美国反卫星武器综述

　<strong>美国反卫星武器的发展历程 <p>　　</p></strong>　　美国反卫星武器历经了从简到繁、从低级到高级的发展过程。从前苏联发射第一颗人造卫星起，美国陆海空三军先后研制和试验了采用核弹头、动能拦截弹头的共轨式、直接上升式反卫星武器和激光反卫星武器，共进行了30多次试验。 <p>　　从20世纪50年代到70年代中期主要以核弹头试验为主。在这一时期，美国的防御重点是解决反弹道导弹问题，因此立足于建立反弹道导弹系统。与此同时，美国也利用已有的反导系统进行反卫星技术途径探索，并做了一些反卫星技术试验。 </p><p>　　1976年，美空军开始发展空中发射的直接上升式动能反卫星武器系统，并在1985年进行了首次拦截卫星的飞行试验，成功地拦截了一颗报废的实验卫星。该计划由于美苏的限制军备谈判而于1988年终止。 </p><p>　　1989年，美国开始重点发展地基直接上升式动能反卫星武器系统。反卫星导弹的动能杀伤拦截器于1994年成功地进行了地面捷联试验，并于1997年8月进行了首次悬浮飞行试验。 </p><p>　　1996年美国开始了一种新型反卫星武器的试验。这种反卫星导弹从地面发射，在导弹与卫星遭遇时，以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。 </p><p>　　除动能武器外，美国也在积极发展定向能武器。1997年10月，美国陆军首次使用中红外先进化学激光器在新墨西哥州的白沙导弹试验场进行了摧毁在轨卫星的试验。另外，天基激光武器从1992年以来也进行了多次试验，技术上已达到了武器要求水平。2000年，美国国防部拨款1亿美元试验一种从太空攻击导弹或其它飞行目标的高能激光武器。同时，地基激光反卫星武器可能在2005年初开始部署，具有对1500km以下的中低轨道卫星进行干扰和毁伤的作战能力。另外，美国从20世纪90年代后期起也加紧了对高能微波武器的研制。 </p><p>　　据不完全估算，今后20年美国对太空武器装备研究的投资将至少达到1400～1600亿美元。其中，远期武器计划发展经费约800～1100亿美元，近期计划发展经费约为500～600亿美元。2002财年，美国太空武器装备的发展预算超过50亿美元，其中地基中段导弹防御系统的经费为33亿美元。 </p><p>　　</p><p>　　<strong>美国反卫星武器的技术途径 </strong></p><p>　　当前美国实现反卫星作战的技术途径主要有：核能反卫星、卫星反卫星、动能武器反卫星、定向能武器反卫星和航天飞机反卫星。 </p><p>　　1核能反卫星 </p><p>　　核能反卫星是通过核装置在目标卫星附近爆炸产生强烈的热、核辐射和电磁脉冲等效应，毁坏卫星的结构部件与电子设备，从而使其丧失工作能力。由于核能反卫星武器的作用距离远，破坏范围大，在制导精度较差的情况下仍能达到破坏目标的战斗目的，因此被用作反卫星武器最早期的杀伤手段。例如，美国20世纪60年代研制的第一代“雷神”反卫星导弹就带有核弹头。但由于核能反卫星武器的附加破坏效应大，因此没有继续使用。 </p><p>　　2卫星反卫星 </p><p>　　卫星反卫星武器实际上就是一种带有爆破装置的卫星。它在与目标卫星相同的轨道上利用自身携带的雷达红外寻的探测装置跟踪目标，然后靠近目标卫星，在距离目标数十米之内将载有高能炸药的战斗部引爆，产生大量碎片来击毁目标。卫星反卫星作战方式有两种：共轨和快速上升攻击。共轨攻击就是运载火箭将反卫星卫星射入与目标卫星的轨道平面和轨道高度均相近的轨道上，然后通过机动，逐渐接近目标，一般需要若干圈轨道飞行之后才能完成攻击任务。快速上升攻击就是先把反卫星卫星射入与目标卫星的轨道平面相同而高度较低的轨道，然后机动快速上升去接近并攻击目标。