一林
自1991年海灣戰爭以來,在“波黑維和行動”、“沙漠之狐”(1998年12月美、英對伊拉克的空中打擊)等軍事行動中,衛星對取得戰爭勝利,顯示出了巨大的不可替代的作用。未來的戰爭,包括局部戰爭,必定是一場高技術條件下的信息戰、網絡戰,也是一場陸、海、空、天“全面開花”的一體化戰爭。在這種高技術武器裝備大顯身手的戰爭中,盡管衛星還不能成為直接打擊敵人的“殺手锏”,但它已成為主戰武器不可缺少的配套系統和保障系統。
在戰爭中大顯身手
1999年3月到6月,在以美國為首的北約對南斯拉夫聯盟發動的大規模空中打擊行動中,軍事衛星和民用衛星的應用達到了前所未有的程度,共有10多種、50多顆不同類型的衛星為北約的空襲服務。
在實施空中打擊之前,必須選擇打擊目標,掌握目標的準確位置,打擊之后,要進行打擊效果評估,這都需要先進的偵察手段。派飛機潛入南聯盟境內進行空中偵察,必須冒被南聯盟防空部隊擊落的危險。在沒有地面部隊配合的情況下,北約主要靠衛星偵察來獲取要打擊目標的各種信息。為此,北約使用了3顆“鎖眼”型光電成像衛星、2顆“長曲棍球”雷達成像偵察衛星,并臨時發射了3顆小型偵察衛星“助戰”。
“鎖眼”衛星用于白天獲取地面目標的圖像,分辨率據稱可達到0.1米;星上的紅外相機則可在夜間拍攝地面目標圖像。“長曲棍球”衛星攜帶有合成孔徑雷達,能穿透云、霧、雨、雪和夜幕,可實施全天時和全天候偵察,特別適用于發現南聯盟軍隊偽裝的武器裝備,適用于識別他們設置的假目標。甚至,它還能穿透干燥的地表,發現隱藏在地下的軍事設施。
法國的“太陽神”1A偵察衛星(見題圖)、“斯波特”地球資源衛星,以及“歐洲遙感衛星”等,也都為北約提供了偵察情報。
美國還用“先進旋渦”、“大酒瓶”等電子偵察衛星來截獲南聯盟總部與軍隊之間的通信信號;用“白云”號海洋監視衛星來監視俄羅斯和南聯盟艦艇的海上行動。
北約在這次“盟軍力量”行動中,全面使用了精確打擊武器。但由于南斯拉夫地形復雜,丘陵起伏,樹木茂密,加上天氣多變等因素的影響,就大大減弱了武器采用激光制導和地形匹配制導的效果,所以精確打擊武器改用了GPS(全球定位系統)衛星來控制引導。無論是從海上發射的巡航導彈,還是從B-2隱形轟炸機上發射的導彈和制導炸彈,都靠GPS衛星來制導。導彈可以在離目標2400公里以外的安全距離發射,不僅保證了發射導彈飛機的安全,而且也大大提高了命中精度。命中精度從海灣戰爭中的15米改進為只有幾米。在以美國為首的北約對南聯盟的殘酷轟炸中,通過GPS衛星制導,僅用2枚導彈就炸毀了多瑙河上的瓦拉丁大橋。他們不顧國際公法和外交準則,還公然用由GPS衛星制導的制導炸彈,轟炸了我駐南聯盟大使館,制造了震驚世界的血醒暴行。
巴爾干地區天氣復雜多變,常常陰云密布,淫雨連綿,這會給軍事行動帶來很大不便。為了支持空中打擊和獲取偵察圖像,需要及時、準確的天氣預報。在科索沃戰爭期間,北約動用了美國的4顆“國防氣象衛星”、4顆“諾阿”極軌氣象衛星、2顆“歐洲氣象衛星”。這些衛星都把遙感器對準了巴爾干地區,所以可從不同角度提供氣象情報。
