金沙澳门官网网址高空势态感知:为战役开启“上帝之眼”

  策划:白璐

  除上述大型的天基空间目标监视系统以外,美国空军还积极研制微小卫星,让其成为空间监视力量的重要组成部分。微小卫星成本低、研制周期短,可以在战时或紧急时刻及时发射,并且可以由多颗航天器组成星座或进行编队,完成对重点目标的及时准确跟踪监测。美军未来空间监视中微小卫星应用的方案包括:一、针对突然出现的可能有敌意的非合作空间目标,当其他天基、地基空间监视探测器无法获取所需的关于目标更为详细的信息时,可以使用微小卫星(包括在轨驻留的和及时响应发射的微小卫星)靠近目标,获取更为详细的目标特征数据,并推断非合作目标的意图。二、针对需要特别保护的合作空间资产,可以在其附近部署微卫星,监视受保护航天器周围环境,对威胁进行预警,判断该威胁是自然破坏还是人为攻击,并有效采取防御措施。目前美国可能用于空间目标监视的微小卫星项目主要有“近场自主评估防御钠星”(ANGELS)计划、“空间试验卫星”(XSS)计划和“小型轨道碎片探测、捕获与跟踪”(SODDAT)计划。

新闻背景

  助力“星球大战”般战力提升

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其实,要想成功实现导弹拦截——如同高速状态下“子弹打子弹”,知道来袭之敌究竟身处何处才是反击的关键。从某种意义上讲,除正常工作的卫星和近地空间的各类行星、彗星以及空间碎片外,经过太空的弹道导弹这一“匆匆过客”,同样是空间态势感知的重要目标。美军目前就加紧改进导弹预警系统,以积极实现导弹预警与空间态势感知的“强强联合”。

  自从1957年人类发射第一颗人造地球卫星开始,太空这个曾经的“不毛之地”日渐成为战略博弈的军事新高地,人类了解和感知太空态势的步伐也从未止步。

  日前,美国空军太空司令部宣称“天基太空监视系统”(SBSS)10单元的卫星已拥有初步作战能力(IOC),这标志着天基监视系统在其研发周期内已具有实战能力。这个卫星由轨道科学公司在2010年9月25日发射升空,是SBSS系统的第一个卫星。根据计划,随后将发射的SBSS系统20单元是由4颗卫星组成的星座,比10单元功能更强,稳定性更好。

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  出品:科普中国

  德国预计2013年发射的“AsteroidFinder”卫星,是一颗以观测近地轨道卫星和空间碎片的微小卫星。意大利罗马La
Sapienza大学(又叫罗马一大)的GAUSS小组正在研制Unisat-5卫星。该微小卫星主要用于民用科学试验,利用光学观测系统对空间碎片进行监视。

从窥视太空到感知空间

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  目前,其他国家也开始意识到天基空间目标监视的重要性,但和美国多星座、多谱段、多任务、一体化全球覆盖的模式不同,他们都根据自己的科研水平和经济实力采取微小卫星、复合任务的发展策略,在发展其他航天项目时,积极对天基空间目标系统相关的关键技术进行技术验证。

所谓空间态势感知,就是对所有发生在空间的事件、威胁、活动以及各类空间系统当前状态的了解与感知,进而可以使指挥决策和操作人员能够获取并维持在激烈太空博弈中的空间优势。从广义上讲,包括暂时飞过太空的弹道导弹、高低轨工作的卫星、废弃卫星和空间碎片、近地空间的各类行星等都是空间态势感知的对象。

  新闻提示:

  此外,美国空军研制的“天基红外系统”(SBIRS)和“空间跟踪与监视系统”(STSS)卫星尽管都是为实现导弹防御而研制的系统,但也具有很强的天基空间目标监视能力。

