蘭德眼中的美中空間戰爭_風聞

中國空間技術發展既低調又迅速，剛進行的“可重複使用航天器”留下了巨大的想象空間

空間不僅是新邊疆，也是制高點。軍事現代化水平越高，對軍用衞星的依賴越大。各種軍用衞星已經成為軍事力量的倍增器。反之，軍用衞星體系被摧毀，軍事力量也倍減。軍用衞星不僅用於圖像偵察、電子偵察、海洋監視（可以歸入信息-監視-偵察類，簡稱ISR），也用於通信、定位/導航/授時（簡稱PNT）、氣象，其中後兩者是軍民兩用的，通信衞星有軍事專用，也有民用或者軍民兩用。各種軍用衞星對於美中台海與南海戰爭的意義不言而喻。在使用上，衞星對台海與南海沒有本質差別，尤其是對美國。對中國來説，台海很近，衞星損失了，基本上可以用陸基體系補起來；但南海距離遙遠，中國與美國一樣，將依賴衞星作為戰爭體系的節點。

美國空間技術起步早，水平高，發射衞星數量一直高於中國。但2003年後，中國發射衞星數量明顯增加，與美國的數量差距大幅度縮小，此後數量差距繼續穩步縮小。美國衞星發射數量在2003-2008年期間大幅度下浮，2009-2014年期間大幅度回升，中國衞星發射數量大體同比增長，絕對數量的增長更加顯著。與2003-2008年期間相比，2009-2014年期間的中國衞星發射數量增加了一倍。

 

在中國衞星中，ISR和遙感、通信、大地觀測佔中國衞星的大頭。另一方面，政府部門和軍方擁有大部分衞星。不過蘭德也承認，中國在發射衞星時對外説明用途，但並不一定對外説明衞星所屬部門或者機構，外界對中國衞星的歸屬存在很大的猜測成分。

遙感系列衞星本身有過好幾代設計。遙感1（已退役）、3、10、13為雷達成像衞星，而遙感5、12、13、21號在低軌道運行，揭示其為圖像偵察衞星（也稱光學偵察衞星，但可包括紅外和其他非可見光譜），遙感9、16、17、20、25號為電子偵察（簡稱ELINT）衞星。除了ELINT衞星外，所有遙感系列衞星都以太陽同步極地軌道運行，有能力提供多頻譜、互相覆蓋的全球偵察能力。中國還多次成對發射，雷達和圖像衞星之間的發射間距只有幾個星期。中國還用一箭多星的方式一次性發射幾個衞星，遙感9、16、17、20、25號都不是單一衞星，而是三星星座，每次都是一箭三星發射上去的。一般認為，這些是海洋監視用的電子偵察和電子偵聽衞星，用於跟蹤航母活動。嚴格來説，電子偵察以蒐集各種電磁信號為主，用於分析信號特徵，還可根據信號到達的時間差進行被動定位（簡稱TDOA）；電子偵聽（簡稱COMINT）則是截聽無線電通信用的。有時電子偵察和電子偵聽不加區分，統稱為電子偵察（ELINT）。中國尚沒有導彈預警衞星，據説中國有計劃發射這類衞星。

除了這些專用的ISR和遙感衞星，中國還有其他空間遙感平台，比如中國航天科技集團與巴西空間研究院聯合研製的地球資源衞星，用民用級的光學、紅外、雷達實現環境監測、地圖測繪、災難管理等功能。這些可轉為軍用。很多其他政府衞星也可轉為軍用。同時，中國軍方據稱租用11顆商用通信衞星上的頻道，這些在美國也是慣常做法。

美國衞星的構成不一樣，絕大多數為通信衞星，凸顯美國對衞星通信的依賴。美國通信衞星絕大部分為商用，但除了軍方租用頻道，軍方也有專用通信衞星。就其他軍用衞星而言，ISR、PNT和通信相對均勻分佈。美國政府的大地觀測衞星大多用於氣象和環境監測，軍用氣象衞星（DMSP）的數據也從1998年起對民用和科研公開。

