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来自 热点 2020-02-27 13:57 的文章
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【澳门威利斯人608cc】激光反卫星火器是定向能反卫星火器中的一种,United States国防部和宇宙航香港行政局前后相继

3月27日,印度宣布成功进行首次反卫星试验。就在印度举国欢腾之际,美国国防部和宇航局先后批评印度反卫星试验制造大量太空碎片,称已检测到400块碎片,并对其中60块进行监视。美国高调批评盟友的做法,在过去很少见。

今年3月27日,印度总理莫迪宣布印度成功进行了首次反卫星试验,用导弹击落一颗高度300km的在轨卫星。并称这使得印度成为继美国、俄罗斯和中国之后第四个具备反卫星能力的国家。接着于4月1日印度又成功发射1箭29星.。印度媒体欢呼印度已跻身太空四强。多数国家的媒体也认为,印度的航天技术和实力不可小觑。

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太空碎片问题被诟病已久。根据美国航天局约翰逊航天中心资料,目前,地球周围有近12.5亿块太空碎片,大小自1毫米至数十厘米不等。这些太空碎片每秒飞行速度7公里至8公里,甚至10公里至15公里,相当于子弹速度的10倍以上,对太空飞行器造成一定威胁。鲜有人知的是,大部分太空碎片来自冷战时期的美苏反卫星试验。

对于印度进行这样一个规模不大的反卫星试验,各国媒体和专家学者的意见贬褒不一。但除美国外大体上说来反应是平和的。负面的意见主要是认为“不能排除注水的成分”,“初级水平实验”,“离武器还有很长一段距离”等等。至于美国,开始时批评印度此举将“掀起新一轮武器竞争”。这一说法自然太滑稽。美国一直积极进行反卫星试验,现在又积极筹划建立太空军,美国自己才是一直热衷于“掀起新一轮武器竞争”!后来美国改为在碎片问题大做文章,先是国防部代理部长亲自讲话批评,后又有国家航空航天局NASA指责印度反卫星试验制造太空垃圾,说美国至今已探测到400碎片,并正在跟踪其中60片;这将威胁太空安全和世界各国和平利用空间云云。美国和印度是战略伙伴关系,二国还订有军事协议。印度又是美国“印太战略”的重要环节,二国在遏制中国这点上是一致的。现在美国如此高调指责一个战略伙伴(尽管是国防部代长和NASA出面),这在过去是罕见的。

近年来,军用卫星在侦察监视、通信中继、导航预警等领域发挥着重要作用,日益成为空天打击的“头号”军事目标。为夺取制天权,世界各军事强国在积极发展卫星技术的同时,也在大力研发反卫星武器。日前,俄罗斯军工部门就宣布完成了新型机载激光反卫星武器的研制工作,这意味着俄罗斯在反卫星领域实力的大幅提升。

威胁太空安全

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激光武器可利用光束能量瞬间摧毁或干扰高速飞行的太空飞行器,具备攻击速度快、杀伤效率高、抗干扰性强、作战效费比高等突出优势,尤其适合作为外太空的攻击性武器。随着相关技术的发展成熟,激光武器势必成为令卫星“胆寒”的“无形杀手”。请关注今日的《解放军报》——

反卫星试验中,无论采取何种手段,目标卫星被摧毁后都会产生一定数量碎片,这些碎片绕地球运转,对空间飞行器构成一定威胁。至于多大碎片会产生影响,国际上没有统一标准,通常认为大小在1.5厘米至20厘米的碎片具备破坏力。其中,5厘米大小的碎片可使一颗卫星失效,10厘米大小的碎片可将一颗卫星摧毁,小于1.5厘米的微小碎片威胁不大,可以忽略不计。

反卫星导弹正在向目标卫星逼近

从天而降的“神秘之光”

美国空间监视网是唯一公开宣布对太空碎片进行监测、跟踪和编号的机构,拥有十几台大型雷达,例如“赫斯台克”雷达及其辅助雷达,号称世界上分辨率最高的成像雷达,可以分辨5毫米碎片,该机构的检测结果和报告在国际上具有一定权威性。一般情况下,美国空间监视网仅对1.5厘米以上有害碎片进行跟踪和编号。据此推算,印度此次反卫星试验共产生的400块碎片中,大于1.5厘米的碎片共60块。

