高边疆之谋㊲｜危险的举动：美欲在国际空间站测试军事装备_风闻
钢铁沧澜-2021-03-11 11:34
作者： 兰顺正
首发自：澎湃新闻
近日，据美国媒体报道，美国太空发展局（SDA）计划在国际空间站上测试用于跟踪高超声速导弹发射的设备。
俄罗斯军事专家阿列克谢∙列昂科夫认为，美国计划在国际空间站测试用于监测高超声速导弹发射的设备，将国际空间站用作五角大楼的试验平台，美国正在树立一个危险的先例。
高超领域，既要攻也要防
目前，鉴于高超声速武器所带来的巨大优势，世界主要军事大国都在加紧研制高超声速武器，如俄罗斯在高超声速武器的开发和试验方面已经领先，自认为落后的美国近几年也明显加快了高超声速武器的研究进度。2020年财年在高超声速领域申请的科研经费预算总额高达26亿美元，并计划在2020～2024财年累积申请105亿美元。目前美国开展的高超声速导弹项目主要有海军常规快速打击项目（CPS）、陆军远程高超声速武器项目（LRHW）、空军AGM-183A项目以及DARPA战术助推滑翔项目（TBG）、作战火力项目（OpFires）和吸气式高超声速武器概念项目（HAWC)。在今年的2月27日美国国防部网站发表了题为《美国防部官员透露高超声速武器研发战略》的报道，称美国国防部已经把高超声速武器列为优先级别最高的武器装备现代化项目之一，该战略将分四阶段实施，以加快这种武器系统的研发和部署。
不过美国在加紧研发高超声速武器的同时，也没有忘记研究如何对付这种武器。比如，导弹防御局（MDA）于2018年9月授出21项“高超声速防御武器系统”合同，涉及拦截方案包括动能/非动能、陆基/空基/天基、改进/新研、助推段/末段拦截等各种概念。2019年9月选出“高超声速防御武器系统概念-标枪”、“女武神末段高超声速防御拦截器”、“SM3-HAWK”、“针对高超声速武器的超高速拦截器概念（HYVINT）”和“非动能高超声速防御概念”5个方案进行深化研究；2020年1月，MDA公开发布了“区域性滑翔段拦截武器系统”（RGPWS）项目招标书草案。
高超防御，及时发现是关键
如果要成功防御高超声速武器，及时的预警和准确的跟踪是关键。传统的弹道导弹的攻击时间虽短，但弹道比较固定，潜在落点比较容易测定。但是高超声速导弹却让“天平”向着攻方大幅的倾斜，高超声速导弹普遍采用乘波体或升力体等高升阻比外形，雷达反射面积较小，一般为0.001~0.1㎡，当导弹以高超声速飞行时“等离子鞘套”会对高超声速导弹的雷达散射特性带来较大影响，不利于地基雷达或弹上雷达导引头探测。而且高超声速武器可在临近空间高速、高机动性飞行，受地球曲率遮挡的影响，地面预警雷达的视距将减小。这些都让地基探测手段难以对高超声速武器进行有效预警探测与跟踪，也让防御方的反应时间呈指数级的下降。
不过，在大气层内高超声速飞行时，由于气动热的影响，高超声速导弹的红外辐射特性相对较为明显。对于普通的吸气式巡航导弹，超燃冲压发动机工作时也会大幅提高导弹的红外辐射强度。因此美国研究认为，探测和跟踪这些武器需要大口径电光和红外（EO/IR）空间传感器，部署的最佳有利位置是太空，特别是近地轨道，光电/红外反射镜如果被安装在近地轨道上的卫星上，对于探测高超声速飞行器将会具备很大优势。虽然美国目前拥有“天基红外系统”和“太空跟踪与监视系统”两种天基预警卫星，但“天基红外系统”轨道过高，精度不够；而“太空跟踪与监视系统”虽位于低地球轨道，但只在2009年发射过两颗，无法实现全面覆盖。所以美国迫切需要发展新型天基预警探测跟踪传感器，以实现高超声速武器探测与跟踪。
这其中，MDA提出了“高超声速和弹道跟踪和监视系统”(HBTSS)。该系统由部署在低轨道商业卫星上的约200个50千克～500千克的传感器载荷组成，这些传感器在跟踪目标的同时能够互相传递消息，通过先进计算机的计算后可以实现对高超声速目标的不间断跟踪。与美国此前的导弹防御系统相比，HBTSS系统采用分散式架构，有许多小型的分系统构成，这一结构能够最大化的降低成本，也能够迅速形成执行任务能力。HBTSS系统部署后，一是主要弥补对高超声速武器预警探测能力的不足，形成对高超声速武器的全程跟踪能力；二是可以与“天基红外系统”、下一代“过顶持续红外”系统共同覆盖导弹主动段，增强对先进弹道导弹的预警能力。该系统计划2021~2022年开始进行天基演示试验验证，2025年后实现部署运行。另外据推测，HBTSS项目与美军“黑杰克”计划之间应该存在一定联系。“黑杰克”是DARPA于2018年启动的项目，旨在构建一个包含60~200颗卫星的星座，以试验由低成本卫星组网的低轨星座和网状网络的军事用途, 其主要功能是提供宽度通信，同时会安装其他有效载荷用于导弹防御、PNT（授时，导航与定位）以及ISR（情报、监视和侦察）。与美国防部传统的业务方式截然不同，“黑杰克”是从商业供应商处购买小型卫星，为其配备军用传感器有效载荷，并在低地球轨道上部署一个小星座，这种小卫星能力上与目前在地球同步轨道上运行的军事通信系统相似，而成本只有后者的一小部分，具有经济可承受性。2020年4月24日，DARPA授予洛克希德·马丁公司一份价值580万美元的合同，用于“黑杰克”项目的卫星集成工作，预计在2022财年发射第一批约20颗卫星，2024财年发射第二批150颗卫星。从“黑杰克”计划的部署方式和用途来看，HBTSS可能将用于导弹防御的有效载荷安装于黑杰克卫星上。
同时，美国航天发展局(SDA)也正在研究一种天基分布式卫星体系结构。SDA于去年3月份成立，主要职责是加速发展和部署新的军事航天能力，确保技术和军事优势；整合航天能力开发，减少重复工作；加强与盟国和合作伙伴的合作，充分利用商业航天和盟国航天技术等。在去年的5月11日SDA发布了一份建议征询书草案，拟在2022财年发射第一批能够跟踪高超声速武器的卫星。根据该草案，SDA正在招标承包商设计和建造8颗宽视场（WFoV）卫星，这些卫星将装备红外传感器，具备高超声速武器的初始跟踪能力。另外这八颗卫星还将接入SDA的传输层卫星，建立一个具有光学卫星间交叉链路的天基网状网络，让WFoV传感器收集的数据能够在卫星之间传输，最终通过战术数据链路传输到适当的系统。根据此次的报道，SDA计划将以红外波段工作的Prototype Infrared Payload设备装载在诺斯罗普•格鲁曼公司的“天鹅座”美国货运飞船上，并于7月飞往空间站。报道称，该实验将于飞船在国际空间站上时进行，并将可收集用于研制探测高超声速和弹道导弹发射设备所需的数据，将来该设备计划安装在低轨道导弹预警卫星上。综上可以看出，随着美军高超声速武器防御项目持续推进，未来该领域的博弈将会更加激烈。