中国人民解放军军臂章实战单军装备,有无线电和其他装备吗

新的军备竞赛在太空爆发:国外空间对抗装备与技术发展动向分析
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特朗普提出的建设“太空部队”的呼吁,加剧了美国、中国和俄罗斯之间的一场平静而危险的竞争——这场竞争的后果没有人真正了解。
日下午,美国空军少将威廉·谢尔顿坐在加州范登堡空军基地指挥中心的一张桌子的前面,每只耳朵都对着一部电话。谢尔顿是负责维持美军太空“情景感知”的指挥官,而目前的形势似乎正在迅速恶化。其中一部电话将谢尔顿与他的上司、内布拉斯加州的美国战略司令部的负责人联系起来;另一部电话连接到谢尔顿的运营中心,隔壁一个挤满了分析人员的没有窗户的房间。谢尔顿面前摆着一罐胡椒博士汽水,桌子旁边围了一圈日益紧张的高级职员。
几天来,美国情报部门一直在搜集中国即将对外太空进行导弹试验的迹象。隔壁的分析师——以及他们在世界各地的同行——正在追踪地面雷达信号,监测红外传感器,并研究来自太空望远镜的图像。他们都在实时向谢尔顿汇报他们所观察到的情况。下午2点28分(太平洋标准时间),他们的读数显示,一枚弹道导弹从位于四川省茂密山区的西昌卫星发射中心起飞。这枚导弹升入离地球表面约500英里的低地球轨道,似乎正在接近一颗老化的中国气象卫星。
然后望远镜显示出明亮的闪光。
几分钟后,雷达屏幕开始追踪越来越多的碎片——谢尔顿知道,这些碎片至少有3000块碎片,在接下来的几年里,它们将以远远超过子弹的速度在地球周围运行。谢尔顿惊呆了。中国人刚刚打击了一颗卫星。
这不仅是一项惊人的技术成就——从地面发射导弹并击中了一个以每小时17000英里速度飞行的天体。它还显示了几十年来太空中从未见过的大胆程度。谢尔顿回忆说:“我们无法想象他们会去对抗一颗真正的卫星。”“因为这些碎片产生了,这简直不可思议。”这就像是一通警钟。
在会议室里,谢尔顿吐了一口气,放下了他的两部电话。“这改变了一切。”他对同事说。
几十年来,美国的卫星一直在地球上空盘旋,安全地避开了地缘政治的演变。自1985年以来,全球一直在非正式地暂停反卫星武器的试验;其间的几十年一直是冷战后的和平时期——美国霸权。在这几十年里,卫星已经成为美国军事机器和全球经济的关键。到2007年,海上船只和空中战机已经变得越来越依赖与数千英里以外的地面站进行即时卫星通信。政府预报员依靠气象卫星;情报分析人员依靠高-分辨率图像预测和跟踪全世界的敌人。GPS也许已经成为人类设计的最不可或缺的全球系统——世界上其余的基础设施都是基于这个系统的。(国土安全部指定的16个关键基础设施部门中,有14个与能源和金融服务一样,依靠全球定位系统进行运作。)
现在,谢尔顿担心,所有的卫星都变成了巨大的、无装甲的、价值数十亿美元的易被击中的目标。
自中国首次成功地进行反卫星导弹试验以来的十年中,谢尔顿的预感已基本成为现实:太空中的一切都发生了变化。美国、中国和俄罗斯之间,以及在较小程度上朝鲜之间,展开了一场秘密、激烈的军备竞赛。比赛的目的是:想出更多更好的方法来迅速削弱对手的卫星。经过数十年来美国无可匹敌的霸主地位、多国合作、以及关于为和平用途保留空间的外交共识,军事官员们开始将地球轨道视为一个新的“作战领域”。
在地面上,军方开始对飞行员、船长和地面部队进行再培训,使他们能够安全无故障地航行,而不依赖GPS,比如天体导航。美国军方必须重新学习如何“不疲劳”地战斗,并在太空中保卫自己。美国战略司令部司令约翰·E·海滕上将在2015年表示:“我们应该知道如何做到这一点,但不知怎么忘了。”
前国家情报总监詹姆斯·克拉珀在奥巴马政府任期结束时告诉我,美国在太空的对手越来越复杂,这是他所担心的三大战略威胁之一。克拉珀的继任者丹·科茨去年春天警告说,“俄罗斯和中国仍然致力于发展能力,以挑战那些被认为在太空存在的敌人,尤其是美国。”
自上任以来,特朗普总统多次暗示他从军方和情报机构领导人那里得到的警示。在国际空间站上与宇航员进行春季直播期间,他暗示“太空中的巨大军事应用”,这一暗示既间接又缺乏背景。他一再提出建立专门用于天体作战的新的武装力量的想法——上周他发表了一个演讲,命令参谋长联席会议开始为新的“太空部队”制定计划。
