太空并不太平

院士，是一個(gè)領(lǐng)域有深入研究或造詣很深的科學(xué)家，也有著各自的人格魅力?！盾膊┛汀窓谀刻匮麌鴥?nèi)各專業(yè)領(lǐng)域的院士，評述前沿、高端的國防技術(shù)或武器裝備。

浩瀚的宇宙讓人類對未知的世界充滿著好奇和探索欲望，但也正在演化為一些軍事強(qiáng)固競相角逐的新戰(zhàn)場。平靜的太空不再平靜，是誰打破了它的平靜?本期嘉賓李濟(jì)生院士為您評述一個(gè)不平靜的太空。

誰占領(lǐng)了空間，誰就控制了地球

1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”(CД－1)，揭開了人類進(jìn)入太空的第一頁。而美國總統(tǒng)肯尼迪則大聲疾呼：“誰占領(lǐng)了空間，誰就控制了地球?！睆拇耍绹吞K聯(lián)就開始了爭奪空間霸權(quán)的激烈競爭。

從1957年到現(xiàn)在，世界各國共發(fā)射了6000多顆衛(wèi)星，其中70％以上的衛(wèi)星直接用于軍事目的。偵察、監(jiān)視、預(yù)警、通信、導(dǎo)航等天基系統(tǒng)成為現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的主體部分。在伊拉克戰(zhàn)爭中，以美國為首的聯(lián)軍就使用了大約106顆衛(wèi)星，還有33500名美軍人員工作在美國本土和海外36個(gè)站點(diǎn)，負(fù)責(zé)控制衛(wèi)星和處理衛(wèi)星偵察信息。航天信息直接與作戰(zhàn)平臺甚至單兵鏈接，將其信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策優(yōu)勢，大大加快了戰(zhàn)爭進(jìn)程。例如：“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈從計(jì)劃火力到發(fā)射所需時(shí)間從海灣戰(zhàn)爭(1991年)的22小時(shí)縮短到伊拉克戰(zhàn)爭(2003年)的20分鐘，到2010年將縮短到10分鐘之內(nèi)，美軍提出的目標(biāo)是“發(fā)現(xiàn)即消滅”。因此，天基系統(tǒng)已成為各種武器平臺發(fā)揮作戰(zhàn)效能的“倍增器”。

太空不僅是獲取信息優(yōu)勢的場所，而且也是提高中遠(yuǎn)程精確打擊武器制導(dǎo)精度的關(guān)鍵。使用GPS對中遠(yuǎn)程精確打擊武器制導(dǎo)，命中率達(dá)90％以上，飛機(jī)可以在防區(qū)外和云層之上投彈，投彈后不用管，提高了作戰(zhàn)人員的安全性。GPS制導(dǎo)還不受天氣和地形的限制，并可同時(shí)對多個(gè)武器彈藥進(jìn)行制導(dǎo)，正是由于GPS制導(dǎo)的優(yōu)越性，使美國在歷次戰(zhàn)爭中越來越倚仗精確制導(dǎo)彈藥，精確彈藥的使用比例從海灣戰(zhàn)爭的7.8％提高到伊拉克戰(zhàn)爭的68％。

同時(shí)，太空還是部署全球快速打擊武器的制高點(diǎn)。美國正在研發(fā)的空天飛行器具有發(fā)射入軌、在軌機(jī)動(dòng)、武器投放、交會(huì)對接和再入著陸功能。該飛行器可以將快速全球打擊武器送入初始軌道或亞軌道飛行，武器投放后靠慣性滑行高速進(jìn)入大氣層，以升力式再入，在2小時(shí)內(nèi)對全球任意地點(diǎn)的堅(jiān)固目標(biāo)或嚴(yán)密防護(hù)的重要目標(biāo)進(jìn)行打擊，其再入速度可以達(dá)到23馬赫，且具有很好的可控性和命中精度。最近，美國國會(huì)還通過一項(xiàng)獨(dú)立的研究評估項(xiàng)目，研究建立天基導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的可行性，其研究評估結(jié)果認(rèn)為，部署1000枚天基攔截器，可防護(hù)200枚彈頭的攻擊。