印度此次反卫星试验水平究竟如何?美国为何要高调反对印度反卫星试验?碎片问题为何如此敏感?美俄的反卫星试验有没有碎片问题?这些可能是读者和网友最希望了解的问题。

制图:刘程

初步解决办法

美国卫星数量最多,军队对卫星的依赖性最大。所以他极力反对其他国家也具有反卫星能力

说起反卫星武器,人们早已不陌生。1957年第一颗人造地球卫星被送入太空后,如何将太空中的卫星打下来,就成为美苏两国博弈的战略课题。1959年,美国就进行了首次反卫星技术试验,苏联也在上个世纪70年代研制成功卫星歼击机并装备部队。1960年,首台激光器在美国问世,开启了人们把激光器用于军事用途的序幕。尤其是各类科幻大片中层出不穷的激光武器,更使它俨然成为未来武器的“标配”。

根据美国空间监视网的报告,2013年运行在地球轨道上的空间目标,包括正常运行卫星、飞船、空间站、失效卫星、运载火箭残骸以及太空碎片共计2.3万块。其中1.5厘米以上的太空碎片约占57%,即1.4万余块。各国专家学者普遍认为,这1.4万余块碎片主要来自美苏冷战时期的反卫星试验。

截止2018年初,据权威部门统计,全球卫星数量大约有1000颗。其中美国卫星最多,约593颗;中国其次,192颗;俄罗斯135颗。美国的600来颗卫星中至少有三分之一直接用于军事目的,包括侦察,导航,通信,指挥,导弹预警等等。在历次海湾战争和局部战争中美军的卫星起到至关重要和无可替代的作用,既使美军尝到甜头。也使美军认识到,万一卫星失效,海陆空三军绝大多数武器装备都会变成聋子和瞎子。

澳门威利斯人608cc,现有的反卫星武器可谓琳琅满目,主要包括核导弹反卫星武器、动能反卫星武器、定向能反卫星武器等。其中,激光反卫星武器是定向能反卫星武器中的一种,能通过辐射使卫星敏感元器件失效或直接摧毁卫星,避免了核攻击等方式带来的附带毁伤,成为各军事强国竞相研制的反卫星武器。

冷战后期美国初步解决卫星碎片问题。方法之一是采用新型反卫星导弹,当导弹与卫星“相遇”时,展开一张巨大的聚酯板拍打卫星,使卫星内部仪器失灵,卫星仍保持完整外形,不产生碎片。二是在卫星上安装机械手“擒拿”目标卫星。不过这一方法的作用距离太短,实战意义不大。

美国国家安全和空间管理组织委员会有一份报告,内称当前世界上没有任何一个国家像美国这样依赖空间系统,因此美国必须有能力“保护太空资产免受敌方攻击”,“使敌方不能利用太空来威胁美国利益”。这和特朗普提出的要组建太空军,要“美国必须主导太空”是一致的。所以美国不但极力反对别的国家进行反卫星试验,不允许其他更多国家跻身太空领域,而自己却不遗余力在进行反卫星试验和发展反卫星武器。因为只有把别的国家卫星统统打掉,太空中只剩美国的卫星,美国独霸太空,对美国言是最安全的,也是美军和政客们追求的目标。

早在1965年,苏联就开始研制激光武器。1981年,苏联的激光武器空中试验平台“A-60”首飞成功,并于1984年首次使用激光武器成功摧毁了空中的靶标。这期间,苏联的地基反卫星激光武器也开始试验部署,并在与美国间谍卫星的博弈中“小试牛刀”。苏联还曾在“宇宙”系列卫星飞船和“礼炮”号空间站上成功进行了8次激光武器试验。美国提出“星球大战”计划后,苏联应对美国弹道导弹的“杀手锏”武器,就是装载有二氧化碳激光武器的“极地”号飞船。虽然这艘飞船最终没能顺利发射升空,但依旧把激光武器的威慑力发挥到了极致。

苏联的早期反卫星试验也产生大量碎片,据美国杂志报道,从1968年至1982年,苏联共进行20次反卫星试验,产生碎片736块。此后通过改进反卫星技术,逐渐减少产生的碎片数量。

美国为了“主导”太空,一直在积极进行反卫星试验。早期一些试验,产生碎片比现在的印度严重得多多

在苏联“神秘之光”的刺激下,美国不甘示弱,进一步加快了激光武器的实战化步伐。1992年,美国陆军先后利用“中红外先进化学激光器”和“海石”光束定向器进行了一系列地基反卫星模拟试验。1997年10月,美国使用地基激光器发射的激光束照射军用气象卫星获得成功。同时,美国陆军还利用地基激光反卫星装置击毁了飞行中的火箭弹。