这种方式可在第一圈轨道内就完成拦截目标的任务。 </p><p>　　3动能武器反卫星 </p><p>　　动能武器反卫星是通过高速运动物体来杀伤目标卫星。动能反卫星武器通常利用火箭推进或电磁力驱动的方式把弹头加速到很高的速度，并通过直接碰撞击毁目标，也可以通过弹头携带的高能爆破装置在目标附近爆炸产生密集的金属碎片或霰弹击毁目标。动能反卫星武器要求高度精确的制导技术，例如F－15战斗机发射的反卫星导弹就必须直接命中目标。动能反卫星武器可以部署在地面、舰船、飞机甚至航天器上。目前美国正在大力发展这种技术。 </p><p>　　4定向能武器反卫星 </p><p>　　定向能反卫星武器通过从地面、空中或太空平台上发射高能激光、粒子束或大功率微波射束，破坏目标卫星的结构或敏感元件。利用定向能杀伤手段摧毁空间目标具有速度快、攻击空域广的特点，但技术难度较大。美国陆军在激光反卫星武器方面主要是研制“自由电子激光器”和“中红外先进化学激光器”。前者输出功率高，能摧毁中高轨道卫星，是激光反卫星武器的首选；后者输出功率有限，且波长长，主要用于干扰卫星正常工作和研究试验。 </p><p>　　5航天飞机反卫星 </p><p>　　随着科技的进步，载人航天兵器将进入外空间战场，航天飞机和空间站也可以作为反卫星武器。航天飞机可以飞向目标卫星，向其开火或将其抓获。1984年和1992年美国航天飞机在轨道上修理和回收卫星的实践表明，航天飞机既能用来在轨道上捕捉、破坏目标卫星，又能装备反卫星武器。美国准备建立一支配有各种武器的航天机队，作为太空行之有效的作战力量。 </p><p>　　</p><p>　　<strong>美国国家导弹防御系统的反卫星能力 </strong></p><p>　　由于国际上反对太空军事化的呼声越来越高，美国国防部目前表面上并没有将反卫星武器置于优先发展地位，但在战区导弹和国家导弹防御系统的发展方面却一直给予了极大的政策和资金扶持。实际上，当前正在发展的导弹防御系统可用作十分有效的反卫星武器。 </p><p>　　1地基中段防御系统 </p><p>　　美国计划于2004年底在阿拉斯加州中部建成五个地基中段导弹防御拦截器。这些拦截器将利用三级火箭将战斗部运入太空，用来在大气层外拦截来袭的弹道导弹。战斗部自身带有机动燃料及光学、红外探测系统，用于跟踪寻的，并通过直接碰撞杀伤目标。这些拦截器可作为十分有效的反卫星武器。 </p><p>　　预计地基拦截器的末段速度为7～8km/s。如果垂直发射，拦截器可以把战斗部运到大约6000km的高度，而一般低轨道卫星的运行高度不到1200km，因此若用它拦截低轨道卫星，其射击区域可达数千公里的范围，从而能够攻击大多数通过美国本土上空的低轨道卫星。 </p><p>　　当前还不清楚早期部署的拦截系统将使用何种地基探测设备，但美国拥有众多的太空跟踪设备，通过连续跟踪可提供卫星在任一时刻的大致位置。战斗部的探测装置根据光、热探测飞行中段的导弹弹头，也能够用来探测卫星。其探测范围由于众多因素的影响会有所不同，在近期的试验中，探测范围大约在几百公里，因此可以认为对卫星的探测范围也会在数百公里。另外，在这两种情况下战斗部和目标的接近速度也十分相似：低轨道卫星根据轨道高度以73～78km/s的速度在轨道上运行，而洲际弹道导弹的最大速度大约为72km/s。如果对地基中段防御系统另外增加一些拦截器和探测设备，还可以增强其反卫星能力。 </p><p>　　2宙斯盾－轻型外大气层射弹系统 </p><p>　　美国正在发展的海基导弹防御系统主要用来对付来自海上弹道导弹的威胁。该系统前不久仍被称为海军全战区导弹防御系统，现在作为海基中段防御系统的一部分，正基于先前的规划重新构造。