印度反衛(wèi)星試驗(yàn)的前因后果

尹瑞濤

2019年3月27日，印度進(jìn)行了代號“沙克提行動(dòng)”反衛(wèi)星試驗(yàn)，標(biāo)志著印度已進(jìn)入能夠擊落太空衛(wèi)星的精英俱樂部，是印度正在成長的開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的一個(gè)縮影，對潛在對手也是一個(gè)威懾。我們來關(guān)注一下其后的成因和可能產(chǎn)生的潛在影響。

印度民眾在觀看莫迪總理關(guān)于反衛(wèi)星試驗(yàn)的電視講話

PDV MK-Ⅱ?qū)椀慕Y(jié)構(gòu)示意圖

攔截彈PDV HK發(fā)射瞬間

反導(dǎo)反衛(wèi)星能力的積累

事實(shí)上，印度發(fā)展反導(dǎo)反衛(wèi)星能力由來已久，印度反衛(wèi)星導(dǎo)彈研制也早有征兆。印度官員曾多次表示，印度擁有反衛(wèi)星導(dǎo)彈所需的所有基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)。2006年11月，印度就使用PAD導(dǎo)彈在50千米高度的高空攔截了一枚彈道導(dǎo)彈，印度一直計(jì)劃進(jìn)一步增強(qiáng)反導(dǎo)能力，實(shí)現(xiàn)反衛(wèi)星能力。該導(dǎo)彈的原型PDV導(dǎo)彈在2014年、2017年和2019年先后進(jìn)行三次反導(dǎo)試驗(yàn)，使用動(dòng)能殺傷技術(shù)攻擊大氣層外彈道導(dǎo)彈。印度人早就在規(guī)劃更強(qiáng)大的反導(dǎo)反衛(wèi)攔截彈：AD-1和AD-2，它們同樣用HTK（碰撞殺傷）技術(shù)，將用于攔截5000千米射程的洲際導(dǎo)彈，也能打高度更高的衛(wèi)星！

DRDO稱，本次反衛(wèi)星試驗(yàn)依托印度彈道導(dǎo)彈防御（BHD）體系，分三個(gè)階段進(jìn)行

雷達(dá)搜索并瞄準(zhǔn)太空中的目標(biāo)

雷達(dá)識(shí)別并鎖定運(yùn)行在地球軌道上的衛(wèi)星目標(biāo)

反衛(wèi)星導(dǎo)彈從陸地發(fā)射

反衛(wèi)星導(dǎo)彈分離戰(zhàn)斗部

無線電精確導(dǎo)引戰(zhàn)斗部飛向目標(biāo)衛(wèi)星

戰(zhàn)斗部牢牢鎖定目標(biāo)衛(wèi)星

最后將目標(biāo)衛(wèi)星摧毀，太空中又多了數(shù)不清的垃圾

印度總理莫迪說“印度從2012年就具備了開發(fā)反衛(wèi)星武器的技術(shù)能力”。印度2007年開始發(fā)展反衛(wèi)星武器和相關(guān)技術(shù)。2010年，DRDO主席薩拉斯瓦特聲稱，印度擁有研制反低軌及太陽同步軌道衛(wèi)星所需的所有能力。2011年，印度進(jìn)行了一系列導(dǎo)彈攔截試驗(yàn)，試驗(yàn)中驗(yàn)證了許多新技術(shù)，包括定向彈頭、光導(dǎo)纖維陀螺儀、無線電頻率導(dǎo)引頭等，導(dǎo)引頭引導(dǎo)攔截器在16千米的高空攔截了一枚“敵方導(dǎo)彈”。2012年，印度試射了5000千米射程的“烈火”5導(dǎo)彈，導(dǎo)彈拋物線彈道的最高點(diǎn)進(jìn)入到了600千米的太空，這次試驗(yàn)也標(biāo)志著印度向成為太空強(qiáng)國的路上邁出了關(guān)鍵一步。同年，印度國防研究與發(fā)展組織提議，用“烈火”3或“烈火”5導(dǎo)彈的兩級固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)研制三級反衛(wèi)星導(dǎo)彈，但當(dāng)時(shí)印度正在重點(diǎn)開發(fā)更加先進(jìn)的潛射彈道導(dǎo)彈技術(shù)，沒有對反衛(wèi)星項(xiàng)目提供撥款。此后，盡管印度具備了反衛(wèi)星試驗(yàn)的全部要素，但仍堅(jiān)守“太空非軍事化”政策。而2016年9月，印度反衛(wèi)星導(dǎo)彈型號卻正式立項(xiàng)，稱為“XSV-1工程”。2017年2月11日，印度在卡拉姆島成功試射“大地防御飛行器”（PDV）導(dǎo)彈，試驗(yàn)中，一枚模擬中程彈道導(dǎo)彈的靶彈從2 000千米以外的孟加拉灣艦船上發(fā)射，2枚PDV攔截彈在大約97千米高度成功將靶彈摧毀，PDV攔截試驗(yàn)驗(yàn)證了印度雙層反彈道導(dǎo)彈防御高層攔截能力，也驗(yàn)證了紅外導(dǎo)引頭技術(shù)、動(dòng)能殺傷攔截器的軌道及高度控制技術(shù)、碰撞殺傷技術(shù)等。2018年9月底，印度開始籌劃反衛(wèi)星攔截試驗(yàn)。

