李青 劉愛芳 王永梅 郭玲華
(1 南京電子技術(shù)研究所,南京 210038)(2 中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部,北京 100094)
空間攻防,即外層空間中進行的軍事對抗,主要包括空間態(tài)勢感知、空間進攻和空間防御3個方面。空間攻防的作戰(zhàn)對象涵蓋彈道導(dǎo)彈、臨近空間高速飛行器、航天器、地面及海上高價值軍事目標(天對地打擊形式)等。美國具有完備的空間攻防對抗組織、領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)、理論體系、兵力編制、武器系統(tǒng)及培訓(xùn)基地,有著龐大的航天工業(yè)和雄厚的人才儲備,其規(guī)模遠遠超過世界各國的總和。作為在外空擁有絕對優(yōu)勢的國家,其空間攻防體系及裝備的發(fā)展尤為引人關(guān)注[1]。
目前,國內(nèi)已對美國空間攻防領(lǐng)域的各個方面開展了研究[2];但大多僅涉及空間攻防的某一領(lǐng)域或某型裝備,對美軍空間攻防的體系化發(fā)展及能力分析不足。本文通過系統(tǒng)總結(jié)美國空間攻防的發(fā)展歷程,根據(jù)其裝備體系化發(fā)展的思路,分析現(xiàn)有及未來美軍空間攻防領(lǐng)域的能力,可為我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)儲備及發(fā)展,以及規(guī)劃及應(yīng)對策略的制定提供參考。
美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)采用天地一體化方式,由地基系統(tǒng)和天基系統(tǒng)組成。其中:地基系統(tǒng)以雷達和光學(xué)為主;天基系統(tǒng)以光學(xué)遙感器為主。美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)在航天器發(fā)射、返回及在軌運行等方面均發(fā)揮著巨大的作用;除了對航天器進行監(jiān)測外,還負責對軌道碎片和自然天體的運行情況進行觀測,分析目標信息,并進行編目,以掌握空間態(tài)勢,向民用和軍用航天活動提供空間目標信息態(tài)勢保障。
20世紀60年代,由于技術(shù)進步及任務(wù)需求的原因,美國最初大力發(fā)展了地基系統(tǒng)。目前,美國用于空間目標探測的地基系統(tǒng)已經(jīng)遍布全球,并且能夠在特定的探測區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)對空間目標的連續(xù)探測和監(jiān)視。地基系統(tǒng)已完成全球25個站址的部署,擁有30余臺探測設(shè)備,并建立了2個專門的空間目標監(jiān)視指控中心。當前,地基系統(tǒng)是與反導(dǎo)系統(tǒng)一體化建設(shè)的,探測手段包括光學(xué)與雷達系統(tǒng),提供低軌空間目標10 cm、中高軌空間目標1 m以上的態(tài)勢感知信息,最多可為2萬個目標進行編目[2]。為進一步拓展地基系統(tǒng)的能力,同時結(jié)合自身技術(shù)發(fā)展及空間探測的需求,美國后續(xù)重點發(fā)展新型空間籬笆與新太空望遠鏡(SST)2個項目。
(1)新型空間籬笆。2013年,美軍與洛馬/雷聲公司簽訂了項目合同。新型空間籬笆為主動式微動雷達,采用S頻段相控陣體制;計劃布站2~3個,分別部署在夸加林和澳大利亞,將在2020年全部建成。新型空間籬笆主要提升美軍對南/西半球的態(tài)勢感知能力,能將空間目標的編目數(shù)提升一個數(shù)量級,由現(xiàn)在的2萬個提高到20萬個。
(2)SST。該系統(tǒng)在2014年遷移至澳大利亞西部,并于2016年正式開始運行。作為新一代地基核心光學(xué)裝備(望遠鏡),能重點提高地球靜止軌道(GEO)目標寬視場跟蹤能力;與現(xiàn)有望遠鏡比,其搜索速度和靈敏度可以提高1個數(shù)量級,且視野更寬,能實現(xiàn)對GEO小目標穩(wěn)健跟蹤。