但是,如果太空确实正在成为-战争领域,重要的是要理解其中的利害关系,不仅是美国的战略地位,也是为了我们人类这一物种。一场俄美太空战很可能以全球经济的瘫痪、基础设施无法运作以及行星被卫星碎片覆盖而告终——顺便说一句,这些碎片会影响到我们地球上的所有人,直到我们想出一个清理它们的方法。在这样一场冲突之后,我们可能需要几年才能将新的卫星星座恢复到轨道上。为轨道战做准备已经迅速成为美国军方的一个优先事项,但更紧迫的优先事项是找到防止轨道战的办法。
威廉·谢尔顿在俄克拉荷马城长大,梦想是成为一名飞行员。在他发现他的眼睛不够好之前,他已经进入了空军学院。于是他成了一名天文工程师。1976年,他开始担任范登堡空军基地的发射设施经理,该基地是军事上最古老的太空和导弹发射基地,位于圣巴巴拉以北的加利福尼亚海岸。他是在美国空军开始了解太空对其未来有多重要的时候到那里任职的:美国的第一颗预警卫星是为了追踪苏联的导弹发射而被送入轨道的,卫星图像对情报收集的重要性正变得越来越大。事实证明,视力不佳倒让谢尔顿进入了空军新边疆的中心。
1990年8月,当时还是中校的谢尔顿指挥着位于科罗拉多州的第二航天作战中队(2Sops)。他到岗时,空军正忙于建立一个新的卫星群——每隔几个月从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射新的卫星群,最终建立一个全球系统,旨在帮助美国提高其导航能力,并提高其炸弹和导弹的精度。这就是新的全球定位系统,而谢尔顿在“2Sops”的首要任务之一就是为新的目标建立支持和热情。为了给游客(包括高层)留下深刻印象,他携带了一个价值3000美元重10磅的GPS演示装置,能准确地告诉美国的士兵、水手、飞行员和海军陆战队他们在地球表面的位置。
2Sops运行新系统的能力被证明比任何人想象的都要快。海湾战争引发了最后的准备工作,以便让GPS准备战斗。日凌晨2点30分左右,装备GPS的直升机偷偷潜入伊拉克,利用这项技术引导自己穿越漆黑的沙漠,击毁防空雷达。战争的第一次轰炸行动已经开始。记者们惊叹于精确-制导炸弹瞄准目标,巡航导弹似乎在拐角处击中了正确的建筑物。
随着技术的进步,GPS的精度也随之提高。该系统最初提供的准确性在17码以内;有了它,你可以准确地定位一片松树林。今天,如果你使用的是智能手机,它通常可以将一个物体定位到5码以内——这个分辨率足以确定那片森林中一对松树的位置。不久,它就能瞄准松果:加州大学河滨分校的研究表明,最新的技术能确保一英寸内的精确度。研究表明,1毫米的精度最终可能实现——这意味着系统可以在松果中定位出单个种子。
今天,地面部队使用GPS导航外国街道;无人机飞行员可以在数千英里外规划飞行计划。因为GPS卫星也存放着美国的核爆炸探测系统,我们依靠它们来告诉我们朝鲜是否发射了核武器,并告诉我们导弹和炸弹在哪里可以找到它们的目标。“当你审视美国的战争方式时,我们的战略在很大程度上是由太空资产支撑的——导航、预警、时机,”谢尔顿说。
这只是军队。GPS的创造者可能从未打算让这个系统成为日常生活的支柱,但它确实做到了。我在报道这个故事的时候访问了科罗拉多州,并试图密切关注我依靠GPS所做的一切。有明显的应用场景——我乘坐Uber去机场,乘坐美国航空公司飞往丹佛的航班,驾驶租赁汽车用谷歌地图导航到科罗拉多斯普林斯郊外的施里弗空军基地。但也有不那么明显的例子,比如我一路上打的电话(蜂窝网络依靠GPS数据来保持站点的同步)、我在ATM(银行使用GPS跟踪存款和取款)以及加油站的充值(信用卡系统也依赖GPS)。此外,全球定位系统不再是世界上唯一的地理分配机制。俄罗斯、中国和欧盟现在要么已经部署,要么已经开始在各自的导航卫星星座上开展工作,以确保它们不必依赖美国的系统。这也意味着,在战争的早期,这是一个公平的赌注,首批目标可能是这个国家或者是另一个国家的卫星。
在冷战期间,驻守在富尔达峡谷的美国陆军山头哨站,是东西德之间最短的路线,是苏联入侵欧洲的预警线。如果俄罗斯坦克发动突然袭击,北约的人知道,那里的士兵很可能最先发现。