反衛(wèi)星導(dǎo)彈

反衛(wèi)星導(dǎo)彈是美、俄、中等國已經(jīng)研制、試驗(yàn)的主要反衛(wèi)星武器。按照其接近目標(biāo)衛(wèi)星方式的不同，反衛(wèi)星導(dǎo)彈可以分為直接上升式和共軌式兩類。印度采用的是前者。我們來科普一下兩者的相關(guān)知識(shí)。

直接上升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈，系指利用助推火箭把反衛(wèi)星導(dǎo)彈的彈頭直接發(fā)射到目標(biāo)衛(wèi)星附近，通過彈頭的爆炸或直接碰撞摧毀衛(wèi)星的反衛(wèi)星武器。其主要特點(diǎn)是：導(dǎo)彈的彈頭高速接近并擊毀目標(biāo)衛(wèi)星，可以攔截在其射程之內(nèi)的任何衛(wèi)星。

共軌式反衛(wèi)星導(dǎo)彈，系指利用助推火箭把反衛(wèi)星導(dǎo)彈的彈頭送入與目標(biāo)衛(wèi)星基本相同的軌道上，并進(jìn)入軌道飛行，當(dāng)彈頭到達(dá)目標(biāo)附近時(shí)，通過彈頭的爆炸摧毀衛(wèi)星。其主要特點(diǎn)是：導(dǎo)彈的彈頭與目標(biāo)衛(wèi)星基本是在同一軌道平面內(nèi)按相同的方向飛行，接近速度低;地基共軌式反衛(wèi)星導(dǎo)彈只能攔截從反衛(wèi)星導(dǎo)彈基地上空通過的衛(wèi)星，實(shí)施攔截的機(jī)會(huì)有限。

北京時(shí)間2019年01月25日02點(diǎn)08分，ISRO用PSLV-C44發(fā)射“微星”R衛(wèi)星

反衛(wèi)星試驗(yàn)地點(diǎn)，圖中綠色圓圈中心處為靶星

反衛(wèi)星試驗(yàn)示意圖

反衛(wèi)星過程示意圖

直升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈可以看作是一種特殊的反彈道導(dǎo)彈，不過攔截對象不是彈道導(dǎo)彈，而是飛行高度更高的衛(wèi)星，目前各軍事大國（包括印度）廣泛采用的反衛(wèi)星導(dǎo)彈就屬于直升式反衛(wèi)星武器。與共軌式反衛(wèi)星武器不同，直升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈既不需要大推力火箭將其送入軌道，也不需要進(jìn)行變軌。導(dǎo)彈發(fā)射升空后，直接進(jìn)入預(yù)定攔截點(diǎn)對目標(biāo)衛(wèi)星實(shí)施攔截摧毀，全程作戰(zhàn)只需幾分鐘。

與共軌式反衛(wèi)星武器相比，直升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部更小，可以像常規(guī)導(dǎo)彈一樣部署發(fā)射。例如，美國的ASM-135反衛(wèi)星導(dǎo)彈就是由F-15戰(zhàn)斗機(jī)從空中發(fā)射，俄羅斯的地基反衛(wèi)星導(dǎo)彈配有發(fā)射車，作戰(zhàn)時(shí)可靈活部署，敵方任何在軌衛(wèi)星都有可能被鎖定打擊，令對手防不勝防。由于打擊目標(biāo)都處于大氣層外，直升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈與彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)有著密不可分的聯(lián)系，換句話說，能在大氣層外攔截彈道導(dǎo)彈的武器，在一定程度上都具備反衛(wèi)星能力。