在新型空間籬笆與SST部署完成后,美國空間態(tài)勢感知的新一代地基系統(tǒng)基本成型。然而,隨著空間攻防項目的不斷演進,美國發(fā)現(xiàn)地基系統(tǒng)并不能適應(yīng)新形勢下空間戰(zhàn)爭的需要。這主要是因為:地基系統(tǒng)布站固定,只能在空間目標過頂時進行探測,且監(jiān)視的連續(xù)性難以保持;受功率孔徑限制,地基雷達作用距離有限,主要用于低軌空間目標觀測;地基光學(xué)系統(tǒng)雖然可以觀測中高軌目標,但受光學(xué)系統(tǒng)探測機理的影響,無法在弱光或無光條件下使用,無法保證全天時、全天候觀測能力;地基系統(tǒng)探測距離遠、頻次低,因此對空間目標的定位精度也不夠,不足以保證空間攻防精度的需求。為有效彌補地基系統(tǒng)的固有缺點,美國進一步發(fā)展了天基系統(tǒng)。
進入21世紀后,美國通過對空間攻防項目理解的不斷深入,其發(fā)展思路逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐缘鼗到y(tǒng)為基礎(chǔ),充分發(fā)展天基系統(tǒng),并將天基系統(tǒng)的研發(fā)定為空間目標態(tài)勢感知的優(yōu)先發(fā)展方向[3-4]。
天基系統(tǒng)與觀測目標均運行在太空中,可彌補地基系統(tǒng)固定布站和遠距探測的短板,與地基系統(tǒng)協(xié)同工作,獲得理想的態(tài)勢感知能力。其具體優(yōu)勢如下。
(1)覆蓋全、頻次高。天基系統(tǒng)由一顆或多顆衛(wèi)星組網(wǎng)實現(xiàn)巡視探測,可提升空間目標的觀測頻次。
(2)無云雨、全天候。天基系統(tǒng)能實現(xiàn)平視/上視觀測,無對流層影響,實現(xiàn)空間目標的全天侯觀測。
(3)距離近、精度高。天基系統(tǒng)可對空間目標進行近距離抵近觀測,實現(xiàn)空間目標的高精度定位及詳查能力。
從1996年起,美國就大力加強天基系統(tǒng)的建造,為后續(xù)空間攻防進行充分的技術(shù)及裝備儲備。在天基系統(tǒng)發(fā)展領(lǐng)域內(nèi),美國采用低軌、高軌和感知/攻防兩用系統(tǒng)3條交互發(fā)展的路線。表1詳細給出了其發(fā)展歷程。
表1 美國天基系統(tǒng)發(fā)展歷程
在低軌系統(tǒng)中,最為核心的是STARE微納衛(wèi)星星座和SBSS星座;在高軌系統(tǒng)中,最為核心的是GSSAP系統(tǒng)和GEO目標監(jiān)視納衛(wèi)星星座;在感知/攻防兩用系統(tǒng)中,最為核心的是低軌XSS-10/11和高軌ANGELS衛(wèi)星[5]。
1.3.1 低軌系統(tǒng)
(1)STARE系統(tǒng)采用3U架構(gòu)的納衛(wèi)星,搭載寬視場光學(xué)遙感器。單顆衛(wèi)星視場為2°×2°;18顆衛(wèi)星組成星座,可監(jiān)視軌道高度200~1000 km范圍內(nèi)10 cm以上目標,定位精度為100 m(相比現(xiàn)在提升2個數(shù)量級)。2012-2016年已發(fā)射3顆衛(wèi)星,計劃2020年前完成其余15顆衛(wèi)星的發(fā)射并完成組網(wǎng)。
(2)SBSS是美國目前主力的天基空間態(tài)勢感知系統(tǒng),是由3顆衛(wèi)星組成的星座。衛(wèi)星采用高度630 km的太陽同步軌道,搭載寬視場光學(xué)遙感器和窄視場光學(xué)望遠鏡,基于“恒星跟蹤”機理觀測目標。其主要任務(wù)是對低軌和中高軌空間目標進行高頻次觀測,平均每天觀測目標數(shù)可達12 000個。另外,在GEO目標探測方面,3星星座可提供平均3次/天的觀測能力。美國在2010年完成了SBSS-1衛(wèi)星的發(fā)射,計劃在2020年完成星座部署。SBSS對空間態(tài)勢感知能力的主要貢獻為進一步拓展空間目標的監(jiān)測數(shù)量,大幅提升監(jiān)測頻次。圖1為美國SBSS衛(wèi)星進行空間目標觀測示意。
