中美反衛星作戰能力評估

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中美兩國分別于前年和去年開展的反衛星試驗活動引起人們關于空間戰，衛星摧毀后產生的后續影響等方面的顧慮。由于現在各個國家更加依賴衛星并希望能自由利用空間，許多在太空軍備競賽和冷戰時期就浮現一些的問題再次得到它們的重視。

冷戰期間的軍事反衛星計劃

冷戰時期美蘇雖然激烈競爭，但是空間仍保持為無武器的區域，現在情形依然如此。1967年10月10日《外層空間協議》生效，這份由91個國家簽署的協約要求各國在探索和利用外層空間(包括月球與其他天體)時應保持克制，不得將任何攜帶核武器的物體送入地球周邊的軌道上。這一協議的一個意圖就是阻止太空軍備競賽。

冷戰時期，隨著衛星的重要性的不斷提高，美蘇雙方都尋求剝奪對方使用衛星的能力。美國開展了6項大型反衛星計劃，包括衛星攔截器、衛星監察器、飛機發射的兩級攔截導彈，海基攔截導彈和陸基攔截導彈。由于衛星以較高速度飛行，因此早期的反衛星系統主要采用核彈頭或高爆彈頭。其它攻擊敵方衛星的方式還有動能殺傷，摧毀陸基雷達和指揮、控制、通信設施，干擾衛星通信聯系等。

隨著前蘇聯洲際彈道導彈的威脅越來越大，時任美國防部長的羅伯特·麥克納馬拉批準了以“耐克-宙斯”火箭為基礎的一項反導試驗(即為505計劃)，并使其成為攔截最大高度為200英里的反衛星系統。隨后，美國空軍以“多爾”中程彈道導彈為基礎研究更強的系統，即437計劃，該系統配備1萬噸當量的核彈頭，射程為700英里，殺傷半徑為5英里；437計劃從1964年2月開始實施，1975年4月1日終止。

由于作戰飛機的反衛星能力更靈活美軍在20世紀50年代后期曾嘗試用戰機搭載反衛星導彈，如B-47轟炸機曾搭載過Bold Orion導彈。福特總統1 975年下令研究空射反衛星導彈并在這一年啟動反衛星計劃，使用F-15戰機發射經過改裝的標準反輻射自導引導彈。該系統相對早期系統有了很大改進，因為它運用動能殺傷彈頭直接碰撞目標衛星，而不是采用核彈頭或高爆彈頭。1985年9月13日，美國進行了一次全面的試驗，摧毀了P78—1Solwind衛星，但在1988年國會取消了該計劃。美國后續的試驗集中在阻止對手使用而不是完全破壞對手的衛星，在1997年的試驗中，美軍使用激光使1顆位于300千米高度的MSTI-32星致盲。

中國的反衛星計劃

中國軍隊在過去15-20年取得很大進步，尤其是在過去10年里，通過裁軍和開展質量建軍的現代化項目，加快了改革的步伐。中國目前的軍事理論一部分是基于自身的資源，削弱潛在的高科技對手的優勢。這一思想體現在中國的“殺手锏”計劃中這一戰略可使技術劣勢軍隊面對技術優勢對手時取得優勢，從而改變戰爭的方向。

雖然中國未正式公布太空戰文件，但是中國已將天基保障系統納入各軍事行動中。中國所采取的措施包括利用動能殺傷系統、干擾和致盲等手段阻止對手利用空間。中國將繼續建設天基系統，尋求建成一支能夠開展力量投送和進行高強度作戰的現代化軍隊。中國還在研究其它非動能武器以用于反衛星作戰，包括高能激光、微波、粒子束、電磁脈沖武器等，旨在使敵人的衛星失效而不產生動能殺傷所出現的碎片區域。

2007年1月11日，中國用1枚“東風-21”/“開拓者”(KT-1)導彈擊落了一枚老化的“風云1C”氣象衛星，成為世界公認的第三個具有反衛星能力的國家。這一事件證實了有關中國發展反衛星武器的情報估計。鑒于這一計劃的秘密性，大部分內容仍不為公眾所知，本文主要從公眾所能獲得的信息中推測中國反衛星武器的技術數據和作戰能力。

“風云－1C”號衛星為一顆極地軌道氣象衛星，于1999年5月10日從太原衛星發射基地發射升空，主要開展地球監測，科學和氣象研究等活動。“風云-1C”衛星位于距離地面845至865千米之間太陽同步軌道上，衛星傾角約為99°，該衛星與美國防氣象衛星和國家海洋和大氣管理局的極地軌道衛星相當。