印度科学家称,此次印度进行反卫星试验的空间高度仅300千米,产生的太空碎片将在45天内坠落。这一说法有一定道理,因为300千米位于临近空间,含有极稀薄空气,对碎片有微小阻力,碎片高度将随着时间逐渐下降,直至坠入大气层被烧毁。

早在上世纪60年代初,美国就进行反卫星试验。1960年10月,美军用一枚中程导弹,上载100万吨核战斗部,爆炸后能使1000km范围内卫星都被摧毁。但在附近轨道正常运转的其他国家民用卫星也严重受害。因此立即受到英国首相和很多国家政府的强烈抗议,被斥为“近乎疯狂的行为”。此后美国的反卫星试验和武器不敢再公开使用核弹,而改用常规弹头,采用动能直接碰撞杀伤方式来拦截目标卫星。

俄罗斯在继承苏联相关成果后,持续进行反卫星激光武器的研制工作。被寄予厚望的“A-60”激光反卫星空中试验平台,于2012年再次启动并持续至今,或将成为俄罗斯新型机载激光反卫星武器的“核心成员”。一旦新一代机载激光反卫星武器研制成功,其太空威慑实力不言而喻。

“终极”解决之道

1985年9月13日,美国首次成功地用反卫星导弹击毁一颗在500多km高轨道上的军用实验卫星。导弹由一架在12000米高空飞行的F-15喷气战斗机上发射到太空,并击中了一颗美国在太平洋上空轨道运行的旧卫星。结果将旧卫星撞击成数千块碎片。至今仍在太空运转。碎片具体数字无从知晓,因为至今只有美国拥有能探测和跟踪碎片能力的巨型雷达。

“卫星杀手”是怎样炼成的

无论是直接碰撞,还是用聚酯板拍打,仅仅是初步解决碎片问题,隐患仍在。激光和微波杀伤卫星技术,无需碰撞就可使卫星失效,一劳永逸地解决碎片问题,但要把激光武器放在飞机或卫星上很难,原因在于功率大的激光武器重量也大,飞机和卫星无法承受,重量轻的激光武器功率小,达不到杀伤要求。美国空军曾研制出机载激光武器,并以波音747飞机作平台,进行多次试验,但最终于2011年下马,原因是激光武器功率不足以摧毁对方导弹。

不过美国毕竟技高一筹。经过不断摸索和改进,美国在上世纪90年代初步解决了碎片问题。据说办法之一是这种新型反卫星导弹从地面发射,在导弹与卫星遭遇时,展开一张巨大的聚酯板拍打卫星,使卫星内部的仪器失灵,而卫星仍保持完整的外形,从而可以减少空间碎片。所以上世纪90年代美国进行的二次反卫星试验,只产生284块碎片。至于原苏联,一开始也是每次都产生大量碎片,但由于它基础科研比较扎实,很快掌握改进的门道。据美国杂志报道,从1968年至1982年,苏联共进行20次反卫星试验,总共碎片736片。而且不断减少(可能是有的反卫星高度较低),至本世纪仅剩300片。因此无论美国还是原苏联,早期试验的碎片问题比起印度来严重得多多。现在美国指责印度,有“只许州官防火,不许百姓点灯”的味道。

说起激光武器这一“无形杀手”的绝招,主要就是把太空中的卫星“烫伤”。现有的激光武器根据作战用途可分为战术激光武器和战略激光武器,反卫星激光武器是当之无愧的战略激光武器。卫星上的精密光电设备、热控制系统和供电系统都是怕光怕热的“宝贝疙瘩”,反卫星激光武器发射的激光束辐射强度高,可通过热效应对卫星产生致命创伤。甚至,“怒火中烧”的激光还有可能直接烧毁卫星。同时,激光束对卫星也有一定的冲击效应,可使卫星上的零部件损坏或者使卫星偏离轨道。

衡量激光武器的主要性能指标是重量/能量,投入实战的机载激光武器这一比值至少要达到5千克/千瓦,即输出功率为100千瓦激光时,激光设备的总重量不得超过半吨。然而目前的技术只能实现50千克/千瓦,距离实战要求还很远。