圖1 美國SBSS衛(wèi)星空間目標觀測示意Fig.1 American SBSS satellite space target observation
1.3.2 高軌系統(tǒng)
(1)GSSAP系統(tǒng)采用4顆衛(wèi)星均布的星座組網(wǎng)方式,單星質(zhì)量1000 kg左右,裝有光學(xué)載荷,運行于GEO上方或下方1000 km的軌道高度上。美國在2014年完成了GSSAP-1/2衛(wèi)星的發(fā)射,2016年完成GSSAP-3/4衛(wèi)星的發(fā)射,目前4顆衛(wèi)星在軌,部署完畢。GSSAP系統(tǒng)的任務(wù)是加強對GEO衛(wèi)星巡視觀測能力,可抵近伴飛獲取重點目標的高清視圖,同時兼顧空間攻擊能力。它是目前美軍針對高軌目標日常巡視的主力系統(tǒng),4顆衛(wèi)星組網(wǎng)可實現(xiàn)對高軌目標每周巡視一次的能力。圖2為美國GSSAP星座對高軌目標觀測示意。
圖2 美國GSSAP系統(tǒng)對GEO目標觀測Fig.2 American GSSAP system for GEO target observation
(2)除了GSSAP系統(tǒng),美國還計劃發(fā)展用于高軌目標監(jiān)視的GEO目標監(jiān)視納衛(wèi)星星座。該星座軌道距GEO約500 km,采用3U立方體方案,搭載光學(xué)偵察系統(tǒng),可選方案為9顆衛(wèi)星、18顆衛(wèi)星或27顆衛(wèi)星組網(wǎng)。27顆衛(wèi)星組網(wǎng)時,最短重復(fù)巡訪周期為2天。GEO目標監(jiān)視納衛(wèi)星星座的主要任務(wù)是對GEO目標進行環(huán)繞監(jiān)視,單星環(huán)繞周期60天,探測大于5 cm的目標。圖3為GEO目標監(jiān)視納衛(wèi)星星座構(gòu)想及工作示意。
圖3 美國GEO目標監(jiān)視納衛(wèi)星星座設(shè)想及衛(wèi)星方案Fig.3 American GEO target surveillance Nano-satellite constellation assumption and satellite solution
1.3.3 感知/攻防兩用系統(tǒng)
(1)XSS-10/11均采用微小衛(wèi)星,軌道高度520~910 km,主要任務(wù)是對低軌目標進行在軌檢查、交會對接,以及圍繞低軌目標近距離機動飛行。目前,XSS-10/11在低軌均成功完成了抵近觀測和自主交會技術(shù)。
(2)高軌ANGELS衛(wèi)星,質(zhì)量100 kg,設(shè)計壽命1年,采用光學(xué)設(shè)備,主要任務(wù)是對GEO目標進行逼近、繞飛、懸停等操作,對衛(wèi)星實施探測、跟蹤、監(jiān)視及評估,掌握其特性和活動意圖。美國在2014年7月完成了高軌ANGELS衛(wèi)星的在軌驗證,目前衛(wèi)星仍在軌運行,成功完成了抵近觀測、跟蹤及懸停繞飛等關(guān)鍵任務(wù)。圖4為高軌ANGELS衛(wèi)星工作示意。
美國空間態(tài)勢感知的終極目標是實現(xiàn)對全軌目標實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)視[3]。截至目前,美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)編目并管理著2萬多個空間目標,能夠有效觀測低軌10 cm、高軌1 m以上的空間目標,是世界上最發(fā)達的空間感知系統(tǒng)。即便如此,美軍仍認為在編目數(shù)量、探測精度及頻次上無法滿足未來空間攻防的需求,存在探測短板;因此,美國已開始著力構(gòu)建基于天地一體的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)。