太空成為陸?？蘸蟮谒膫€(gè)角逐場

隨著太空戰(zhàn)略地位的日益提高，太空已成為打贏信息化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。俄羅斯前總統(tǒng)普京指出：“如果沒有航天部隊(duì)或者空間軍事力量的話，那么根本談不上加強(qiáng)全球的戰(zhàn)略穩(wěn)定?！泵绹哲娷娛潞教熵?fù)責(zé)人羅伯特·迪克曼說：“如果沒有航天系統(tǒng)，美國不可能贏得戰(zhàn)爭的勝利?！币虼耍澜绺鬈娛麓髧荚跔幭嗬煤涂刂铺?，奪取“制天權(quán)”成為信息化戰(zhàn)爭取勝的關(guān)鍵，“太空”成為陸、海、空之后第四個(gè)角逐的戰(zhàn)場。2005年1月6日美國空軍公布的《美國空軍轉(zhuǎn)型飛行計(jì)劃》明確提出“采取暫時(shí)和可逆的措施拒止敵人利用空間是美國的首選方式，而破壞天基系統(tǒng)則被認(rèn)為是最后手段”。還要求“發(fā)展先進(jìn)的空間對抗系統(tǒng)，包括反衛(wèi)星武器。若使敵人不能像美國及其盟友一樣利用空間，就需要發(fā)展空間對抗系統(tǒng)，以便在必要時(shí)拒止敵人使用其空間系統(tǒng)和非授權(quán)地使用美國盟友的空間系統(tǒng)”。2006年美國發(fā)布的《美國國家航天政策》中宣稱：“美國反對旨在阻止或限制美國進(jìn)入或利用太空的新法律體系或其它限制措施?！辈①x予美國“阻止對美利益懷有敵意的其它任何一方進(jìn)入太空的權(quán)力”。美空軍部長詹姆斯聲稱：“任何國家和組織在沒有獲得美國認(rèn)可的前提下都不可以將太空資源用于發(fā)展軍事情報(bào)或其它軍事目的。任何國家(包括美國的盟國在內(nèi))都不能否決美國這項(xiàng)軍事占領(lǐng)太空的計(jì)劃?！?/p>

美國最新太空攻防技術(shù)

實(shí)際上，美國早在1985年就用F－15戰(zhàn)斗機(jī)成功試驗(yàn)了空基動(dòng)能反衛(wèi)星武器。2008年2月21日又演示了使用反導(dǎo)武器擊毀其失效衛(wèi)星USA193的能力。目前，美國除了積極研發(fā)地／空基強(qiáng)激光、動(dòng)能武器等多種反衛(wèi)星技術(shù)外，還在利用“空間維護(hù)”做掩護(hù)，大力研發(fā)多種空間攻防技術(shù)，把發(fā)展摧毀衛(wèi)星的能力作為威懾戰(zhàn)略的組成部分，實(shí)現(xiàn)進(jìn)攻性空間控制。

美國國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)近年來以“空間維護(hù)”等名義設(shè)立了若干空間操作技術(shù)項(xiàng)目，諸如“軌道快車”計(jì)劃、“微衛(wèi)星驗(yàn)證試驗(yàn)”計(jì)劃、“F6系統(tǒng)”計(jì)劃、“初期自動(dòng)機(jī)械人技術(shù)”計(jì)劃、“快速進(jìn)入空間試驗(yàn)”計(jì)劃、“納米級有效載荷投送”計(jì)劃、“空間微型電推進(jìn)”計(jì)劃等等，其中，“軌道快車”計(jì)劃已成功實(shí)施。

“軌道快車”計(jì)劃是美國國防部“太空試驗(yàn)計(jì)劃”的一部分?！败壍揽燔嚒庇?jì)劃由“自主太空運(yùn)輸機(jī)器人操作”衛(wèi)星(ASTRO)和“未來星”(NextSat)兩顆衛(wèi)星組成。2007年3月9日，美國用“宇宙神”-5火箭以一箭多星方式發(fā)射，一同發(fā)射的還有用于空間探測和通信測試的另4顆軍用科研衛(wèi)星。ASTRO和NextSat分別重700千克和224千克，均運(yùn)行在高約420千米、傾角38。的工作軌道。NextSat為目標(biāo)星，ASTRO為服務(wù)星，載有136千克推進(jìn)燃料、1個(gè)小型機(jī)械臂、2套可對目標(biāo)星進(jìn)行跟蹤觀測的光學(xué)成像裝置，可與其它衛(wèi)星進(jìn)行連接和信息、燃料輸送。

“軌道快車”計(jì)劃主要目的是為了演示驗(yàn)證美國新開發(fā)的太空能力：一是自主運(yùn)行能力，即兩星在7千米間距內(nèi)的交會(huì)、對接、修復(fù)、檢測、重新定位和安全分離能力：二是衛(wèi)星捕獲能力，即服務(wù)星使用小型機(jī)械臂直接捕獲目標(biāo)星的能力：三是兩星近距離自主位置維持能力；四是服務(wù)星運(yùn)送燃料和零件能力；五是服務(wù)星對目標(biāo)星進(jìn)行在軌升級能力；六是衛(wèi)星系統(tǒng)能力，包括制導(dǎo)、機(jī)械臂、交會(huì)傳感器等系統(tǒng)的工作能力。

2007年5月7日美國首次完成“軌道快車”自由飛行分離與對接演示。ASTRO和NextSat兩顆衛(wèi)星一起入軌，然后分別繞地球運(yùn)行。ASTRO的光學(xué)成像裝置“鎖定”NextSat，自主接近NextSat衛(wèi)星，趕上它后，用抓鉤臂和三叉形對接裝置將NextSat拉回身邊完成對接，然后替NextSat更換電池板和其它零部件。整個(gè)過程都是由衛(wèi)星自主完成，地面控制人員均未介入。5月11日它進(jìn)行第二次試驗(yàn)失敗。6月16日完成全自主環(huán)繞飛行與對接試驗(yàn)。7月16日“軌道快車”進(jìn)