在各種衞星軌道中，低軌道對軍用衞星最為常用

衞星軌道的不同通常揭示衞星的用途。低軌道（簡稱LEO）高度為300-2000公里，距離地球表面近，常用於ISR和氣象衞星。低軌道一般也是極地軌道，通過南北極，這樣在地球自轉下自然覆蓋全球範圍。如果還是太陽同步軌道，那衞星通過地球表面的任一點的時間相對於當地時間是固定的，因此日照角相同，尤其適合圖像偵察。高軌道離地球約36000公里，繞地球一圈週期為24小時。高軌道的軌道平面與地球赤道平面一致的話，衞星相對於地球表面的位置是固定的，所以更經常稱為地球同步軌道（簡稱GEO）。通信衞星、導彈預警衞星、北斗1衞星、部分氣象衞星等需要對地球凝視的衞星都在地球同步軌道，不過有些通信衞星用低軌道，可以大大降低對地面設備的天線要求。GEO和LEO之間是中軌道（簡稱MEO），典型高度為20000公里，繞地球一圈大約12小時，GPS和北斗2使用MEO。還有一種橢圓軌道（簡稱HEO，這裏HE是高度橢圓的縮寫）。GEO雖然提供對地球表面的凝視，但赤道軌道使得GEO衞星對高緯度地區的地面來説只有很低的視角（或者對於衞星來説具有較大的斜角或者側擺角），不利於發送和接受。HEO不是同步軌道，在向近地點運動時是加速運動，在向遠地點運動時是減速運動；在近地點近似於低軌道，在遠地點近似於GEO。HEO軌道平面傾角通常很大，甚至垂直（即極地軌道），而且呈很扁的橢圓狀，這使得衞星在向遠地點減速運動時，相對高緯度地區地面的角位移很小，幾乎有GEO的效果，特別適合用於高緯度地區的通信衞星或者空間監視。用於北極地區的話，近地點在面向南極一側，遠地點在面向北極一側；用於南極地區則相反。HEO是俄羅斯發明的，美國的空間紅外監視衞星（SBIRS）也用HEO。

衞星一出現，反衞星作戰就提上議事日程。美國有反衞星的技術基礎，但長期以來，避免觸發空間軍備競賽的政治考慮使得美國的反衞星研發停步不前。幾番折騰之後，2002年，美國空軍開始研製衞星偵察反制系統（簡稱CSRS）和衞星通信反制系統（簡稱CCS）。2004年，CSRS下馬；同年，CCS達到初始作戰狀態（簡稱IOC）。這是對通信衞星的機動干擾系統。2007年美國空軍部署了3套第一代CCS；另外訂購了4套，同時展開第二代CCS的研製。現在有至少7套CCS服役，可以隨新墨西哥的霍洛曼空軍基地的第4空間控制中隊和科羅拉多的彼得森空軍基地的第76空間控制中隊行動。

低軌道衞星至今依然大體是“不設防”的

美國SM-3 IIA具有反衞星能力

 

據稱這是搭載動能-3反衞星導彈的長征-11火箭，也稱SC-19

儘管現在沒有多少定型的反衞星武器，大功率陸基或者海基無線電干擾系統有能力阻塞衞星接受系統，大功率激光也可以對圖像衞星致盲，甚至直接擊毀。美國海軍的中紅外先進化學激光（MIRACL）、美國陸軍的戰術高能激光（THEL）和美國空軍的高能激光研究都有干擾甚至擊毀低軌道衞星的潛力。美國海軍還計劃在2016-17年測試100-150kW的新一代高能激光。

反導導彈（如美國海軍SM3 Block 1A和IIA）也可改裝為反衞星導彈，美國和中國都演示了這樣的能力，SM3 IIA將在2018年形成IOC。美國陸軍的戰區高空反導導彈（簡稱THAAD）和美國空軍的陸基中段反導導彈（簡稱GMD或者GBI）也有改裝成反衞星導彈的潛力，其中THAAD將在2015年底之前有5個營得到部署，每個營裝備6個發射架和48枚導彈，洛克希德在2016年將交付第6個營的裝備。洛克希德已經在着手研製二級發動機的改進型THAAD，把現有的20-150公里射高加倍，使之適合於反制低軌道衞星。GMD由發射井發射，已經達到IOC，射程5000公里，射高至少1875公里，計劃在2018年以前部署44枚。

美國方面對於反衞星系統的計劃和撥款談論很多，但具體能力是高度保密的。由於缺乏確定和完整的信息，蘭德沒有對美國和中國的反衞星能力（包括硬殺傷和軟殺傷）做定量的數字沙盤演習，只有定性分析。

相對來説，中國通信衞星受到的威脅最大，這是因為美國的強力干擾能力，而不是硬殺傷。第一代北斗系統使用地面上傳的授時信號，也容易受到干擾。2010-15年間，中國發射了14顆第二代北斗衞星，預計總數達到35顆，將和GPS衞星一樣使用星載原子鐘，干擾相對不容易。但北斗2系統的下傳通道依然容易受到干擾，這和GPS衞星一樣。中國的ELINT衞星本來就是高靈敏的“電子吸塵器”，在理論上容易受到干擾，在實際上要首先弄清楚ELINT的監視頻段才好對症下藥，如果錯過了工作頻段就成了對牛彈琴了。廣譜阻塞式干擾在理論上可以對所有頻段無差別干擾，但功率要求太大，實際上不可行。ELINT和海洋監視衞星的問題不一樣，這是低軌道的，覆蓋範圍小，干擾系統要放在目標區附近才能有作用，但那其實是不打自招了，所以實際使用還是有問題。

反衞星激光的實戰能力不明，但美國指控中國在南海用激光“晃”美國的軍用飛機和衞星

現有的高能激光測試系統在理論上可以對中國衞星致盲，但中國衞星的主要關注區域在西太平洋，而這些美國激光系統都還是在美國本土固定的測試系統，不能機動到作戰區域，缺乏戰術價值。不過機動的戰術激光系統正在成形，美國“龐斯”號塢式登陸艦已經裝備了一台30kW的激光裝置，美國海軍宣稱已經達到IOC。