通過前述分析,在未來的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)中,美國在地基系統(tǒng)中將構(gòu)建以“太空籬笆”、SST為核心的探測裝備,同時大力發(fā)展天基系統(tǒng)。根據(jù)美軍發(fā)展步驟及計劃,在2020年前后,美國將真正實現(xiàn)低軌厘米級、中高軌分米級空間目標的跟隨監(jiān)視、抵近詳查、攻擊引導(dǎo)和抵近碰撞的能力。表2給出了美國當前及2020年空間態(tài)勢感知系統(tǒng)的能力狀態(tài)。
表2 美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)能力
空間攻擊是空間攻防的另一個重要系統(tǒng)。美國一直引領(lǐng)空間攻擊的發(fā)展方向,遵循保持不對稱優(yōu)勢、占領(lǐng)技術(shù)“制高點”的目的,采取“寓軍于民、寓反衛(wèi)于反導(dǎo)、寓進攻于防御”的策略,在提升空間態(tài)勢感知能力的同時,重點研發(fā)先進空間攻擊技術(shù)。
空間攻擊主要是指對衛(wèi)星實施攻擊,以實現(xiàn)破壞衛(wèi)星功能、甚至物理摧毀衛(wèi)星為目標??臻g攻擊主要分為軟殺傷和硬殺傷兩種,其中:軟殺傷主要是電磁干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊,不造成對衛(wèi)星的實際物理傷害,只是使其在一定時間內(nèi)喪失功能;硬殺傷是主要以天基平臺為主的近距離攻擊手段,以衛(wèi)星功能永久喪失為目標,對衛(wèi)星的破壞力極大,甚至導(dǎo)致作戰(zhàn)體系的直接癱瘓。由于硬殺傷的優(yōu)勢顯著,近年來美國逐步加大了基于天基平臺的硬殺傷攻擊技術(shù)研究[4,6]。
空間硬殺傷手段主要包括:①動能武器攻擊,碰撞殺傷;②天基在軌操作,機械臂或?qū)幼ゲ?、破壞;③天基激光武器,強激光束照射,受熱融化或燃燒毀傷;④天基微波武器,破壞衛(wèi)星電子設(shè)備。下面分別論述美國在這4個方面的發(fā)展情況。
美國的動能武器包括陸基、海基、空基及天基方式。在陸?;翱栈鶆幽芪淦鞣矫妫绹扇×朔磳?dǎo)反衛(wèi)一體化發(fā)展的思路,通過升級改進,將反導(dǎo)武器應(yīng)用于反衛(wèi)領(lǐng)域,解決防區(qū)內(nèi)低軌打擊問題;在天基動能武器方面,其實際部署情況及相關(guān)報道均很少,從技術(shù)形態(tài)上分析,很有可能是天基動能武器的關(guān)鍵技術(shù)及試驗都掩蓋在感知/攻擊兩用系統(tǒng)中(主要是近距詳查系統(tǒng))。表3是美國用于空間攻擊的重點動能武器項目及進展。
表3 美國動能武器項目及進展
從表3可以得出,在對空間目標的動能武器攻擊方面,美國相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)均已突破,已具備實戰(zhàn)能力,可對低軌目標實行有效的空間打擊。
天基在軌操作包括在軌服務(wù)、空間碎片清理,在軌維修、抓捕等相關(guān)技術(shù),主要目的是延長航天器壽命、解決航天器在軌故障、移除空間碎片、清理廢棄衛(wèi)星等。近年來,美國開展了一系列在軌操作項目研發(fā),其中起到奠基作用的是2002-2007年研發(fā)并在軌測試的軌道快車(Orbit Express)項目。在Orbit Express項目中,美國在軌操作的關(guān)鍵技術(shù)均得到了充分驗證。在此基礎(chǔ)上,美國規(guī)劃并重點發(fā)展了一系列在軌操作項目(見表4),以應(yīng)對不同軌道的衛(wèi)星,并逐漸形成在軌補充維護(偏商用)和組裝/維修/重構(gòu)(軍民兩用)2條發(fā)展路線。Orbit Express、在軌衛(wèi)星燃料加注系統(tǒng)(ReStore-L)及地球靜止軌道衛(wèi)星機器人服務(wù)(RSGS)項目,是美國在軌操作路線中程碑式的3個項目。