直升式反衛(wèi)星導(dǎo)彈依靠高速運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量破壞目標(biāo)，通常利用火箭推進(jìn)的方式把彈頭加速到很高的速度，并使它與目標(biāo)航天器直接碰撞將其擊毀，也可以通過彈頭攜帶的高能炸藥爆破裝置在目標(biāo)附近爆炸產(chǎn)生密集的金屬碎片或彈丸擊毀目標(biāo)。采用動(dòng)能殺傷手段的反衛(wèi)星武器要求高度精密的制導(dǎo)技術(shù)。

動(dòng)能殺傷攔截器由尋的導(dǎo)引頭、制導(dǎo)裝置、通信裝置、增壓劑貯箱、變軌發(fā)動(dòng)機(jī)、冷氣姿態(tài)控制系統(tǒng)、推進(jìn)劑貯箱、推進(jìn)劑姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源和殺傷裝置組成。典型的動(dòng)能攔截器至少包括5個(gè)關(guān)鍵部分：①精確捕獲目標(biāo)特征信號信息的導(dǎo)引頭;②處理導(dǎo)引頭信息的高速信號處理機(jī);③確定攔截器自身速度和姿態(tài)的慣性測量裝置;④用于攔截器制導(dǎo)計(jì)算和飛行路線修正計(jì)算的高速數(shù)據(jù)處理機(jī);⑤使攔截器快速機(jī)動(dòng)的軌控與姿控系統(tǒng)。

信號處理機(jī)與數(shù)據(jù)處理機(jī)主要完成對目標(biāo)信息和攔截器運(yùn)動(dòng)信息的計(jì)算處理，從而控制攔截器相對于目標(biāo)衛(wèi)星的飛行方式。信號處理機(jī)通過對由導(dǎo)引頭獲取的目標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而快速確定目標(biāo)的位置、方向、速度等參數(shù)，并將結(jié)果提交給數(shù)據(jù)處理機(jī);數(shù)據(jù)處理機(jī)根據(jù)慣性測量裝置提供的攔截器飛行數(shù)據(jù)，結(jié)合目標(biāo)飛行參數(shù)，對軌控與姿控系統(tǒng)下達(dá)攔截器機(jī)動(dòng)指令以完成飛行路線的修正。

印度的彈道導(dǎo)彈防御項(xiàng)目

紅色區(qū)域?yàn)榇舜螖r截試驗(yàn)的碎片濺落區(qū)域

軌控與姿控系統(tǒng)依據(jù)數(shù)據(jù)處理機(jī)的指令控制攔截器飛行，保證攔截器與目標(biāo)實(shí)現(xiàn)交會(huì)碰撞。軌控系統(tǒng)通常由4個(gè)快速響應(yīng)的小型發(fā)動(dòng)機(jī)組成，在攔截器的質(zhì)心位置呈“十”字形配置，發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)處理機(jī)的指令點(diǎn)火，使攔截器進(jìn)行上下和左右機(jī)動(dòng)。姿控系統(tǒng)通常由6個(gè)或8個(gè)更小的快響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)組成。這些小發(fā)動(dòng)機(jī)也根據(jù)數(shù)據(jù)處理機(jī)的指令點(diǎn)火，用以調(diào)整攔截器的俯仰、偏航和滾動(dòng)，保持?jǐn)r截器姿態(tài)穩(wěn)定。

為有效地?cái)r截殺傷目標(biāo)，動(dòng)能攔截器的攔截彈頭須有很高的飛行速度，速度越高，動(dòng)能就越大，毀傷目標(biāo)的能力也越強(qiáng)。精確尋的制導(dǎo)是動(dòng)能武器的最關(guān)鍵技術(shù)，其精確性越高，對攔截彈頭的質(zhì)量和速度要求越低，效果也越好。