印度在武器问题上历来采取独立自主研制和从多国采购相结合方针。所以美印虽在印太战略等问题上是战略伙伴,且订有军事合作协议,但单边主义的美国,从来就对印度这一政策和武器来源多样化的方针不满,甚至刻意抹黑。例如印度和俄罗斯联合研制的布拉莫斯超音速巡航导弹,就是个例子。这种导弹在开始阶段曾遇到一些困难而停滞不前。美国就大肆渲染,说布拉莫斯是巡航导弹超音速失败的一个典型例子。这一说法传到中国,一些专家还把它写进科技读物书内。实际上后来很快就解决技术难关,并定型、生产。至今它是印度海陆空三军通用主要武器。所以对于国外的宣传,需要我们多加分析和判别。

更为重要的是,反卫星激光武器发射的激光束以光速运行,可以瞬间击中目标,令目标“防不胜防”。除具备“指哪打哪”的功夫外,反卫星激光武器发射的“光弹”质量为零,射击时没有反作用力,可在飞机、军舰或地面进行精确瞄准、射击。相比于导弹或卫星碰撞动辄带来的太空垃圾,反卫星激光武器算是“清洁干净”的理想武器,也因此成为备受青睐的“卫星杀手”。

自特朗普上台以来,美国特别重视激光技术发展。2018年美国导弹防御局局长公开表态,加大对高功率激光武器投资,并预言近年内激光技术将有重大突破,届时武器和战略、战术概念或将有重大改变,我们将拭目以待。

从报道看,印度此次试验是很谨慎的。并考虑到碎片这一敏感问题,力求负面影响最小。

目前,各军事大国投入研发的反卫星激光武器主要包括地基、机载和空间三大类。

碎片问题是反卫星试验一个敏感问题。目标卫星被击落后造成大量碎片,对空间大量正常运行的卫星构成威胁,对各国人民和平利用空间构成威胁。因此受到世界各国、团体和人民的反对;同时也反映发射技术不够成熟。我国于2007年月进行第一次反卫星试验。反卫星导弹直接碰撞850km高度的卫星将其摧毁。由于是第一次试验,经验不足,使导弹和卫星二者头对头发生超高速碰撞,产生的空间碎片很严重。据美国空间目标监视网称,它的赫斯台克雷达(Haystack雷达,Ku波段。带宽2GHz,2012年前号称具有世界上最高分辨率的成像功能)对其中5cm尺寸以上碎片进行编号和长期跟踪。因为从理论上讲,850km高空的空间碎片将长期存在下去。

地基反卫星激光武器可用于干扰、致盲和摧毁近地轨道上的军用卫星。美国就曾利用高功率激光器摧毁运行轨道高度达412公里的“微型探测器技术集成-3”卫星。2008年,美国陆军部署完成了地基反卫星激光武器系统,可使卫星暂时“失明”或丧失通信能力。地基反卫星激光武器具有重量、体积不受限制,能量供应易于解决等诸多优势,但由于大气对激光能量的衰减,主要部署在空气较为稀薄的地区。

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机载反卫星激光武器就是把激光器安装在飞机上攻击卫星。美国机载激光武器和俄罗斯的“A-60”都采用这种方案。历史上,人类第一次反卫星试验就是通过飞机发射卫星拦截导弹进行的,充分展现出机载平台机动灵活的优势。由于飞机飞行高度高,大气较为稀薄,机载反卫星激光武器克服了地基反卫星激光武器的缺点,但自身也存在着重量、体积和能量供应受限制等技术难题。美国目前研制的机载反卫星激光武器,能在10-20秒之内摧毁近地轨道卫星。

美国Hystack目标探测雷达。其分辨能力居世界之冠

空间反卫星激光武器就是把激光器植入卫星、航天飞机等航天器中。加上“外挂”的航天器不需要考虑气流和震动问题,可攻击中高轨道卫星,将激光武器的作战效能发挥到了极致。历史上,美俄都先后出台过空间反卫星激光武器的平台方案,甚至还设想以空间站为核心,搭载激光武器后成为“太空战斗站”。

大家知道,反卫星技术是基于反弹道导弹技术。印度此次反卫星试验,高度为300km。而根据印度目前导弹、反导和一箭多星等的实力来看,更高的高度应该是不成问题的。所以没有打更高高度,我认为是印度吸取中国经验教训后一种谨慎做法。因为300km是临近空间,含有极稀薄空气。对碎片有微小阻力,随着时间高度有可能逐渐下降,直至坠入大气层被烧毁。印度科学家自称,碎片将在45天内全部坠落。此话有一定道理。同时也不至于影响处于400km以上的国际空间站。根据美媒报道,直至目前为止,美军跟踪结果发现碎片有400片左右。比我国第一次试验情况要好。当然更远好于美苏当年的结果。