表4 美國在軌操作項目
(1)Orbit Express。2007年3月,采用“一箭雙星”發(fā)射方式,同時將自主空間傳送機器人軌道器(ASTRO)和操作的目標對象——下一代耐用衛(wèi)星(NextSat)發(fā)射入軌,驗證了包括空間捕獲、對接、燃料加注、機械手操作(拔連接器)及對象移位重釋放等關(guān)鍵技術(shù)。從原理上講,這些技術(shù)的突破,可為衛(wèi)星的修復(fù)提供技術(shù)服務(wù),也可對低軌目標衛(wèi)星形成有效的毀傷。圖5為Orbit Express工作過程。
圖5 軌道快車的工作過程Fig.5 Working process of Orbit Express
(2)ReStore-L的任務(wù)是為衛(wèi)星補給燃料,項目于2016年啟動,計劃2020年發(fā)射。ReStore-L的研制,為空間攻防中攻擊母平臺的燃料/武器補充和更換提供了可能。圖6為ReStore-L在軌加注燃料工作示意。
圖6 ReStore-L在軌加注燃料Fig.6 ReStore-L with fuel injection on orbit
(3)RSGS的任務(wù)是為GEO衛(wèi)星提供多種機器人服務(wù),包括處理機械故障(修理排故)、為目標提供輔助推進和變軌(改變目標軌道)及抵近目標進行詳細檢測/測量(抵近詳查)。與低軌Orbit Express不同,RSGS系統(tǒng)是美國專門面向高軌衛(wèi)星空間攻防所設(shè)立的集感知/攻擊/維護于一體的多功能項目。該項目已于2016年5月啟動,計劃2021年發(fā)射。圖7為RSGS在高軌對空間目標進行在軌檢查、對接、修復(fù)、升級的示意。
圖7 RSGS在軌檢查、對接、修復(fù)、升級過程Fig.7 RSGS with check, docking, repair and upgrade progress
美國對未來天基激光武器的一種典型構(gòu)想是,在800~1000 km的軌道高度上采用24顆40°傾角衛(wèi)星進行星座組網(wǎng);單顆衛(wèi)星質(zhì)量為3.5 t,功率為8 MW,主反射鏡直徑為8 m;可對4000 km軌道高度的衛(wèi)星進行攻擊。天基激光武器的部分關(guān)鍵技術(shù)已得到演示驗證,表5總結(jié)了其發(fā)展歷程。
由表5可以看出,美國從20世紀80年代起,持續(xù)開展了對天基激光武器的研制,2013年后鮮有公開報道。根據(jù)2016年“國際空間站”利用激光消除空間碎片計劃的相關(guān)報道初步估計:在解決供電/質(zhì)量/散熱的前提下,2020年前后天基激光武器威力可達到200 km。
表5 美國天基激光武器發(fā)展歷程
微波武器是利用定向發(fā)射的高頻電磁脈沖對目標產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)或生物效應(yīng),從而進行干擾、殺傷或摧毀。2009年4月,美國空軍研究實驗室與波音公司簽訂了一份價值3800萬美元的反電子系統(tǒng)高功率微波先進導(dǎo)彈項目(CHAMP)。該項目是研制能輻射多個脈沖、攻擊多個目標、損傷或擾亂電子系統(tǒng)的空基高功率微波試驗系統(tǒng),其高功率微波載荷可集成到巡航彈平臺上,也可集成到無人機平臺上。2011年5月,成功完成了首次飛行試驗;2012年10月,又進行了第2次飛行試驗,試驗中的巡航導(dǎo)彈按預(yù)定航線低空飛行約1 h,通過重復(fù)發(fā)射高功率微波,損傷或擾亂了航線上7處地面目標的電子系統(tǒng)[7-8]。
美國關(guān)于天基微波武器的發(fā)展及規(guī)劃詳細公布于《美國空軍2025年戰(zhàn)略規(guī)劃》[9]。規(guī)劃中表示:美國未來天基微波武器將采用低軌多星組網(wǎng)的布站方式,部署在500~916 km的軌道高度上;攻擊頻率為1~100 GHz,峰值功率為100 MW~100 GW。近年來,美國在天基微波武器方面的公開報道很少,但天基微波系統(tǒng)探測、干擾及攻擊一體化是一個重要趨勢。
