2023年4月5日 星期三

應對「中俄高超音速導彈威脅」? 美軍開建新一代天基預警系統

巴士的報

中俄高超音速導彈領先全球,美國如何對抗?在五角大樓看來,首先要解決的就是發現問題。4月2日,隨著美國太空探索技術公司(SpaceX公司)的獵鷹9號火箭成功升空,為中俄高超音速導彈量身訂製的美軍新一代天基預警系統正式開建了。

這是由數百顆小型衛星星座組成的超級天基監視系統。

美國《防務新聞》網站2日稱,SpaceX公司當天為美軍太空發展局發射了首批10顆導彈跟蹤和通信衛星。「應美國軍方要求,SpaceX公司沒有提供這些衛星進入軌道的現場視頻」。此外,美軍沒有發布相關衛星的大小或質量等信息,也沒有像以往那樣發布這些衛星在製造和測試過程中的照片。

雖然美軍搞得很神秘,但外界早已經從公開信息中獲得了這些衛星的主要用途——其中兩顆由SpaceX製造的「追蹤層導彈追蹤感測衛星」用於探測和跟蹤飛行中的彈道導彈和高超音速導彈,另外8顆「運輸層數據中繼衛星」則使用光學鏈路將數據從天基傳感器傳輸到地面接收站。按照美軍設想,帶有紅外傳感器的探測衛星用於探測和跟蹤飛行中的導彈,數據中繼衛星具備低軌星間激光通信鏈路傳輸能力,具有傳輸速率高、抗干擾能力強、通信延遲低等特點,負責將數據直接傳輸給美軍及盟友的反導防御系統,協助擊落敵方導彈。

眾所周知,當前美軍反導作戰的思路是首先部署在太空的預警衛星,利用先進的紅外傳感器第一時間察覺全球任何地點的導彈點火信息,然後通過部署在各地的陸基預警雷達進行探測和分析彈道,並引導反導系統實施攔截。

但隨著中俄高超音速導彈的出現,美軍面臨的新問題是,這些新概念導彈可以在大氣層內高速飛行和機動,很難被傳統反導系統發現和攔截。例如「美軍當前部署的導彈預警衛星星座——天基紅外系統更適合探測大型彈道導彈發射時產生的明亮熱成像,而高超音速導彈可在大氣層裡穿行以躲避探測,天基紅外系統對後者相對暗淡的紅外特徵不夠敏銳。」

如果無法及時發現中俄高超音速導彈,後續的攔截作戰就無從說起。為此美軍從2020年就開始打造新一代天基預警系統。按照五角大樓的設想,一旦對手的高超音速導彈發射,運行在高地球軌道的紅外預警衛星首先將發出警告。跟蹤衛星隨後捕捉到高超音速導彈在大氣中高速飛行時的紅外信號,開始計算高超音速導彈前進方向的軌跡並不斷更新,這些數據同時會傳遞給「傳輸層」衛星,後者將在「數百毫秒」內將信息傳遞到地面站,引導地面攔截系統作戰。

這次發射的10顆衛星主要部署在距離地面約1000公里的低地球軌道。美軍太空發展局首批一共訂購了28顆衛星,包括8顆「追蹤層導彈追蹤感測衛星」和20顆「運輸層數據中繼衛星」,第二批次的18顆衛星將於今年6月升空。預計在今年下半年,美軍太空發展局聯合埃格林空軍基地作戰部隊將對這批衛星進行綜合評估,並計劃在印太地區軍演期間,讓美國海軍陸戰隊、太平洋艦隊進行實際測試,相關測試內容包括「低延遲數據連接、超視距瞄準、導彈警告和導彈跟蹤以及軌道跟蹤傳感器和地面傳感器之間的數據融合」。

美國《太空新聞》網站稱,太空發展局去年已經訂購了126顆「運輸層數據中繼衛星」和35顆「跟蹤層衛星星座」。它們的大規模發射計劃將於明年9月開始,並在接下來的12個月內保持每月一次的高頻次發射。報道強調,它們的成本相對低廉,平均每顆導彈跟蹤衛星的造價約4000萬美元,數據中繼衛星為1500萬美元。相比之下,五角大樓如今使用少量的大型衛星來執行關鍵的國家安全功能,如導彈預警、導航和通訊等,每顆衛星價值數億甚至數十億美元。

美軍認為,SpaceX公司打造的「星鏈」互聯網衛星星座已經證明了由數千顆小衛星組成的衛星星座生存能力高於傳統的高價值大型衛星,「在面對同等對手的太空攻擊時,它們承受損失的能力更強」。

美國太空發展局制定了規模龐大的「國防空間架構分層軌道衛星星座」計劃,它們由上千枚運行在不同軌道的衛星組成,「跟蹤層」和「運輸層」衛星只是該衛星星座中的一部分而已。按照美軍米切爾航空航天研究所披露的信息,除了在低地球軌道部署衛星星座外,美軍還將推進在中高地球軌道的衛星部署計劃。

據介紹,中地球軌道距離地球表面2000公里至地球同步軌道(3.6萬公里)下方。與低地球軌道相比,在中地球軌道運行的衛星在目標地域過頂的時間更長且視野更寬,可以更長時間地保持對導彈軌道的監控。相比地球同步軌道衛星,中地球軌道衛星更接近地球,可以縮短向反導系統發送導彈預警信息的時間。而地球同步軌道衛星的優點在於為助推段彈道導彈預警提供「持續凝視」覆蓋。

不過有專家指出,專門為中俄高超音速導彈研製的美軍新一代天基預警系統規劃實在龐大,考慮到美軍近年來在新裝備研製領域習慣性的成本超支和進度拖延,這個需要持續多年的超級計劃未來能否實現,還很難說。另一方面,除了探測問題外,美軍在如何具體攔截高超音速導彈方面還有很多技術難題需要解決。因此更讓人懷疑的是,這個計劃會不會變成新時代「紙上談兵」的「星球大戰」項目?

止戈堂

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