今天,2Sops的成员发挥了类似的作用。在施里弗空军基地深邃、米色、无窗的400号建筑深处——在我去科罗拉多的旅途中,我接入了谷歌地图——每次有10人远程操作天文星座的GPS卫星,这些卫星指导战斧巡航导弹飞向目标,将Lyft乘客送到目的地,并帮助农民种植庄稼。他们还警惕系统受到的任何冲击或攻击。
全球定位系统的操作员平均年龄在25岁左右。在最近的一次调整中,整个全球定位系统由两名19岁的操作员控制(美国空军强调,他们接受了严格的训练)。他们的指挥官,美国空军中校彼得·诺尔斯基,现年三十五岁。他们一起监视大约36颗GPS卫星,排除了定位系统的故障,并注意到了每个轨道飞行器的古怪之处——这个卫星的太阳能电池板受损,那个卫星的通信链路故障——就好像他们在远程照料一个马厩,里面住着一群性情古怪的马。
除了施里弗空军基地外,大多数人对GPS的工作方式知之甚少。从根本上说,GPS的功能是为地球提供一个共享的时钟。GPS卫星使电话公司能够保持系统同步,战列舰能够绘制开阔水域的海图,而ATM机则通过三角测量来自头顶的信号和测量从不同卫星发出的信号到达GPS接收器所需的时间,添加交易时间戳。
该系统的工作原理是,利用牛顿物理学和爱因斯坦相对论,以精确调整每颗GPS卫星在空间中传播的时间——高科技版本的GPS将你祖父的时钟调优到千亿分之一秒之内。毕竟,时间是相对的;截至1月份,太空中的时间比地球的“协调世界时”提前了18秒,因为空间并不认识到闰秒,科学家为地球的旋转变慢增加了地球时间。此外,每个卫星上的定时装置给出了一个微妙的不同读数,即原子钟变化的结果,它通过测量原子的精确振荡来显示时间。(一些GPS卫星使用铷原子,而铷原子每天的精确度很高;有些卫星使用铯,而后者在较长时间内更为精确。)
全球定位系统的任何故障都有可能使全球经济陷入混乱。日,2Sops的一名飞行指挥官亚伦·布雷恩上尉被半夜打来的工作时话吵醒。来自全国各地的用户报告显示,该系统的精度已经“摇摆”,测量越来越不准确。布雷恩开着他的福特皮卡中驶向施里弗,发现星座的时间差了约13微秒。这是一个无限小的数字——比眨眼的时间短25000多倍——但是对于精细调谐的GPS来说,这是一个巨大的误差。如果不加以纠正,这些小故障可能会在全球经济中造成严重后果,不仅会影响定位,还会干扰股票交易。
布雷恩和他的团队大约花了6个小时才找到问题所在——一次损坏的测量——然后分别重置受影响的卫星。(俄罗斯的全球定位系统Glonass遭遇过更严重的的问题。2014年Glonass系统崩溃了10个小时,但许多Glonass接收器也可以使用GPS作为备份,因此系统混乱带来的影响是有限的。)
那晚,人们避免了一场灾难,但他们越来越担心中国和俄罗斯在天上做什么。2Sops最近将负责监控卫星的操作员数量增加了一倍,这样,一个团队就可以运行GPS星座,而另一队人马去面对最坏的情况——五角大楼称其为“一个有争议的、退化的和-在操作上受到限制的环境。”即太空战。
从一个方面来说,太空已经像一个战争地带:它越来越多地被飞行碎片射穿。据估计,地球轨道上有超过1亿个碎片。中国2007年的反卫星试验已经创造了约15万个新碎片,其中还有许多碎片太小而无法跟踪。2013年,其中一些碎片击中了俄罗斯的一颗卫星,可能带来更多的碎片。随着像SpaceX和Blue Origin这样的商业项目加速了其太空旅游计划,地球轨道将变得更加拥挤,既有垃圾,也有航天器。科学家们说,在某个点上,环绕行星旋转的物体的密度达到了一个临界点,这些物体在碰撞後产生的碎片能够形成更多的新撞击,形成级联效应——称为“凯斯勒效应”。
关于空间碎片另一个棘手的问题是,有时碎片不仅仅是碎片。美国的一项名为太空监视网络的军事项目仔细跟踪和监控每一块比垒球更大的太空垃圾。目前,这个数字已达20000个——从旧的卫星部件到废弃的火箭推进器,再到宇航员太空行走时丢失的一对钳子。2014年,美国军方称之为2014-28E号物件的太空垃圾开始表现得怪异起来。这个源自俄罗斯的物件开始进行复杂的机械动作。谢尔顿说:“这很令人担心,尤其是当你看到一些看起来像是碎片的东西活过来的时候。”2014-28E号物件实际上是一个能够偏离轨道,并且可以潜入其他物体,包括美国的商业通信卫星的自主航天器。