通過對上述美國空間攻擊的重點裝備分析可知,美軍的空間動能武器攻擊與在軌操作技術(shù)已具備作戰(zhàn)能力。天基激光武器與微波武器的關(guān)鍵技術(shù)已在地面和機載條件下取得突破;在空間平臺上的研制也已制定出詳細規(guī)劃,即在2020-2025年具備作戰(zhàn)能力。值得注意和借鑒的是空間攻擊方面,美國研制探測、維護、攻擊一體化的集成載荷,在獲得最佳收益的同時,能合理利用探測/維護屬性掩護其真實攻擊身份,有效避免國際輿論與爭端。
在空間防御方面,美國認為對空間系統(tǒng)的防護不可能完全抵御所有的攻擊,尤其是對衛(wèi)星物理結(jié)構(gòu)摧毀性的硬殺傷攻擊,而應(yīng)采取有限防護的原則,即防護的目的在于提高空間系統(tǒng)在受到攻擊后的生存概率及恢復(fù)或重建速度,并增加敵方攻擊的技術(shù)難度和經(jīng)濟成本。例如:采用“即插即用”小衛(wèi)星,可在數(shù)天甚至數(shù)小時內(nèi)以低廉的成本完成發(fā)射入軌,將有效提高關(guān)鍵空間系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭中的快速補充和恢復(fù)、重建能力;應(yīng)用“虛擬衛(wèi)星”或“星簇”結(jié)構(gòu)等技術(shù),會明顯加大對衛(wèi)星硬殺傷的技術(shù)難度和成本[10]。
2016年1月27日,新美國安全中心發(fā)布一份題為《從庇護所到戰(zhàn)場:美國太空防御與威懾戰(zhàn)略框架》的報告。報告中詳細指出了提升美國空間防御的手段,主要包括:部署額外的專用系統(tǒng),以提高衛(wèi)星的主動和被動防御;采取先發(fā)制人的策略,優(yōu)先發(fā)展空間攻擊能力;改變空間系統(tǒng)構(gòu)成,采用分布式小衛(wèi)星可重構(gòu)架構(gòu),以提高衛(wèi)星彈性;進一步發(fā)展空基、地基裝備,降低對空間資產(chǎn)的依賴性;制定具有強約束性能的國際空間法律條令,增加反衛(wèi)攻擊的政治成本;提出“有限太空戰(zhàn)略”,制定規(guī)則,限制其他國家空間攻擊的發(fā)展[11]。
在空間攻防領(lǐng)域的發(fā)展與演變過程中,美軍根據(jù)國際政治、經(jīng)濟、軍事和外交等戰(zhàn)略環(huán)境的變化,適時的不斷調(diào)整并完善其空間安全戰(zhàn)略。從20世紀90年代開始,美軍強大的天基系統(tǒng)使其獲得了巨大的戰(zhàn)略優(yōu)勢,衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用從戰(zhàn)略支援層面逐步向作戰(zhàn)和戰(zhàn)術(shù)層面發(fā)展,并在幾場戰(zhàn)爭中顯示出了強大的威力。然而,天基系統(tǒng)的固有脆弱性以及空間攻擊技術(shù)的擴散,使得美軍意識到天基系統(tǒng)被破壞的可能性在不斷增大。因此,近年來,美軍不斷加大這一領(lǐng)域的投入力度,以確保自身絕對的空間控制權(quán);同時阻止敵方利用空間來損害美國國家安全利益。在上述戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下,美軍正在實施以控制空間為主要目標,謀求空間絕對優(yōu)勢,實現(xiàn)控制全球、稱霸世界的全球戰(zhàn)略。
表6歸納了美國空間攻防體系3個領(lǐng)域的發(fā)展思路和能力。通過研究分析可知:美國空間攻防體系的發(fā)展經(jīng)過了充分的頂層論證,并隨著技術(shù)進步采取了分布實施的有效措施,其主要思路如下。
(1)系統(tǒng)全局謀劃,重點裝備優(yōu)先發(fā)展,以螺旋式開發(fā)、漸進式研制為演進路線,快速有效地推動空間攻防體系能力提升。美軍將空間態(tài)勢感知視為保障空間安全、保持空間優(yōu)勢的基礎(chǔ),予以優(yōu)先發(fā)展和重點保障。2001年,美國空軍提出了重點發(fā)展空間態(tài)勢感知的指導(dǎo)思路;2010年,通過制定《國家航天政策》,明確了空間態(tài)勢感知的重要性,提出通過維護和整合空間目標監(jiān)視信息,發(fā)展實時準確的空間態(tài)勢感知系統(tǒng),以保持美國在空間的領(lǐng)導(dǎo)地位。