太空博弈的“攻守道”

此外也并非所有碎片都是威胁。据国外专家分析,最需要关心的是1.5-20cm的碎片。因为破片大,破坏力大,5cm碎片碰撞卫星可使它失效,10cm碎片可摧毁卫星。对于小于1.5cm以下的微小碎片影响不大,可以靠卫星自身防护措施来解决,可忽略不计。所以美国的巨型目标跟踪雷达虽然实际能力可分辨5mm以上碎片,但只对1.5-5 cm以上碎片进行跟踪和编号。此次美国宣布正在跟踪印度碎片中的60片,估计这60片碎片尺寸当在1.5cm以上。

现代战争,卫星可以全天时、全天候获取战场信息,是支援战场作战行动的重要手段。对卫星的干扰、破坏与摧毁,开打“星球大战”,或将成为空间对抗的重要方式。激光武器能通过高能激光与目标相互作用产生高热、电离、冲击和辐射等综合效应来击毁卫星,其利用高能量密度光束替代常规子弹这一“新概念”打法,或将使之成为适应21世纪信息化战争、具有划时代意义的新一代主战装备。

印度现正处在大选前夕。莫迪既要靠反卫星试验讨好选民,又要稳妥以避免出不必要的洋相。所以实验是谨慎的。他的讲话同样也较谨慎。有的媒体称他的讲话“不能排除注水的成分”,这就是人感到“丈二和尚摸不着头脑”,不知是指哪一部分注了水?。

因此,曾经是冷战产物的反卫星激光武器如今“东山再起”,引发各国关注,尤其是美国、俄罗斯、印度、日本都在开展不同类型的激光武器研究。美国在地基、机载和空间等多平台反卫星激光武器的研究方面仍处于领先地位,美国国防部甚至公开宣称其拥有的激光武器“能摧毁导弹,同样也能摧毁卫星”。

从反卫星试验到武器研制生产到装备作战部队,还有很长路要走

近年来,美军激光武器研究呈现出发射平台多样化、打击目标种类多样化等诸多新趋势。有人预言,激光武器这类可通过计算机操控的智能武器,将进一步推动战场朝无人化方向发展。

我一直认为,所谓太空战实质上就是反卫星战。你把敌方侦查卫星,导航卫星,通信卫星统统击落,就使对方整个海陆空部队瘫痪而自行溃败。所以世界各军事大国都在不遗余力开展反卫星试验,发展反卫星武器。此次印度实验成功,国内有专家称,印度的反卫星能力距离真正的反卫星武器要求还有很大的差距。这一说法是完全正确的。但我觉得,用这句话来描述目前世界各国反卫星现状,或者说激励我们自己都何尝不可。我们要使自己成为未来太空战强国,恐怕得走很长一段路程。例如2007年我国第一次反卫星实验前,美苏二个大国就早已进行几十次成功的试验。而且每次试验产生的碎片都较少。又譬如俄罗斯在2014年11月8日,用装车的A-235反导反卫星系统,边走边发射“弩刀儿”反导导弹,成功拦截一枚卫星目标。但美俄二国专家仍认为目前水平离实战要求还有差距。都在大力发展用微波和激光杀伤卫星技术;这样无需碰撞就可使卫星失效;最为理想。但具体实现还有一些关键技术需要解决。拿激光技术来说,有人会说目前激光技术已有很高水平,甚至可达生数百兆瓦以上巨大功率,但那是指地面激光武器而言。要把激光武器搬到导弹上或卫星上,用作弹载,星载,应用于实战,使敌方卫星失效,还有相当长一段距离。所以2018年美国导弹防御局表态,要大力加强对高功率激光武器的投资。并相信近年内激光技术将有重大突破。我们不能老陶醉于自己是世界老二,国外这些新动向很值得我们密切注意,并迎头赶上。

面对美国咄咄逼人的太空军事威胁,俄罗斯也不甘落后。根据俄罗斯未来航天发展计划,俄将大力发展以激光武器为代表的反卫星武器。俄注意到,美军目前拥有庞大的在轨卫星数量,对卫星严重依赖的同时,也增加了空间作战体系的脆弱性,为俄罗斯提供了潜在的“可乘之机”。显然,这场围绕卫星发展的太空“攻守”博弈,恐怕也只是刚刚开始。

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