世界航天新科技檔案（四）太空反導（二）
2019-06-16 07:04:44劉進軍
衛星與網絡 2019年12期
+劉進軍
02 紅眼睛，大視野
“天基紅外”衛星：導彈預警，全球作戰。
美國天基紅外導彈預警系統（SBIRS）
在地球上反導，太難了！
“如果導彈近距離發射，你根本來不及逃跑，就一命嗚呼了。我們只能扳著臭腳丫子干瞪眼！”
“是啊！如果從遠距離發射，你很難偵測。因為地球是圓的，在地球曲率以下的導彈很難發現。當發現時，反導也已經來不及了。導彈無聲無息地鉆進你的家里。”
“戰術導彈，飛行不太快也不太遠，在地球上還能反導一下。戰略導彈，飛得快、飛得高，在地球上反導，更難！”
“洲際導彈可裝載多達10枚核彈頭，它的飛行距離大于8000千米，甚至達到1.2萬千米。”
“在太空反導才是真本領！在太空中，反導衛星居高臨下，能夠看到很大一部分甚至大半個地球。如果3顆反導衛星運行在靜止軌道，就能看見整個地球。導彈一點火，必然會噴射烈焰、產生高溫和高壓。反導衛星的紅外探測器能感應一根火柴點燃的溫度，瞬間就能發現導彈及其飛行軌跡。”
美國反導專家認為：洲際導彈發射后，共分為3個飛行階段：上升飛行階段、中段飛行階段和再入大氣層階段。最好將導彈在中段飛行階段就攔截擊毀。如果不行，則在再入大氣層階段前再次攔截擊毀。如果導彈預警衛星從太空“看見”洲際導彈，能夠在發射后就擊毀導彈，那就最好了。
美軍導彈防御局、美國空軍太空與導彈系統中心研制了第4代導彈預警衛星——“天基紅外”導彈預警衛星（space-based infrared system，SBIRS）。
根據軌道高度和軌道傾角，“天基紅外”衛星分為3種。衛星的模樣不同、功能一樣，運行在3種軌道上，為地球編制了3張立體交叉的天羅地網。
裝載著SBIRS GEO-4衛星的火箭整裝待發
“天基紅外-H”衛星（SBIRS-HEO）美軍內部代號“禿鷲”
“天基紅外-G”衛星（SBIRS-GEO）代號“禿鷹”
“天基紅外-L”衛星（SBIRS-LOW）秘密代號“金雕”
承包商
1996年11月8日，美國國防部授予洛克希德·馬丁導彈與太空公司作為主承包商。洛克希德的團隊成員包括航空噴氣公司和洛克希德·馬丁聯邦系統公司，提供衛星控制、任務數據處理、遙測和跟蹤與操作；諾斯羅普·格魯曼公司和霍尼韋爾公司提供主要有效載荷紅外傳感器，以及數據處理系統。它將取代早期預警衛星的數字信號處理系統，為洲際彈道導彈發射提供早期預警。
“天基紅外”系列衛星能提供25～30分鐘的預警時間。它執行4大任務：導彈預警、導彈防御、導彈技術情報和戰場空間表征。“天基紅外”衛星提供全球和戰區有關導彈發射、導彈飛行、攻擊目標、導彈落點等高速紅外數據和處理信息，以及其他國家和戰區的導彈紅外事件，指導戰略和戰區導彈防御。如果與陸基、海基導彈防御系統聯合，威力就更大。
03 “禿鷲”（SBIRS-HEO）
“禿鷲”導彈預警衛星——運行在高橢圓軌道
雙面間諜
“禿鷲”導彈預警衛星，安裝了2套偵察儀器：一套導彈預警系統，一套電子偵察系統。在執行導彈預警任務時，它稱為“禿鷲”導彈預警衛星；在執行電子偵察任務時，它又稱為“小號”電子偵察衛星。
雙胞胎
美國空軍稱“禿鷲”預警衛星是一個同卵“雙胞胎”。它裝載了2個一模一樣的反導預警系統：廣角成像中性原子光譜儀。“雙胞胎”的任務提供新的磁層立體成像的能力，讓導彈顯形，無處躲藏。
“禿鷲”預警衛星運行在高軌道、大傾角的軌道上，廣角成像中性原子光譜儀拍攝影像需要1～100千伏的電力，由太陽能帆板提供。“雙胞胎”可以拍攝大尺度、立體和動態內磁層的圖像。