在此后的几年中,2014-28E号物件已经与俄罗斯其他空间物体相连接。分析家担心,这可能标志着被称为卫星杀手——俄罗斯一项冷战后关闭了的计划的复苏。但即便是美国政府的分析师,也很难确切知道这种担心是否有道理。几乎所有与太空有关的事情都是保密的,因此很难评估任何对手的能力。辨别意图尤其困难。“如果我想制造一颗看起来与实际任务非常不同的卫星,那并不难,”谢尔顿说。
如果一颗卫星靠近另一颗卫星,它可能正在进行修理工作,或者正在准备发动攻击,并且它可能使用相同的工具。美国也一直在秘密发展可能是也可能不是太空武器的东西。去年5月,美国空军宣布,一架看起来属于机密的无人驾驶航天飞机已经围绕地球运行了718天,谁知道是怎么回事。截至今年5月,另一个环绕地球运行的OTV已执行机密任务200多天。
华盛顿战略和国际研究中心航空航天安全项目主任托德·哈里森解释说,实际上有四类空间武器:动能(旨在摧毁卫星)、非能动(旨在不接触卫星而使其失效)、电磁(旨在干扰卫星信号)和网络(旨在破坏发送给卫星的数据)。
美国在2008年测试了自己的反卫星导弹,击落了一颗偏离轨道的间谍卫星。俄罗斯多次试射所谓的直接上升式武器——PL-19“Nudol”弹道导弹,这种导弹可以打击轨道上的物体,尽管它没有对一个轨道上的卫星进行实弹攻击。自2007年中国击落气象卫星以来的十年中,北京已经发射了多枚弹道导弹,并延伸到了轨道上。此外,中国的三颗卫星也进行了类似于俄罗斯2014-28E号物件的“近距离作战”。反卫星武器仅仅是中国所说的“杀手锏”系统的一部分,这种系统可以在攻击开始时使用,以实现对技术上优越的敌人的意外和决定性优势。卫星上的网络攻击也带来了越来越大的挑战:据报道,中国黑客已经侵入了美国的气象卫星系统,一名罗马尼亚黑客宣布,他已经访问了美国宇航局的一个太空飞行中心的服务器。在过去的十年里,至少有两个非军事的美国卫星系统经历了与黑客攻击相关的故障。
一些行为者开始利用的不是卫星本身的脆弱性,而是它们所传播的信号的脆弱性。当GPS卫星发出的无线电信号从几千英里以外到达地球时,它们很容易被同一频率的较强信号广播所覆盖。简单的GPS干扰机在线售价为119美元,但它们影响范围有限。军方似乎正在获得更为强大的干扰技术。据报道,2016年,约有1000架飞机和700艘船只在朝鲜附近海域遇到了GPS信号的问题。据信,朝鲜购买了可以安装在卡车上的俄罗斯干扰器。这些装置的有效半径为30至60英里。美国也拥有类似的技术;2007年在圣地亚哥海军基地附近进行的一次测试,让手机网络运营商的GPS信号中断了至少两个小时。
不过,比简单干扰更麻烦的是“欺骗”的兴起,它使用更强大的本地信号覆盖正确的GPS数据,将虚假信息传递给接收方。2013年,德克萨斯大学奥斯汀分校的一个研究小组在地中海地区成功地使一艘价值8000万美元的游艇误入歧途,制服了GPS接收器,将其送上了一条新的航线。欺骗的肮脏事实是,安全通道不能防御它。“甚至我们的加密军事GPS接收器也会被欺骗。”哈里森说。
谢尔顿在空军服役38年后于2014年退休,住在科罗拉多州离2Sops不远的地方。如今,他在一家名为空间基金会的非盈利性教育和宣传机构担任主席。他还在为天上发生的事操心。“作为一个国家,我们对这一威胁的反应太慢了,”他说。他尤其为美国未能获得新的太空系统而烦恼。一些GPS卫星比运行它们的人老。“我们的系统已经过时了,”谢尔顿说。“因为空间资产非常昂贵,所以我们部署了“刚好够用”的能力,没有备份或额外能力。”(美国空军指出,GPS星座由30多个卫星组成,这提供了一些冗余。)
相比之下,中国则在其太空计划上投入巨资。今年,中国可能在月球远端登陆。中国的全球导航卫星系统——北斗,有一些能力甚至超过美国的GPS。2015年,中国建立了以太空-为中心的新军种,称为中国人民解放军战略支援部队。与此同时,美国还需要依靠俄罗斯火箭将宇航员送上空间站(尽管NASA已经与波音和SpaceX签订了合同)。正如程介南所说:“今天,中国是两个可以把人送上太空的国家之一,而另一个国家不是美国。”