通信系統是現代化戰爭的神經系統。為了保證戰爭中情報信息暢通,美國的“國防通信衛星系統”、“軍事星”、“特高頻后繼星”,英國的“北約”4、“天網”,以及法國的“電信星”等軍用通信衛星,都參與了北約的陸、海、空、天協同作戰的通信保障任務,為北約總部與三軍部隊、部隊與部隊之間提供了快速、保密的通信鏈路。尤其是美國還使用了最新研制的“全球廣播服務系統”,它被搭載在“特高頻后繼星”上。通過該系統,美國可從本土同時向各戰區、戰場的各級指揮員,甚至單兵,發送戰場形勢、作戰命令、氣象狀況,以及后勤保障等大量信息,極大地提高了作戰指揮的靈活性和及時性。
衛星還在搜索救援遇險人員方面發揮了令人嘆服的作用。例如,曾有一架美國飛機在空襲中失事墜地,飛行員就借助隨身攜帶的無線電發射機,通過GPS衛星發出求救信號。救援直升機遠在160公里以外就收到了,并確定了飛行員的位置,便立即趕去將飛行員救了出來。
反衛星武器已研究多年
俗話說,“有矛必有盾”。在軍事衛星付諸應用之時,便是反衛星武器開始研制之日。本世紀50年代末,與軍用衛星出現在太空的同時,反衛星武器的研究就開始了。
反衛星武器根據其發射平臺在軌道上、地面上、飛機上和艦艇上的不同,有天基、地基、空基和海基反衛星武器之分;按其工作原理,則可分為定向能武器和動能武器。
定向能武器,包括激光、粒子束和微波等武器。激光武器是利用發射高功率的激光束來摧毀或破壞衛星;粒子束武器是通過發射密集的高能帶電粒子(如質子、電子等)或中性粒子束來摧毀衛星或使之失效;微波武器是靠發射強大的微波束來破壞衛星的電子設備,從而達到毀傷衛星的目的。
動能武器是通過發射高速運動的彈頭,以其整體或爆炸成的碎片,來直接撞擊衛星將其毀傷。
不過,這些反衛星武器至今尚處于研制和地面試驗階段,僅作過少量空間打靶試驗,離實戰使用尚有較大距離。
1990年,美國用“星球大戰”計劃中名為“智能石”的天基動能武器進行過飛行試驗;1995年,美空軍從F-15戰斗機上發射空基反衛星導彈,進行了首次打靶試驗,擊毀了一顆正在軌道上運行的軍用衛星;1997年10月,美國從地面發射了2束激光,先后擊中了即將退役的氣象衛星,首次完成了地基激光反衛星武器的試驗。
蘇聯在1968年至1982年間,共進行過20次反衛星武器對目標的攔截試驗。70年代后期,蘇聯也開始研制地基反衛星導彈和天基定向能反衛星武器。蘇聯解體后,俄羅斯由于經濟困難,發展反衛星武器的步伐有所放慢。
霸權主義野心勃勃
隨著衛星在現代高技術戰爭中的作用越來越大,今后,一旦爆發新的戰爭,軌道上的軍用衛星很可能成為敵人第一次打擊的對象。在這種形勢下,如何保衛衛星,增加衛星的自衛生存能力就變得十分緊迫了。特別是頭號空間大國美國,為了控制太空,它不僅重視提高本國衛星的生存能力,而且還鼓吹要限制“敵人”衛星的活動能力。不久前,美國的一位軍事空間分析專家在《空間新聞》周刊上著文稱:“沙漠風暴”等軍事行動證明,偵察衛星、通信衛星、導航衛星,甚至民用對地觀測衛星,都會在未來戰爭中發揮重要作用。一方面衛星勢必變成未來敵人攻擊的最主要目標,同時,衛星又是易損的,敵人必然會全力以赴地攻擊衛星。可以設想,反衛星武器正在作為優先項目列入某些國家的武器裝備發展計劃。為此,他建議美國政府,要認真研究敵方擁有的空間監視、跟蹤和識別空間物體的能力,研究美國的空間系統可能遭受的反衛星武器的攻擊,從中找出應采取的對策,以確保美國的軍用和民用衛星不受威脅,確保自由地利用太空,并制止敵方利用太空反對美國。