即将装备的宙斯盾－轻型外大气层射弹系统用来拦截射程在1000～2000km的弹道导弹。其拦截器采用“标准”防空导弹。该导弹头部安装了轻型外大气层射弹战斗部，用来寻的来袭的导弹弹头，并通过直接碰撞将其摧毁。据报道，该系统的末段速度为3km/s，垂直发射时战斗部可到达400～500km的高度，因此可用作反卫星武器来攻击这一高度范围的卫星。由于拦截器可以机动，该系统实际上具有对该高度范围内卫星的全球覆盖攻击能力。不过，这一高度范围内的卫星数量相对较少，只有一些成像卫星、军事通信卫星以及椭圆轨道电子侦察卫星。 </p><p>　　3机载激光器系统 </p><p>　　机载激光器系统是由一架载有大功率化学激光器和射束指挥仪的波音747飞机改制而成。射束指挥仪用来瞄准目标，以便能够跟踪推进阶段飞行的导弹。机载激光器通过长时间照射，使目标导弹弹体受热破坏，从而使导弹在到达目标之前坠落。按计划于2004年底进行激光武器中功率拦截近程弹道导弹的试验。 </p><p>　　如果机载激光器能够完成反导任务，那么它也将能够攻击低轨道卫星。机载激光器最初的设计目的是用来防御近程导弹的袭击，最近将其用于防御远程导弹的讨论逐渐增多。用机载激光器防御远程导弹的一个主要的优点就是导弹推进阶段的飞行时间越长，留给激光器的攻击时间也就越长。 </p><p>　　机载激光器计划部署于13km的高度，而射程为300km的飞航式导弹的燃料在25～30km高度燃烧完毕，远程导弹在200km或者更高的高度燃烧完毕。所以，如果用其攻击远程导弹，则射束指挥仪必须能够将激光束向上方发射，这就使其具备了攻击卫星的条件。如果射束指挥仪能够控制激光束保持在在几百公里范围内加速飞行的导弹弹体上，它也应能使激光束保持在在几百公里高度上运行的卫星上。此外，由于攻击卫星需要的功率比摧毁导弹要小，所以若激光束具有足够的功率摧毁导弹，也就能够从物理上损坏低轨道卫星。 </p><p>　　4天基导弹防御系统 </p><p>　　正在发展的天基弹道导弹防御系统包括天基激光武器系统和动能杀伤系统。由于天基激光武器系统存在技术限制和资金问题，将在很多年内不能部署，因此，这里不再作具体分析。动能杀伤系统继承于20世纪90年代初期的“智能卵石”反弹道导弹系统，能够攻击地球同步轨道和半同步轨道卫星。 </p><p>　　过去15年中美国已经对一些天基动能导弹防御系统的原型进行了研究。美国发展的“防御有限攻击的全球保护系统”（GPALS）准备包括一个拥有1000枚反弹道导弹的“智能卵石”系统。这些小卫星主要用来拦截飞行中段的导弹弹头，当前正在发展的系统旨在攻击助推段飞行的导弹。卫星拦截器平时在既定的轨道上运行，一旦探测到导弹发射，发射点附近的拦截器就会利用自带的推进器和传感设备加速脱离轨道，自动寻的，并通过直接碰撞摧毁目标导弹。拦截器的在轨速度约为8km/s，推进系统可使其速度增加到14km/s，以使拦截器能够在较短的时间内接近目标导弹。这一速度能够使拦截器在一小时左右的时间内从低地球轨道运动到地球同步轨道，并在地球同步轨道仍具有接近10km/s的速度。该拦截器是否可用于攻击卫星取决于设计技术，例如传感器的类型、机动的燃料量及运行时间，但这主要都是工程问题而不是技术问题。利用地基和天基等一系列探测设备可以精确地确定目标卫星的位置，从而能使拦截器充分接近目标。一旦拦截器的传感器探测到卫星，它就可以像自动寻的目标导弹一样寻的目标卫星。地球同步轨道卫星在其轨道运行时几乎都处于太阳光线的照射之下，会反射太阳光线并具有较高的温度。这些特征都有利于拦截器寻的目标。（苑立伟 杨建军 阳家宏）</p><p>　　来源：中国航天杂志 </p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><p>　　</p><br />