美国许多太空战士,正如他们自己所说,都和谢尔顿一样,认为美国对轨道战的反应还不够快。“我们需要加快步伐,”曾担任奥巴马总统空军部长德博拉·李·詹姆斯说。“为什么空军高层没有更多的太空和网络军官?”正如詹姆斯的问题所表明的那样,解决这些问题不仅仅是向太空工业综合体投入资金,还涉及到组织的变革。美国空军正在建设美国第一个太空任务部队,由受过训练的飞行员组成,以应对轨道战的要求。在与2Sops指挥中心相同的基础上,军方建立了国家空间防御中心,将来自各个军事和情报部门的代表集中在一个屋顶下的空间上。国防授权法案对空军的空间-作战能力进行了全面升级,包括增设了负责空间作战行动的空军部队。请加微信公众号:工业智能化(robotinfo) 马云都在关注
不满足于对空军的修修补补,越来越多的华盛顿人——包括总司令——不得不赞成建立一个全新的专门从事太空作战的军事分支。今年5月,在西点军校足球队举行的仪式上,特朗普总统对听众说:“我们在军事上和其他方面的空间都变得非常大,我们正在认真地考虑太空力量。”在许多听众看来,这个评论听起来像是另一个古怪的特朗普式切线。
但后来,据报道,在遭遇空军的抵抗后,特朗普升级了。在6月中旬新成立的美国太空委员会的一次会议上,他宣布——这让他自己的顾问和军方本身都很吃惊——他命令五角大楼继续前进。如他所说,“我在此指示国防部和五角大楼立即开始必要的进程,建立一支太空部队,作为美国的第六支武装部队。我们将拥有独立但平等的太空部队。”
当然,空间部队不是既成事实。任何军事重组都必须得到国会的批准——这不一定是一条简单的道路。(去年,美国众议院通过了一项法案,其中包括设立这样一个新的军事分支,但该条款已从参议院的版本中删除。)而建立一个新的军事分支涉及大量的后勤和结构问题。
然而,特朗普的努力可能会加快向独立太空部队的自然演变。总统说,太空是“将在货币和军事上发挥重要作用。我们不希望中国、俄罗斯和其他国家领导我们。我们一直领先。”
但是,我们在哪里——又是为了什么——我们在领导什么呢?如何看待空间冲突的部分挑战是轨道环境的复杂性——长期以来一直属于民族国家,但它正日益成为商业和旅游业的一个领域。各国如何保护自己的利益——在这里也是如此?
目前,各国似乎都在竞相建立自己的军事能力——但军备竞赛不是唯一的答案。
上一次军备竞赛似乎准备超越太空,世界上的超级大国联合起来签署了1967年的《外空条约》,该条约禁止在太空使用大规模杀伤性武器,并认为“月球和其他天体”应用于和平目的。《外空条约》仍然有效,但现在它充满漏洞。例如,法律学者就很难证明中国2007年的反-卫星试验违反了该协议。
太空现在如此不稳定的部分原因是,要把现有的战争法则应用到太空上是很困难的。没有一个国家可以宣称在轨道上拥有主权,也不可能占领那里的领土。那么,什么算是领土侵略行为呢?甚至很难说,太空战争的物理学将会是什么样子。例如,我们不能很好地理解对卫星星座的动能攻击是如何蔓延成螺旋形凯斯勒效应的。
埃默里大学法学教授、武装冲突法专家劳里·布兰克说,人类“在陆上炸毁东西方面有数千年的经验”。“我们还在研究太空中所有这些行为的后果。”
布兰克最近与一个国际法律专家小组一起创作了他们称之为军事空间行动国际法的伍默拉手册——一种用来解决天体国际冲突的规则书,它将努力把地球上的战争法则翻译成太空。这是一项艰巨的任务,其结果文件将不具有约束力。但是,布兰克说,对于那些试图遏制冲突的人来说,这是必要的第一步,从某种意义上说,冲突已经开始。
国外空间对抗装备与技术发展动向分析
作者:张保庆
目前,国际空间竞争格局不断加剧,主要航天国家空间对抗装备与技术发展进一步提速。美国继续引领世界空间对抗装备与技术发展,强化空间安全地位,调整和完善空间作战理论与组织机构,高频次开展空间作战演习,推动空间力量向战役战术层面应用;其他主要航天国家积极推进空间态势感知能力和在轨操作技术的发展,并不断取得重要进展。
美俄高度关注空间安全问题
为了维护本国的空间利益和安全,占据空间领域优势地位,美国、俄罗斯高度关注空间安全,进一步强化空间安全在国家安全中的地位,完善空间作战理论和组织机构,引领空间安全能力发展。
美国2018版《国防战略》