美國在1996年頒布的新的《國家航天政策》中,明確提出要控制太空,并宣稱美國要“確保敵人無法阻止我們利用太空”;“必要時,可制止敵人利用空間系統”;“美國要發展、應用和保持對太空的控制能力,確保在太空的行動自由。一旦受令,可剝奪敵人在太空的行動自由。”
1998年公布的《美國空軍司令部長期規劃——2020年設想》,更是赤裸裸地提出“空間控制權”,強調“美國及其盟國應具有進入太空并在太空自由行動的能力,同時還應阻止敵對國家擁有這種能力”;“美國及其盟國的衛星不僅要有可靠的防護措施,以免受到干擾或攻擊,因此衛星及空間系統必須裝置探測器,以判定是否將受到攻擊,而且還應有阻止或直接摧毀敵對空間系統的能力,包括干擾或破壞敵方天地通信鏈路,精確打擊敵方衛星或其數據接收系統。”
提高衛星生存能力的三原則
提高衛星生存能力的途徑,可歸納為“三不易”原則,即:不易被發現,不易受攻擊,不易被摧毀。也可稱之為保護衛星的“三道防線”。
一、不易被發現
保護衛星的第一道防線,就是要使軌道上的衛星不容易被敵方探測到。具體的措施有:
1.電磁隱蔽
電磁隱蔽的第一種方法是,衛星在軌道上運行時,盡可能不發射或少發射無線電信號。衛星只在經過本國領土上空時才打開發射機發送信號與地面聯系,出境時即關閉發射機。當然,這種方法會降低衛星的工作效率和可靠性,同時不利于地面對其進行精確地跟蹤和測控。未來的發展趨勢是使衛星具有自主導航的能力,不需要向地面發送信號,以擺脫對地面的依賴。
第二種方法是,使衛星天線波束的指向可變,即所謂“天線調零技術”。這時,衛星無須停止發送無線電信號,而是通過調整天線方向,使在可能被敵方接收或干擾的方向上,射頻電平等于或接近于零,這樣敵方就不能發現了。
2.軌道隱蔽
此法是將衛星部署在離地面數萬公里的高軌道上,使其不易被地面跟蹤發現。美國已經發射、部署的“軍事星”軍用通信衛星曾經設計過這種方案:衛星平時“埋伏”在離地面高達10萬公里的軌道上,需要工作時再進行變軌,降低高度進入地球靜止軌道。工作完畢后,它又回到高軌道上“埋伏”隱蔽。這種隱蔽方式需要消耗大量推進劑,這樣就會顯著縮短衛星的工作壽命。此外,用于偵察和監視陸地、海洋等的對地觀測衛星,需在近地軌道上工作效果才好,所以高軌道隱蔽方式對它們顯然不適用。
3.形狀隱蔽
像目前已投入實用的隱形飛機那樣,衛星表面使用吸波材料制造,或在表面覆蓋電磁波吸收型或電磁波干擾型涂料,這樣就能夠吸收、耗散或抵消對方發射到衛星的電磁波。在這種情況下,即使衛星被對方發射的無線電脈沖掃到,因無反射信號,對方也發現不了。但是,隱形設計也存在技術難題,因為衛星表面總需要留出一定的散熱面和裝設必要的天線、儀器探頭或太陽能電池陣等,這些部位不能被吸波材料所覆蓋,這就需要在衛星的結構、熱控、電源等分系統的設計上有新的“招數”。
由于衛星一般要長期在軌道上運行,無論采取哪一種自我隱蔽方式,都只能“一時”不被發現,不可能“永久隱蔽”。所以自我隱蔽方式只在戰爭或危機爆發的短時間內比較有效,時間一長或在和平時期,衛星遲早會暴露的。因此,衛星應具有第二道防線——不易受攻擊。
二、不易受攻擊
當衛星一旦被敵方發現并跟蹤上以后,要設法使敵人無法或難以實施攻擊。其方法有:
1.衛星應具有機動變軌的能力,能迅速改變軌道,最好能改變軌道傾角,以逃避敵方反衛星武器的跟蹤追擊。執行變軌機動必定要消耗大量推進劑,同時要暫時放棄正在執行的任務。顯然這個方法要以犧牲工作壽命為代價。
