改型部件组成，第二级是“飞毛腿”的改型，第三级可能使用了“萨姆”－2的发动机。该火箭被用于将卫星送入低轨道，计划它的射程是2000公里左右，这个射程完全可以将杀伤飞行器送至足够的高度。若用一个机动的杀伤飞行器代替第三级，它就会成为性能可靠的直接攻击式反卫星武器。

为弥补制导和控制系统的不足，可以采用杀伤面积更大的核弹头或人造碎片型弹头。核武器在空间产生的X射线，能立即击毁数十公里之外的卫星。如果增强卫星的抗核能力，需要花费大量资金，而且卫星重量的增加要受到严格的限制。这种反卫星武器的主要优点是技术含量较低，没有多级助推器或复杂的制导系统，仅仅是一个经改进的“飞毛腿”导弹和一个小型核装置。

人造碎片群是另一种引起大面积杀伤的装置。由于在太空里物体的移动速度非常高，即使是小物体，其动能也是非常高的。从理论上说，发射到低地球轨道的大量人造碎片，如钉子就会对许多军用卫星造成严重损害，这种方法在技术上是可行的，关键是要考虑碎片群的大小及其分布、末速度等。

地面发射的反卫星武器还可按共轨方式来拦截目标。共轨式反卫星武器经变轨运行到目标卫星所在轨道，然后对卫星进行追踪，最后用动能武器、常规炸药或核爆炸的方式将其摧毁。一般认为，共轨方式用来对付低、中高度轨道卫星的可能性更大。但一些拥有先进反卫星能力的国家或许能用它来攻击同步轨道上的卫星。

除共轨式、直接攻击式反卫星武器外，还有一些可以破坏卫星正常工作的方法，采用这些方法无需将武器送入空间，或者说无需给卫星造成一种结构性破坏。诸如激光器和高能微波束这样的定向能武器，能彻底摧毁卫星或使目标卫星失效。而电子干扰能破坏目标卫星与地面站之间的联系。此外，美国和前苏联曾经都考虑过对发射场、控制中心和用户地面站进行直接打击和电子干扰。采用最新的信息战法或许更容易，如将病毒引入计算机系统以破坏其软件，或采用远距离指挥系统来控制专用卫星星座等。

美国加快发展激光反卫星武器

1997年10月，美国陆军在新墨西哥州白沙导弹靶场，用“中红外先进化学激光器”和“海石光束定向器”，进行了世界上首次公开的激光反卫星试验，目标卫星高度425公里，试验取得部分成功。最近，美国《陆军内情》在获得一系列军方内部文件的基础上，报道了1998财年美国陆军的激光反卫星武器方面的进展情况，并且指出：美国对激光反卫星武器的研制不但没有停止，而且在技术上有了进一步提高，距离实战应用又前进了一大步。

美国陆军目前的激光反卫星武器方案是以功率220万瓦的氟化氘“中红外先进化学激光器”和主镜直径为1.8米的“海石光束定向器”为基础，对其技术进行改进，使这套系统正式具备反卫星能力。

美国陆军到1998财年结束时，主要工作集中在提高“海石光束定向器”对卫星的跟踪和瞄准能力。这种光束定向器对飞机、战术导弹等战术快速目标有较强的跟踪瞄准能力。经技术改进，它已基本具备了昼夜跟踪卫星的能力。

跟踪试验从1998年3月开始，目标星是“低功率大气补偿实验”卫星。卫星轨道高度550公里，星上装有大量后向反射器，不但可以校正激光瞄准点，还可以用来测量照射到卫星上的激光光斑的功率分布。试验中，“海石光束定向器”利用低功率激光成功地跟踪了这颗卫星。到1998年8月，试验已经取得令人满意的结果。

试验中采用了两项重要的技术。一项是圆锥扫描技术，这项技术是控制激光束在一个圆环内移动，直到照射在目标卫星上，并有返回信号被地面系统接收。这样，激光器就能够将激光束长时间地聚焦在卫星或卫星的特定部位上。第二项技术是采用了后向反射器。这种反射器能够将在一定入射角范围内入射的激光束按原方向反射回去。采用这种反射器的目的是研究大气对激光传输的影响。大气对激光束有一定的“折射”作用，当远程发射激光时，必须经过校正，才能保证激光束准确无误地射向目标。在被激光跟踪的卫星上, 可根据不同需求安装数量不等的反射器。

1998财年与1997年10月的试验目的有所不同，后者是为了检验卫星上的光电传感器对激光攻击会有何反应，而前者是进一步提高激光对卫星的跟踪瞄准能力，可以说这是激光反卫星技术更接近实用化的一个重要标志。

图片资料来源：英文版《简氏空间指南》