美国进一步明确空间安全优先地位。2017年12月,美国发布新版《国家安全战略》,明确空间是国家安全的优先域,任何干扰或攻击美国空间资产并对其利益造成威胁的行为将遭到报复,并指出将综合利用各种力量,促进创新和空间商业化,增进美国空间体系结构的弹性,确保美国空间领导地位。日,美国防部发布2018年版《国防战略》,明确要求优先发展“弹性、重建和作战能力以确保美军空间能力”。白宫于日称美国政府已完成《国家航天战略》的制定,新版战略继续秉承特朗普政府“美国优先”原则,提出转变太空体系架构、增强威慑和作战选择能力、提升太空行动效能基础能力,创造有利国内和国际环境等四大战略举措。此外,美国战略与国际研究中心(CSIS)于日发布《第二个太空时代的态势升级与威慑》报告,认为应激升级是当前太空威慑的主要模式,太空威慑升级行动选择要考虑追溯攻击源、可逆性、弹性、临界条件和不对称性等因素,反映出美国对太空安全的新认识,将会对特朗普政府的国家空间政策走向产生重要影响。
美国总统特朗普在白宫签署国防预算法案
美国调整空间组织机构应对空间威胁。日,特朗普签署行政命令,重建国家航天委员会。在国家航天委员会重建以来的第一次全体会议上,美国副总统彭斯表示要加强国家安全太空资产,以对抗来自对手的不断升级的威胁,保护美国的国家安全。跨机构联合空间作战中心于日正式更名为国家空间防御中心并参与了年内举行的2次“太空旗帜”演习。该中心将作为未来空间战的运作机构,充分统筹国防部、情报部门和商业领域的力量,提升美军空间力量协同作战指挥能力,以更好地应对空间威胁。2018财年《国防授权法案》对空军的军事航天职能做出重大调整,包括将军事航天投资监管职能收归国防部,扩大航天司令部职能,责令空军开展军事航天采办综合评审,要求国防部组织第三方开展创建天军可行性的独立评估等。尽管成立独立天军的提案受到参议院、国防部和空军的反对,未能列入法案,然而美国总统特朗普于日公开表示正在考虑组建独立天军。
俄罗斯加强空间力量建设。为维护其在空间领域的战略利益,俄罗斯始终将军事航天发展置于国家安全战略的优先位置,以空天防御、攻防兼备应对空间军事化,持续增强空间安全能力。2017年7月,俄罗斯完成《2025年前国家武器装备计划》草案编制。在空间作战力量建设方面,俄罗斯将加快空间监视系统发展,推动地基系统与天基系统融合;改进和新研军用卫星,补充数量、补齐类型,向新一代天基系统过渡。
主要国家加紧发展空间态势感知能力
美军重点提升地球同步轨道目标和局域特定目标持续监视能力,特别是亚太地区的监视能力和战场态势感知能力。其他国家在研发部署地基态势感知装备方面取得进展。
美军地基空间态势感知系统向重点区域部署。C波段空间目标监视雷达开始全面运行。2017年3月,美空军在澳大利亚部署的地基C波段空间目标监视雷达具备全面运行能力。作为美军在南半球部署的首个空间目标监视系统,C波段地基雷达可提供非常精确的卫星位置数据和特征描述数据,能够更早探测到飞经覆盖区域上空的空间目标,将大幅提升美军对亚太地区的空间目标监视能力。
美军“空间监视望远镜”开展相机性能升级演示验证。2017年,美军开展了“空间监视望远镜”改进型广域相机性能升级演示验证。“空间监视望远镜”口径为3.5米,采用弯曲焦平面阵列技术,每晚能多次扫视整个地球同步轨道带,未来将部署在澳大利亚,将明显提升美军对中高轨空间事件的监测认知能力和反应速度。
美空军启动首部“空间篱笆”雷达安装工作。2017年4月,美空军启动在夸贾林环礁场站部署首部“空间篱笆”雷达的安装工作,并预计2018财年完成雷达安装。新一代S波段“空间篱笆”预计2019年具备初始运行能力,能够在没有预先提示或指派任务的情况下实现对9厘米大小空间目标的随机探测,而在提示情况下能够跟踪探测1厘米大小空间目标。
美军天基空间态势感知系统部署加快。ORS-5卫星发射填补美军天基空间监视能力的缺口。“天基空间监视系统”(SBSS)首颗探路者卫星于2017年底达到寿命期限。为填补探路者卫星服役期满后与后续微小卫星星座间的天基空间监视能力的缺口,美空军于日成功发射快速响应太空-5卫星。该卫星质量约140千克,卫星载有的光学成像系统每天可从低轨对地球同步轨道目标进行15次扫描监视,所验证的技术还将用于未来的空间目标监视星座以及通用星载空间态势感知传感器。