中國發射的KT-1動能殺傷武器由“東風-21”中程彈道導彈改裝而成，該導彈準確的技術特征和詳細性能不為公眾所知，不過一些資料顯示，該導彈搭載的動能殺傷彈頭重約600千克。

對動能能量進行簡要分析就可了解此次碰幢的威力。“風云”衛星重880千克，動能殺傷彈彈頭重約600千克，接近速度為每小時32400千米，此次碰撞產生的最大動能約為40.9千兆焦耳。一般來說，1噸TNT炸藥爆炸威力約為4.184千兆焦耳。這次衛星和導彈碰撞產生的動能相當于9噸TNT炸藥的威力。

世界將在未來數十年里都會感受這次碰撞的后果，具體來說此次攔截產生了約2～4萬塊碎片，每塊碎片有一厘米或更大些，此次事件在低地球軌道增加了20％的可以跟蹤的碎片數量，由于攔截發生在同一平面，所以大部分碎片都會接近于“風云-1C”衛星的最初的軌道高度，不過，一些碎片的高度可能會高達3500千米；憂思科學家聯盟的數據顯示，“風云-1C”衛星的碎片區附近的低地球軌道共有50多顆衛星，其中有16顆衛星的遠地點，近地點在825-900千米之間，且傾角在98°至99°間。碎片威脅并不是針對哪顆衛星，但由于碎片的速度達到每秒8千米，上述16顆衛星中的任一顆衛星與碎片相撞都可能產生巨大的連鎖效應，導致衛星無法控制和無法運行，并對位于附近軌道的衛星構成威脅，大幅度增加低地球軌道的危險碎片數量，如最近發生的銥星和俄羅斯軍事衛星之間的相撞事件，此外，憂思科學家聯盟指出，一些衛星可能在高橢圓軌道經過碎片區考慮到這些軌道的性質以及在近地點的速度相應增加，這些衛星可能以更高的速度撞上碎片，造成災難性的后果，根據空間物體導致損害的國際責任公約中國可能要對此類事件負責。

中國使用動能導彈攻擊一定高度的小型衛星表明中國具有強大的技術實力，是什么促使中國采取這一行動?肯尼斯布萊熱威斯基認為，中國發展太空武器意圖如下：首先，它標志著中國極大關切美國繼續發展彈道導彈防御系統這樣的系統可能會抵銷中國大陸使用導彈攻擊臺灣時的效力布萊熱維斯基認為這樣的反衛星武器試驗會導致空間的非武器化的談判另外，正如詹姆斯·奧伯格指出，中國擊落“風云”衛星有可能推動美國國會簽署禁止使用反衛星武器的條約這符合中國應用非對稱手段破壞美國優勢的戰略。第二，中國可能認為美國試圖阻止中國使用空間，因此追求反衛星能力來應對這一挑戰，第三中國旨在建立與美國和俄羅斯同樣的反衛星作戰力。

美國擊落193號衛星

2008年1月，美國針對國家偵察局的一顆老化衛星(USA-193)開始計劃進行類似的反衛星武器試驗。此次試驗由導彈防

御局主持，采用現有的系統，經過快速的改裝后具備海上攔截衛星的能力盡管美國事先宣布了試驗的意圖，媒體獲得了大量的信息，但是許多細節仍然保密。

2006年12月14日美空軍從范登堡空軍基地為國家偵察局發射了這顆193號衛星，可能攜帶高清晰照像機，該衛星在極地軌道257-242千米發生故障，由于衛星仍然裝載大量的高活性和有毒肼燃料，并且衛星在落到地球上時會仍然留存一些燃料為此，美國決定擊落這顆重2450千克的衛星，希望攔截彈擊中肼燃料罐，防止其傾倒到地球上導致人員傷亡在美國國防決定擊落該衛星后，執行該項反衛星行動的任務落到了導彈防御局身上攔截主要針對衛星上重量為450千克的肼燃料箱進行

導彈防御局利用配備“宙斯盾”系統的“伊利湖”號艦發射改裝的“標準-3”導彈開展此次攔截，“標準-3”導彈彈頭上安裝了高分辨率的長波紅外傳感器以用于瞄準探測，導彈還由固體轉向和高度控制系統引導至攔截狀態。同時對彈頭也做了一些改進包括安裝了新型雷達它能夠偵察300千米處的目標此外，傳送給彈頭的數據是經過加密的，可確保對目標實時和準確的跟蹤。