“掃描”與“凝視”
“禿鷲”預警衛星裝有2臺紅外探測器：一臺是高速“掃描”型傳感器，另一臺是“凝視”型傳感器。傳感器利用紅外望遠鏡內的瞄準鏡。“掃描”型傳感器提供一個較短時間迅速普察掃描地球的功能，比“國防”導彈預警衛星具有更寬的視野。“凝視”型傳感器用于詳察凝視或專門盯住導彈詳察的功能。
當衛星工作時，先由高速“掃描”型傳感器探測導彈發射時噴出的尾焰。如果發現目標，它就將已探測到的信息提供給“凝視”型傳感器。“凝視”型傳感器將導彈發射和飛行的畫面拉近放大，緊盯可疑目標，獲取詳細信息。“禿鷲”預警衛星能在導彈發射后10～20秒內將警報信息傳送給地面部隊。
2017年9月24日，宇宙神-5火箭發射名為NROL-42的絕密衛星，猜測是一顆“小號（Trumpet）”衛星
部署情況
2006年6月28日，美國空軍從范登堡空軍基地發射“德爾塔-4M”火箭，將“禿鷲-1”導彈預警衛星送上1111千米、遠地點37594千米、軌道傾角62.4°的高橢圓軌道上。“禿鷲-1”導彈預警衛星，又稱為“美國國防部-184”號（USA-184）、“小號-4”（Trumpet-4）電子偵察衛星，又稱為“美國國家偵察局-22”號（NROL-22），身負美國國防部、美國國家偵察局和美國空軍的多方重托和任務。
從2006年6月28日～2017年9月24日，“禿鷲”導彈預警衛星共發射了4顆，進入戰斗值班，正式取代“國防”導彈預警衛星。
04 “禿鷹”（SBIRS-GEO）
禿鷹、禿鷲、金雕都屬于鷹科，都是眼光犀利的猛禽。“禿鷲”之后，一種號稱“禿鷹”的導彈預警衛星閃亮登場。
“禿鷹”導彈預警衛星運行在靜止軌道。
“禿鷹”導彈預警衛星閃耀紅色的眼睛。
“禿鷹”的2臺紅外探測器的工作方式不一樣
短波紅外的“掃描”型探測器——擁有寬視場，在導彈發射階段觀測到明亮和高溫的尾焰。
“凝視”型多譜跟蹤探測器——擁有窄視場，用中波、中長波和長波紅外及可見光跟蹤導彈。此外，衛星將預測出導彈彈道，以及彈頭的落點。
“禿鷹”導彈預警衛星提供了更大的靈活性和敏感性，可以檢測短波和中波紅外信號，執行絕大部分導彈的預警任務。這些增強的功能將提高全球戰略和戰術作戰的預測精度。衛星專家說：“它就像照妖鏡，導彈無處隱藏。”
它到底有多能干呢？“禿鷹”的掃描速度和靈敏度，比“國防”預警衛星高10倍。如果把“禿鷹”預警衛星比做“眼睛”的話，傳感器則是“眼睛”中的“瞳孔”。紅外傳感器由著名的美國諾斯羅普·格魯曼公司研制。“禿鷹”預警衛星由多顆衛星組成星座。美國空軍執行“禿鷹”預警衛星的飛行控制任務。
“禿鷹”衛星兩種載荷視場藝術圖
宇宙神-5火箭發射SBIRS GEO -3衛星的任務海報，清晰可見成對的衛星
“禿鷹”導彈預警衛星結構圖
“禿鷹”之一，SBIRS GEO 3衛星
2011年5月7日，“禿鷹-1”號預警衛星從卡納維拉爾角空軍基地發射升空，運行在36000千米的靜止軌道。2011年5月7日～2018年1月20日，美國空軍共計發射了4顆“禿鷹”號預警衛星。
截止2018年1月20日，美國共發射8顆“天基紅外”導彈預警衛星：4顆“禿鷲”預警衛星，運行在高橢圓軌道；4顆“禿鷹”預警衛星，運行在靜止軌道。為了確保全球覆蓋，“天基紅外”衛星系統必須包括6顆“禿鷹”衛星和4顆“禿鷲”衛星。它們共同組成了覆蓋全球、高低交叉的導彈預警網。
發射SBIRS GEO-2衛星
SBIRS GEO-3 衛星任務徽章