2.施放誘餌
施放若干假衛星,與真衛星一起在軌道上運行,使敵方真假難辨,無所適從,失去攻擊目標。假衛星可采用噴涂金屬的薄膜制成,其外形、尺寸和重量應盡可能與真衛星相近。這種方法是從彈道導彈的彈頭突防技術移植過來的。假衛星誘餌的進一步發展,就是近年來的熱門研究對象——衛星群。這樣衛星便由被動式的“不易受攻擊”,發展為主動式的多衛星同時工作,從而達到“不易被摧毀”的目的。
“不易受攻擊”的這兩種方法,無論是機動規避,還是施放誘餌,在采取行動之前,首先需要感知和察覺衛星已受到敵方反衛星武器的跟蹤和監視。因此,為了實施這兩種方法,衛星上應攜帶能探測、發現和識別的特種敏感器或雷達等裝置,以感知和察覺那些行跡可疑的,正在跟蹤和接近自己的反衛星武器。
三、不易被摧毀
這就是指應在衛星設計上增加抗摧毀加固措施。當前兩道防線均告失效時,或者衛星在不具備“不易被發現”和“不易被攻擊”的能力時,衛星在反衛星武器的攻擊下,應能夠頂得住,或者只受到局部或輕微損傷,不會喪失全部或主要的工作能力。
從近期的研制情況來看,反衛星所使用的武器主要是動能武器、激光武器、微波武器和粒子束武器。
1.動能武器一般是利用火箭推進,把彈頭加速到極高的速度,讓它與衛星直接相撞,或者使其在接近衛星時彈頭爆炸,產生密集的金屬碎片來擊毀衛星。動能武器摧毀力強,一旦碰上,很難抵御,唯有及早發現,采取機動變軌實施規避,才有可能免遭厄運。
2.對付激光武器和微波武器,重點是應防護衛星某些對激光和微波敏感的部件和部位,對其采取加固措施。例如,對光學鏡頭、紅外器件、光電敏感器等,可采取增加可開閉的保護蓋或其它防致盲技術;用核電源代替裸露的易受損傷的太陽能電池;用機械部件代替易受微波電磁干擾的電子部件等。
3.粒子束武器發射出高速粒子流,具有較強的穿透結構的能力。對付粒子束武器,需要在結構上采取加強措施,例如蒙皮加厚、采用雙層結構、關鍵部件和設備的外殼加厚等,也可采用冗余技術來解決。
4.小衛星群
與大衛星相比,小衛星群具有較強的抗摧毀能力,能大大提高衛星系統的生存能力和安全性,因此正日益受到軍事部門的重視。大型多功能衛星具有“以一當十”的特點,其性能價格比高,但是在軌安全性較差,因為一旦受到反衛星武器的攻擊,就可能全軍覆沒;而小衛星群則是以“以十保一”的方式投入使用,它們分布在同一條軌道的不同位置,或分布在不同的軌道上,反衛星武器很難將衛星群全部摧毀或各個擊破。即使衛星群中部分衛星遭到摧毀,余存部分的小衛星仍可以繼續工作,系統不至于完全癱瘓。因此,小衛星群的生存能力和安全性比單顆大衛星高得多。
小衛星還具有快速發射、快速部署的優點,能迅速接替被摧毀的衛星,從而使小衛星網恢復正常的工作。近年來,小衛星及微衛星技術按照“更快、更好、更省”的原則,研究工作進展神速。情況表明,小衛星群的應用,有可能成為未來實現“不易被摧毀”原則、提高衛星自衛生存能力的最有效和最現實的途徑。
當然,在爆發戰爭的情況下,進攻不失為一種積極的防御手段,而且是最好的防御手段。因此,提高衛星生存能力的另一途徑,就是“以攻為守”,主動出擊。在實施攻擊中,除了使用定向能和動能等毀傷性硬武器外,還可以使用軟武器,即讓衛星擁有電磁干擾手段,以使敵方的衛星性能降低或功能失效,從而達到保衛自己的目的。■