為擊落193號衛星，“伊利湖”號的系統還進行了其他的改進，包括采用AN／SPY-1雷達系統，該系統主要用于識別有效目標，確定攔截點提供瞄準點的信息為提高目標攔截的準確性和成功率，導彈防御局對太空監視網絡進行了整合，包括x波段雷達和其他“宙斯盾”雷達系統的數據，有力地支持了“伊利湖”號“宙斯盾”系統的跟蹤行動。

巨大的政治壓力使得攔截行動在最初就必須確保一切按計劃進行，這種壓力的很大一部分集中在減小碎片區域上面，因為美國的攔截產生的動能要比中國攔截的高，第193號衛星重2450千克，接近速度為每小時28000公里，產生的最高動能約為74.2千兆焦耳，相當于17噸TNT炸藥爆炸的威力。

中美反衛星試驗的比較

無論美國還是中國的反衛星武器都依賴動能殺傷導彈。兩國未采用常規高爆彈頭或核彈頭反映了這些系統相對于冷戰初期的系統的準確度有了很大提高。采用動能殺傷彈頭減少了因電磁脈沖所造成的對友方衛星的威脅。兩國反衛星試驗的另一相似之處就是采用了固體燃料推進器和移動發射平臺。

兩國的反衛星行動還有幾個顯著的差別，例如衛星的高度。如美國衛星在摧毀時只有247千米高，而中國的風云衛星在864千米處。617千米的差別非常重要因為剩余的碎片區將繼續留在軌道上，對其它衛星構成威脅。據稱，第1 93號衛星的碎片因為碰撞獲得更高速度，其近地點為210千米，并且會在這一高度燒毀。據估計，美國1 93號衛星碎在攔截的40天后就會在軌道上消失，而中國的“風云-1C”碎片可能會在太空停留100年的時間。

美聯席副主席詹姆斯·卡特賴特將軍在193號衛星被擊落前接受采訪時稱，美國的試驗與中國的試驗有所不同，美國事先通知了各國有關此次發射的信息，并且美國的攔截在低軌道進行，碎片不會在軌道上停留很長時間。高度的不同也決定發射火箭的大小不同，中國動能殺傷彈頭的質量是美國的6倍，并且高度很高，“東風-21”／KT-1的重量相當于“標準-3”導彈的20倍。此外，美國的導彈依賴于全球定位系統和慣性導航系統進行制導，而東風-21導彈使用終端雷達制導的慣性制導系統。

應對反衛星武器的威脅

美國空軍部長邁克爾·韋恩在2007年空戰研討會上指出，空間不再是一個避難所。這一談話強調這樣一個事實，即中國已經展示出攻擊美國衛星的能力并且其它一些國家已經擁有或是正在尋求類似的能力。鑒于這種由反衛星系統構成的威脅，美國如何減小它?威廉L.斯貝斯少校在《美國是否需要空間武器》一文中介紹了對抗反衛星武器的系統：護衛衛星，地面定向能武器，天基對抗反衛星導彈。

護衛衛星一般位于高價值衛星和攻擊武器系統之間，為這些衛星提供保護(提供主動防御和被動防御)，就象二戰時戰斗機對轟炸機護航那樣。護衛衛星需要有一定的自主權，以識別即將來襲的武器，機動至恰當的位置，并且采取保護措施。陸基定向能武器可攔截攻擊直升式動能武器／導彈，在其達到友方衛星之前就使其失效。定向能武器位置一般固定，因此其視距內攻擊范圍有限。不過由于它具有瞬時打擊能力，一旦需要就能及時開展攻擊。天基反衛星武器平臺或動能殺傷系統，在技術上要比陸基定向能武器可行得多，它攔截反衛星武器系統的攻擊行動，在其抵達目標衛星之前將其摧毀。

提升衛星應對自然和人為威脅的方式有跟蹤威脅，增加備份和開發耐用系統。提高美國跟蹤衛星和重大碎片的能力是規避危險的第一步，擴展機動能力與安裝能夠探測敵物體接近的系統將保證重要衛星能避開攻擊物體和碎片區域。因此設計這類衛星時要使其具有強大的可持續推力。此外，增加備份系統將使衛星在受到攻擊后能繼續發揮作用。類似的且更靈活的方式包括采用集群衛星星座它可以近距離沿軌道飛行。