行了最后一次機(jī)動(dòng)，試驗(yàn)了ASTRO的視覺傳感器在遠(yuǎn)距離時(shí)的敏感度。然后，ASTRO與NextSat在適當(dāng)距離飛行，卸空推進(jìn)劑，關(guān)閉電力系統(tǒng)，完成了“軌道快車”演示驗(yàn)證任務(wù)。

這次試驗(yàn)驗(yàn)證了ASTRO對非合作目標(biāo)衛(wèi)星的自主在軌捕獲和維護(hù)的能力，顯然，對敵方的非合作空間目標(biāo)，也可以自主在軌捕獲、破壞甚至摧毀。預(yù)計(jì)美國在2009年后部署可運(yùn)行的“軌道快車”系統(tǒng)。將來，將定期發(fā)射儲(chǔ)存推進(jìn)劑和新零部件的“倉庫”衛(wèi)星，服務(wù)衛(wèi)星在極地軌道運(yùn)行，需要時(shí)，服務(wù)衛(wèi)星先與“倉庫”衛(wèi)星對接，獲取推進(jìn)劑和零部件，然后變軌，與客戶星對接進(jìn)行補(bǔ)給或修理，完成后服務(wù)衛(wèi)星再回到極地軌道。

此外，美國還發(fā)射了XSS系列小衛(wèi)星進(jìn)行空間快速部署、攔截、伴飛和成像能力驗(yàn)證。XSS－10小衛(wèi)星是該系列第1顆衛(wèi)星，2003年1月29日用“德爾它”－2火箭發(fā)射入軌，衛(wèi)星重31千克，近地點(diǎn)高度524千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度811千米，XSS－10衛(wèi)星3次逼近“德爾它”－2火箭的第2級，在200米、100米、35米的距離對火箭第2級進(jìn)行了拍照，演示驗(yàn)證了半自主運(yùn)行和近距空間目標(biāo)監(jiān)視能力，以及與其它空間目標(biāo)伴飛的能力。2005年4月11日美國發(fā)射了XSS－11衛(wèi)星，衛(wèi)星重145千克，運(yùn)行在840千米高的近圓軌道，用以演示與目標(biāo)衛(wèi)星同軌道近距離飛行，以及與其它空間目標(biāo)伴飛與自主交會(huì)的能力。

目前，美國還在開發(fā)“面向未來的組合型快速、靈活、自由飛行”系統(tǒng)，簡稱F6(Future、Fractionated、Fast、Flexible、Free－Flying)系統(tǒng)。按照該系統(tǒng)的基本設(shè)想，未來航天器是由一個(gè)自由飛行載荷模塊和多個(gè)提供動(dòng)力、能源、通信等功能的自由飛行模塊組成，不同模塊通過編隊(duì)飛行和無線傳輸方式協(xié)同工作，共同完成特定任務(wù)。其技術(shù)特征為功能分解、結(jié)構(gòu)分離、無線連接、編隊(duì)飛行。各分離的功能模塊可以快速批量制造和獨(dú)立發(fā)射，在軌運(yùn)行時(shí)通過無線數(shù)據(jù)連接和無線能量傳輸，構(gòu)成一個(gè)功能完整的虛擬航天器系統(tǒng)，具備系統(tǒng)重構(gòu)和功能再定義的能力。

美國國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)以“空間維護(hù)”為名開展的這些技術(shù)研究，實(shí)際上都具有明顯的空間進(jìn)攻目的。美國國防信息中心資深研究員維多利亞·薩姆森在一篇題為《國防高級研究計(jì)劃局潛在的空間武器計(jì)劃》分析文章中指出：“在DARPA所列計(jì)劃清單中，盡管沒有一項(xiàng)明確表示其目的是用于研制空間對抗能力或天基武器，但每一項(xiàng)計(jì)劃的特征表明，所發(fā)展的能力或適用于空間對抗，或適用于空間力量運(yùn)用。”例如認(rèn)為“‘軌道快車計(jì)劃具有潛在的進(jìn)攻性反衛(wèi)星能力，而‘F6計(jì)劃的應(yīng)用潛力可形成兩用的反衛(wèi)星能力?！?/p>

太空深?yuàn)W莫測，對太空的探測人類向往已久。齊奧爾科夫斯基在遺言中寫道“地球是人類的搖籃。但是，人類不會(huì)永遠(yuǎn)生活在搖籃里。開始時(shí)他將小心翼翼地穿出大氣層，然后便去征服整個(gè)太陽系”。然而，人類在探測空間、利用空間的同時(shí)，少數(shù)軍事大國卻在試圖控制空間、獨(dú)霸空間。太空不再平靜，太空不再太平。