作戰(zhàn)時(shí)，導(dǎo)彈由地面或者飛機(jī)發(fā)射，先根據(jù)探測系統(tǒng)提供的目標(biāo)跟蹤數(shù)據(jù)，固體助推器把動(dòng)能殺傷攔截器以足夠的速度送入目標(biāo)附近空域的空間攔截軌道，并且可機(jī)動(dòng)變軌飛行。通過彈頭上的長波紅外探測器可探測到幾百千米外衛(wèi)星發(fā)出的紅外輻射，捕獲并跟蹤目標(biāo)，計(jì)算機(jī)依目標(biāo)數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)算出攔截彈道，由周圍的小型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)控制其飛行彈道，彈頭自動(dòng)跟蹤并導(dǎo)向目標(biāo)，最后以十幾千米每秒的相對速度與目標(biāo)碰撞，將目標(biāo)擊毀。

未來預(yù)測

本次反衛(wèi)星試驗(yàn)是印度這一能力的首次展示，向世界各國宣告：戰(zhàn)時(shí)印度能夠摧毀敵方衛(wèi)星或者干擾衛(wèi)星通信。這次行動(dòng)表明印度具備在浩瀚的太空中擊中一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)“小目標(biāo)”的能力。印軍可以選擇在發(fā)生沖突時(shí)擊落任何國家的衛(wèi)星。這將產(chǎn)生巨大的軍事影響，特別是對使用間諜衛(wèi)星和導(dǎo)航衛(wèi)星的國家。

印度如果未來想繼續(xù)提高反衛(wèi)星能力，試驗(yàn)靶標(biāo)可能會(huì)使用高軌道的電子靶標(biāo)。另外，反衛(wèi)星系統(tǒng)的公路機(jī)動(dòng)車輛也會(huì)繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。

本次反衛(wèi)星試驗(yàn)的技術(shù)成果對印度其它的導(dǎo)彈具有很強(qiáng)的借鑒意義，特別是印度未來的彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。目前，印度第一階段的彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)經(jīng)過多次試驗(yàn)后已經(jīng)成熟。反衛(wèi)星試驗(yàn)所取得的成果可以直接用于第二階段的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。反衛(wèi)星與反導(dǎo)兩項(xiàng)任務(wù)具有諸多相通之處，關(guān)于第二階段的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)采用什么類型的發(fā)動(dòng)機(jī)目前尚無定論，在國防研究與發(fā)展組織早先的規(guī)劃中，計(jì)劃使用速燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該型發(fā)動(dòng)機(jī)加速度更大、反應(yīng)時(shí)間更短。

PDV Mk-Ⅱ?qū)椛纤玫沫h(huán)形激光陀螺儀慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是目前為止印度所開發(fā)的最先進(jìn)的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)將來也會(huì)運(yùn)用到遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈上以提高精度。

另一方面，印度反衛(wèi)星試驗(yàn)也凸顯了失效衛(wèi)星快速替補(bǔ)的隱憂，戰(zhàn)時(shí)敵方通過反衛(wèi)星摧毀了本國的衛(wèi)星之后，就要在盡量短的時(shí)間內(nèi)發(fā)射替補(bǔ)衛(wèi)星。目前來說，印度也已經(jīng)初步具備了這種能力。2019年1月，印度太空研究組織開發(fā)了小衛(wèi)星發(fā)射火箭，這種火箭能夠?qū)?00～1000千克級別的衛(wèi)星發(fā)射到低軌道或者太陽同步軌道，從火箭組裝到發(fā)射，只需要3天就能完成。

試射反衛(wèi)星導(dǎo)彈已經(jīng)觸發(fā)鄰國巴基斯坦警覺，巴基斯坦現(xiàn)有多顆衛(wèi)星。巴基斯坦外交部在一份聲明中說，“太空屬于全人類，每個(gè)國家都有責(zé)任避免從事可能導(dǎo)致太空軍事化的活動(dòng)”。印度此次反衛(wèi)星導(dǎo)彈試驗(yàn)，雖然在一定程度上表明其反衛(wèi)星能力有所提升，但同時(shí)也引發(fā)一系列后續(xù)問題：改變了這一地區(qū)的戰(zhàn)略平衡，可能會(huì)加速這一地區(qū)的軍備競賽，引發(fā)更多國家進(jìn)行反衛(wèi)星導(dǎo)彈試驗(yàn)，導(dǎo)致太空軍事化，中國、印度和巴基斯坦之間的沖突與對抗可能會(huì)更加劇烈，并延伸到太空。以上這些是令國際社會(huì)為之深深擔(dān)憂的地方。

[編輯/何懿]