美國防高級研究計劃局提出要設計和部署在軌耐用衛星。2007年3月，該局發射了軌道快車先進技術展示系統，該系統包括自主空間運輸機器人操作原型服務衛星和下一代衛星。下一代衛星是一種替代自主空間運輸機器人操作原型服務衛星的耐用下一代衛星。自主空間運輸機器人操作衛星系統安裝了一條機械臂，它能評估衛星的自主加油和在軌道自行改變部件的可行性。軌道快車的成功試驗將減小燃料對衛星壽命的限制，此外，更換部件的能力可以使因敵對行動遭受毀壞的衛星再次服役。

保護衛星的其他方式還包括增強態勢感知能力，使用隱身／雷達波吸收技術等。區別人為和自然威脅，如定向能武器有目的的攻擊和太陽風暴的次生花影響，對確定實際的攻擊是否開始至關重要。此外，如果敵人攻擊衛星，有確定攻擊來源，在決定采取回避行動或反擊措施的過程中，時間是非常緊迫的。多顆衛星協同工作，以確定衛星的攻擊來源和性質將會提高操縱者的環境感知能力，確保決策者采取迅速和適當措施對威脅做出回應。

由于發射到軌道的衛星成本高，目前在設計衛星時盡量提升衛星的效用性，很少考慮在衛星上應用隱形技術。研究當前的雷達吸波技術，將這樣的吸波材料應用到敏感衛星上可以產生積極防御的效果。研究主動隱藏技術在藏匿衛星方面顯示出了一定的前景，可使衛星與其它背景更好地融合在一起。將這些技術綜合到小型衛星上，將使它們更難被發現和攻擊從而降低了它們的脆弱性。

另一個提升衛星的生存能力的手段是在設計衛星時采用恰當的外形，以減少衛星表面的暴露。減少有效迎面面積將會降低被擊中的概率，也可采用類似于主戰坦克所采用的偏轉機制。

任何擁有將必要的載荷送入低地軌道的國家在

理論上都可以部署原始的高爆彈頭或核彈頭反衛星武器。一些國家(如以色列、伊朗、朝鮮和印度)正在研制或已經投入使用的軍民兩用火箭，使空間武器化的潛在的參與者的數量越來越多。

中國是反衛星武器領域公認的參與者。中國載人航天計劃在不斷發展，如“神舟”飛船成功發射，反映中國的信心和技術能力。中國實施無人登月行動，發射通信衛星星座，策劃導航衛星星座，這些措施進一步表明中國在發展指揮和控制能力。這一連串的成功和科技進步激起中國的民族自豪感和中國主宰太空的愿望。中國越來越依賴衛星，但衛星的脆弱性將迫使高層領導人追求更強大的反衛星能力，或完全放棄這種努力。

日本的空間能力次于中國。雖然日本并不擁有核武器，但是日本能夠發射衛星并且擁有技術手段部署攔截器。在2007年，日本使用自行制造的H-2A火箭發射了第一個月球探測器“Kaguya”。H-2A火箭可以將4噸有效載荷送入低地球軌道以外的衛星軌道。

此外，日本是美國研制“標準-3”導彈／“宙斯盾”系統的主要伙伴。它同美國導彈防御局設計和試驗了反導導彈的頭錐體。日本自衛隊已經在“金剛”級戰艦上裝備了“標準-3”導彈，并且采購了“愛國者-3”反彈道導彈。很明顯，日本在迅速實施反衛星系統方面有著一定的技術專長和運作經驗。

印度作為另一個具有空間發射能力的國家，迄今使用極地衛星運載火箭發射了10顆衛星，并尋求在2012年制造出地球同步衛星運載火箭。這將使印度有能力將3.5噸有效載荷放入地球同步軌道。印度同樣擁有核彈道導彈，這使它具有事實上的反衛星能力。

結論

冷戰時期美蘇兩國研制、試驗和部署基本的反衛星系統使得雙方以條約和協定的形式，禁止在空間部署大規模殺傷性武器。隨著中國經濟實力不斷增長和軍事現代化建設不斷深入，中國設法采用不對稱手段進行軍事力量投送其中包括使那些依賴技術的軍隊不能使用衛星。中國在擊落“風云-1C”號衛星的過程中就明顯展示出了這一不對稱能力。中國和美國開展的反衛星行動是否標志著第二次太空軍備競賽的開始?隨著越來越多的國家具備反衛星能力，事關國家安全的一些衛星的生存力必須得以提高。設計和建造未來的衛星只有通過強有力的試驗和開發才能得以實現，并且重點是減少衛星的脆弱性。