早在2001年,美国就启动了空间态势感知倡议计划,并于2002年成立空间态势感知综合办公室,从国家层面研究空间态势感知的具体需求,建设和评估空间态势感知体系及具体能力。此后,美国空军加速整合空间态势感知网络,并于2007年启动了一体化空间态势感知计划,旨在通过构建面向空间对抗作战的空间态势感知体系,集成包括火箭发射探测跟踪、航天器监视跟踪以及空间环境监测等任务集群,形成面向空间对抗作战的全谱、近实时空间态势感知能力。美国作为空间态势感知领域的“领头羊”,目前已经具备对进入空间内的多种空间活动的态势感知能力,其低轨目标分辨率可达5厘米、静止轨道目标分辨率为50厘米,能跟踪所有在轨卫星和直径数厘米以上的空间碎片共计2.3万个,对所有在轨工作空间飞行器可谓“了如指掌”。

  在太空态势感知领域,谁也不甘落后。俄罗斯目前主要沿用部署于苏联时期的太空监视系统,未来将重点增强微小目标探测和空间目标特性分析实力,为空间攻防提供有力支撑。英国、法国等欧洲国家都拥有各自分立的空间目标监视系统,目前主要缺乏联网运行的整体规划。日本宇宙航空研究开发机构正在研制新型地基监视雷达,可用于探测直径10厘米的太空碎片,成为日本创建独立太空态势感知体制所迈出的第一步。

  天基空间目标监视系统与对地侦察卫星的功能有很多相似之处,都是侦察卫星对感兴趣的目标进行观测。不同的是,天基空间目标监视系统所观测的目标的特殊性,给天基系统的构建带来更多的挑战。地面目标与对地观测卫星的相对几何关系比较稳定,相对速度也较小。而天基空间目标监视卫星相对于空间目标的几何关系变化较大,相对速度也较大,最大可以达到15公里/秒。怎样在这样的高速条件下对目标进行观测和跟踪,是未来空间目标监视系统发展中需要解决的关键技术问题。

前不久,美国成功进行了首次洲际弹道导弹拦截测试,所使用的拦截导弹在外层空间通过直接撞击方式,摧毁了模拟“来袭”的洲际弹道导弹。

  在日前举行的第34届太空研讨会上,美国空军航天司令部司令约翰·雷蒙德表示,美国空军正与美国国家侦察局在太空态势感知领域加强联系与合作。无独有偶,澳大利亚也于今年5月选中洛克希德·马丁公司研发的iSpace智能太空系统,用于自身太空态势感知能力建设。当前,空间能力已成为各军事大国放眼未来战场的“战略新高地”,太空态势感知主要包括对空间目标的探测、跟踪、识别和空间事件的评估、核实,就如同为战争开启了从太空看地球的“上帝之眼”。

  与部署在低轨的SBSS系统不同,美国空军正在研制和部署的“轨道深空成像仪”(ODSI)系统则是一个由运行在地球静止轨道的成像卫星组成的卫星星座,其主要任务是执行空间目标识别,拍摄地球静止轨道空间目标的高分辨率图像,并实时或定期地提供相关信息,支持整个空间战场感知和空间对抗作战。2005年1月,波音、洛马和诺格3家公司通过竞标成为ODSI概念研究的合同商,按计划ODSI卫星将于2015年进行首次发射。

在此基础上,在太空拥有巨额战争“筹码”的美国深感空间安全形势的“波谲云诡”,进一步提出了空间态势感知系统,并将其作为保障空间安全、保持空间军事优势的重要基石。早在2001年,美国就启动了空间态势感知倡议计划,并于2002年成立空间态势感知综合办公室,从国家层面研究空间态势感知的具体需求,建设和评估空间态势感知体系及具体能力。此后,美国空军加速整合空间态势感知网络,并于2007年启动了一体化空间态势感知计划,旨在通过构建面向空间对抗作战的空间态势感知体系,集成包括火箭发射探测跟踪、航天器监视跟踪以及空间环境监测等任务集群,形成面向空间对抗作战的全谱、近实时空间态势感知能力。2014年,美国空军进一步推进“联合太空运行中心任务系统”,实现了对空间态势感知的进一步集成,最终为现代化的空间态势感知提供了强劲的作战能力。

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