美军第二批GSSAP卫星获得初始运行能力。2017年9月,美空军第3颗和第4颗“同步轨道空间态势感知计划”(GSSAP)卫星获得初始运行能力。2颗GSSAP卫星于2016年8月成功发射,与2014年首批发射的2颗GSSAP完成4星组网后,使得系统目标重访周期从单星60天缩短到15天。GSSAP单星质量600千克,星上可能搭载宽视场观测相机、窄视场成像相机、红外相机、电子信号截取设备等,可在地球同步轨道附近机动,对高轨目标进行抵近详查,甚至截取电子信号,能够为美军空间作战提供目标技术侦察和行动意图判断。
美军多源态势感知数据融合与利用不断加强。多源数据融合和处理技术可以大幅提升美军实时态势感知能力,使空间事件的提示与预警时间从几周缩短到几小时,提高空间态势感知数据利用率,提升威胁研判的实时性和准确度。
DARPA“标志”项目正式启动。DARPA于2016年启动“标志”项目,旨在开发太空作战管理指控的交互式仿真环境,为美军高层在平战时期的全方位空间军事行动、管理与控制提供支持。2017年,DARPA继续推进“标志”项目,开发了研发试验床,并对现有的空间态势感知、指示与告警、行动及决策支持工具进行了集成。
日本拟在山口县部署空间监视雷达。日,日本防卫省初步选定山口县作为空间监视雷达部署地,并计划于2023年投入使用。空间监视雷达装有数台直径15~40米的抛物面天线,主要用于监视距地36000千米地球同步轨道的太空目标。雷达部署候选地位于东经126°~136°,该位置上空运行着日本绝大多数的地球静止轨道卫星,且周围无遮蔽物。
多样化空间攻防日趋成熟
主要航天国家在轨操作技术进一步成熟,空间攻防对抗手段多样化趋势更清晰。
美国新型在轨操作技术得到初步验证。首次演示验证“细胞星”在轨快速组装新卫星。日,国际空间站宇航员将 NovaWurks公司研制的6个高级集成细胞星航天器构建模块和2个可展开太阳能电池阵列,组装成一颗小卫星,首次在轨测试了卫星设计与制造的全新方法。高级集成细胞星尺寸为20厘米×20厘米×10厘米,重7千克,具备包括通信、指向、供电、数据处理和推进等在内的卫星工作所需的一切资源。卫星建造者可将任意一颗高级集成细胞星组装在有效载荷上,由软件决定每个高级集成细胞星的作用。
用于发射细胞星航天器的SHERPA二级卫星运载器
美国“蜻蜓”项目获NASA下一阶段资助。2017年,美国国家航空航天局(NASA)在“临界点”计划下,为“蜻蜓”在轨组装卫星项目提供了下一阶段资金支持。“临界点”计划选择劳拉公司开发更加复杂的在轨装配技术和系统,旨在为未来深空探索、栖息地和任务的开展奠定基础。根据合同,劳拉公司将进行半自主机器人系统的详细设计,预计将于2020年之后将其发射升空。
美国借助天基反导拦截技术形成潜在卫星攻防能力。导弹防御局分别在2018财年、2019财年预算申请中为“天基杀伤评估”试验申请经费1700 万美元、1650万美元,计划利用高采样率商业寄宿载荷红外传感器网络,为弹道导弹防御系统提供杀伤评估数据,探索在弹道导弹防御系统中整合天基拦截器的可行性。美国新一届政府极有可能在任期内借助“天基杀伤评估”项目,安排与天基拦截相关的技术项目。
俄罗斯先后实施2次卫星轨道机动。俄罗斯宇宙-2519卫星先后实施2次轨道机动。日,宇宙-2519轻微机动,进入650.4×670.7千米轨道;—3日,该卫星再次机动,进入648.9×668.4千米轨道。上述机动使卫星升交点与在轨的成像侦察卫星宇宙-2486相匹配,而俄国防部也首次确认利用天基平台进行空间目标监视。
俄罗斯近年来多次利用小卫星开展单星或子母星配合的在轨机动操作,且高调承认,表明其在轨机动技术已取得阶段性成果,为发展空间机动平台和空间攻防对抗装备奠定基础。
欧洲继续推动空间碎片清除技术发展。欧空局将执行首次空间碎片主动清除任务。欧空局计划2023年初在法属圭亚那航天发射场利用织女星-C火箭发射E.Deorbit航天器,对位于800~1000千米近极地轨道的大型空间碎片实施抓捕,然后利用自身推进器改变空间碎片的轨迹,使其迅速在大气层中销毁。E.Deorbit项目以大型空间碎片为清除目标,通过处理由多种传感器(如激光雷达、多光谱相机和可见光相机)提供的图像信息来了解空间物体的动态特性,使用复合制导、导航和控制系统实现对目标物体的清除。