(2)建立光學(xué)、雷達協(xié)同探測的天地一體化空間感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在前期地基裝備的基礎(chǔ)上,加大天基平臺的建設(shè),形成天地一體化的協(xié)同探測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)全空間實時精確的無漏監(jiān)視探測。利用天基系統(tǒng)運動巡視探測,克服地基系統(tǒng)只可在過頂時間探測的局限,同時天基平視/上視觀測,無對流層影響,可克服地基光學(xué)全天候觀測的局限,實現(xiàn)中高軌目標全天時、全天候觀測。
(3)繼續(xù)加大空間攻防裝備的投入,重點項目優(yōu)先發(fā)展。為支持新系統(tǒng)研制部署和技術(shù)研發(fā),美國近年來明顯增加了空間態(tài)勢感知領(lǐng)域的投入。在2016-2020年,美國政府在空間態(tài)勢感知領(lǐng)域的研發(fā)投入超過60億美元。對已經(jīng)具備工程化能力的空間裝備,提升建造優(yōu)先權(quán)。新型空間籬笆、具備攻防一體的GSSAP星座組網(wǎng),均在2020年前完成建設(shè),具備作戰(zhàn)能力。
表6 美國空間攻防體系發(fā)展歷程及思路分析
對美軍空間攻防的發(fā)展進行研究分析可知:在2020年前后,通過天地一體化空間感知系統(tǒng)的各型裝備定裝,美國可實現(xiàn)對全空間衛(wèi)星目標的準確編目預(yù)測,其觀測頻次、精度足以支撐對他國空間目標攻擊/防御的需要;在空間攻擊方面,通過XSS-10、高軌ANGELS衛(wèi)星等核心裝備的試驗,美軍已經(jīng)具備了對全軌道衛(wèi)星多手段的摧毀能力;為了在未來的空間戰(zhàn)爭中立于不敗之地,美軍還大力發(fā)展了Restore-L、RSGS等空間維護裝備,可以在受到打擊的第一時間里對受損衛(wèi)星進行功能恢復(fù)。
美國對空間攻防體系發(fā)展采取了穩(wěn)步規(guī)劃、重點先行的策略。空間態(tài)勢感知是美軍發(fā)展的重中之重,也是支撐空間攻擊與防御的基石。在空間態(tài)勢感知的發(fā)展歷程中,美軍由早期的地面系統(tǒng)建設(shè)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘斓夭⒅氐陌l(fā)展策略,通過天基系統(tǒng)彌補地基系統(tǒng)探測能力的不足,最終形成天地一體化的全空間實時態(tài)勢感知系統(tǒng);在空間攻擊方面,采取感知/攻擊一體化的發(fā)展思路,在實現(xiàn)最佳費效比的同時,合理地利用探測屬性掩護其真實攻擊身份,避免國際社會的輿論與道德壓力。在空間防御方面,全面推進可重組模塊化及高彈性衛(wèi)星載荷研制,確保在衛(wèi)星受到攻擊時,仍能保持部分或全部功能,同時大力發(fā)展在軌修復(fù)與操作技術(shù),以實現(xiàn)受損衛(wèi)星快速恢復(fù)能力。
當前,我國在空間攻防領(lǐng)域內(nèi)的諸多研究與應(yīng)用尚處于試驗、起步階段。然而在國際形勢復(fù)雜快變的今天,我國在空間攻防領(lǐng)域的發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。通過深入對美軍空間攻防發(fā)展歷程及體系能力研究,可以為我國這一領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。
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