欧洲试验“鱼叉”太空垃圾移除技术。空客公司近期公布了正在开展的太空垃圾移除装置“鱼叉”的地面试验情况。试验中,“鱼叉”在发射后穿透了3厘米厚的复合材料蜂窝板。按照设计方案,“鱼叉”将通过一条绳索与服务航天器连接,利用压缩空气向目标发射并穿透目标,再通过服务航天器拖拽使目标坠入大气层烧毁。迷你版“鱼叉”于4月通过“移除垃圾”任务发射,并与正在开发的另一项名为“渔网”的太空垃圾移除技术一起进行在轨试验。“鱼叉”和“渔网”技术适合移除大型“非合作”太空垃圾。
法国推动太空碎片清除技术研究。法国图卢兹大学研究人员提出通过在相应轨道位置部署携带电磁铁的“拖船卫星”,使之与废弃卫星产生磁力矩,从而通过两者之间的相吸或相斥,实现对废弃卫星的抓捕或离轨。“拖船卫星”的强磁场由低温超导体产生,这种非接触磁场的影响范围约为10~15米,定位精度10厘米。这一技术概念也可用于太空碎片清除,并在卫星编队飞行等领域具备应用潜力。
美国高频次开展空间作战演习
美军频繁开展空间作战演习,特别是“太空旗帜演习”瞄准空间作战技能训练,旨在提高战役、战术层面的作战管理指挥和控制等,表明美军在备战空间作战方面已进入实战操练阶段。
美国空军每年都会举行有关太空作战的演习,其中施里弗演习是其中的核心之一
举行第十一次施里弗演习。日,美国空军航天司令部在内利斯空军基地举行了第十一次施里弗太空军事演习。此次演习主要有4个目标:一是审查利用各种联合指挥与控制框架部署并捍卫空中、空间和网络空间能力,为全球和区域作战行动提供支持;二是通过整合空间作战架构,深入了解空间弹性、空间威慑和空间作战等空间作战理念的发展;三是探索空间和网络空间在多域冲突中的作用;四是进一步发展合作伙伴关系。
通过举行施里弗系列演习,美军丰富和完善了空间威慑战略、空间作战条令、空间作战力量运用、空间发展策略等,催生出空间态势感知、作战响应空间、 分散式空间体系等一系列新型航天能力与技术架构,成为空间作战能力建设的指示器,推动空间作战力量不断发展和突破。
创办太空旗帜演习。作为推进空间实战能力提升的又一重要举措,美空军于2017年4月举行了首次太空旗帜演习,并于2017年8月举行第二次太空旗帜演习。首次太空旗帜演习中,第50空间联队参与演习训练,与模拟红军的第527空间进攻中队展开对抗。第二次太空旗帜演习中,第460作战小组指挥官和第50空间联队作战小组指挥官负责指挥蓝军,在整个演戏中提供了重要的反馈信息,而第527和第26空间进攻中队扮演红军,通过模拟敌方能力和战术,扮演潜在对手。
太空旗帜演习更关注空间作战技战术训练,主要针对可能会在空间轨道发生的作战想定开展演练,旨在使作战人员通过模拟空间作战,更好地了解和理解对手形成的威胁,并以此规划任务,优化战役战术级空间作战管理和指控流程,并为相关能力的开发指明方向。太空旗帜演习创办和举行进一步丰富了美军空间作战演习体系,表明美军在备战空间作战方面已进入实战操练阶段、其空间作战力量建设已从战略支援向攻防对抗实战能力方向拓展。
举行第四次空间态势感知桌面演习。空间态势感知桌面演习由美国战略司令部负责开展,参演国家包括英国、法国、德国、意大利、澳大利亚、加拿大、日本等同盟国家以及一些商业实体。
美军于—29日举行第四次空间态势感知桌面演习,并在此次演习中将空间态势感知桌面演习更名为全球哨兵演习。演习中,各参与国均设立了用以指挥和控制本国空间态势感知装备的空间作战中心。空间态势感知桌面演习的持续开展充分体现出国外主要航天国家期望通过改善空间态势感知能力,谋求共同空间安全的目标。美国战略司令部认为,全球哨兵空间态势感知桌面演习已成为美国及其盟国在空间领域开展战役战术级一体化指挥与控制的重要途径。
近期空间对抗装备与技术发展重点与热点表明,各国高度重视发展空间对抗能力,空间安全已成为涉及国家安全的重大战略问题。美国和俄罗斯继续在空间对抗领域保持领先地位,尤其是美国,密切关注空间威慑与空间备战问题,已实现从空间是一种支撑向空间是一个作战域的转变,不断更新完善太空作战理论、加快太空攻防装备研制和试验、持续推进太空作战演习,全方位备战向太空延伸的军事冲突。
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