2008年2月20日，美國海軍“伊利湖”號宙斯盾巡洋艦發射了一枚SM3 Block 1A導彈，擊中了247公里高的報廢衞星。SM3 Block 1A的理論射高可達500公里。反衞星專用的SM3 Block 1B在2014年達到IOC，新一代的SM3 Block IIA預計在2016年服役，2018年達到IOC，射高成倍增加。

對於台海戰爭來説，大陸距離近，在衞星遭到攻擊的情況下，中國方面容易轉用岸基通信和氣象預測體系，對損失衞星的敏感度相對較低。但遠海反航母作戰對衞星的依賴度就要高得多，損失圖像和雷達衞星將嚴重影響中國的反艦彈道導彈的打擊鏈。蘭德的結論是，在1996年，中國只有一顆值得攻擊的長壽命軍用衞星，其他衞星都是短壽命的，不值得攻擊。美國反衞星能力不足加上中國對軍用衞星很低的依賴度，使得美國的反衞星能力實際上無關緊要，對中國不構成多少威脅。2003年時，中國軍用衞星數量有所增加，而美國反衞星能力踏步不前，情況依然對中國有利。2010年時，美國已經部屬了CCS，並且在激光和反衞星導彈方面加強努力，情況開始變化，美中達成均勢。到2017年，情況在繼續向對美國有利的方向發展，但蘭德依然判斷美中為均勢。

另一方面，中國的反衞星能力也在加強。中國理解軍用衞星在美軍作戰體系中的節點作用，從多方面入手發展反衞星能力。中國的大功率激光研究從60年代就開始了。早在2006年9月，就有報導中國用強力激光致盲美國衞星。美國衞星沒有遭受實質性破壞，所以後來也有評論指出，這只是中國在試驗激光測距，並非破壞性的激光武器試驗。

另一個值得關注的方面是中國的衞星激光測距站，這是國際衞星激光測距服務體系的一部分，向全世界提供公開的衞星測距服務。中國現有5個衞星激光測距站：上海、北京、長春、武漢、昆明，另有兩個機動站。美國也是成員國，也有5個地面站。中國對衞星激光測距的研究從1972年開始，第一代系統精度為1-2米，到1986年提高到50毫米，2000年提高到12-30毫米。

在理論上，中國的衞星激光測距站沒有武器化的潛力，位置是固定的，只可能對過頂的衞星有任何作用。這些激光裝置的功率輸出只有1瓦，用於照射“合作衞星”（衞星上有反光鏡，便於測距）；上海站有把功率加大到40瓦的能力，用於對“非合作衞星”（無反光鏡）測距。每秒20次的發射頻率使得作用在衞星上的凝視時間很短，即使衞星光學系統正好對準激光，1米精度光學成像器件受到損害的概率也只有1/1000。但蘭德在報告中認為，提高激光功率不是難事，中國的機動激光測距站加大功率後，可以武器化，用於機動設伏，照射過頂的美國圖像衞星。最低限度，也可以提供精確的軌道參數，供硬殺傷的反衞星導彈使用。

中國用導彈對在軌衞星硬殺傷的能力在2007年1月11日的反衞星試驗中得到展示。在試驗中，一枚兩級中程導彈改裝的反衞星導彈擊毀了850公里高的報廢的風雲1C號氣象衞星，美國後來將導彈定名為SC-19。此前在2005年10月、2006年4、6月還有過三次類似試驗，但或者由於試驗失敗，或者由於試驗並未要求，沒有擊中在軌衞星。這些試驗也是後來才意識到與反衞星有關，在當時並未引起注意。

2010年1月、2013年1月和2014年7月，中國再次宣佈成功發射了地基反導動能攔截彈。這幾次試驗沒有像風雲1C那樣產生大量軌道碎片，沒有引起太大注意，但攔截實際上在反衞星的高度，所以這可能也是反衞星試驗。最低限度，動能反衞星與反導在跟蹤、瞄準、制導等方面是相同的，包括4套大型相控陣雷達，覆蓋範圍深入俄羅斯、中亞、南亞和東南亞，對美國衞星具有同樣的威脅。

2013年5月13日，中國成功地發射了新一代反衞星導彈，高度達到10000公里，可能最終能達到36000公里。這意味着中國具有對MEO、HEO甚至GEO衞星的打擊能力。這是世界首創。

根據美國國防部報告，中國還在針對通信衞星和GPS研製無線電干擾等非破壞性反衞星能力，以及破壞性的高能激光、粒子束、電磁脈衝、微波等各種反衞星武器。2003年，古巴演示過干擾美國之聲對伊朗廣播的上傳通道，利比亞也幾次演示過用大功率粗暴干擾無防護衞星通信頻道。

由於缺乏確定和完整的信息，蘭德對中國反衞星能力（包括硬殺傷和軟殺傷）對美國衞星的威脅也只做定性分析。1996年，中國反衞星能力對美國衞星的威脅微不足道，但中國在無線電干擾、低能和高能激光等方面的發展使得90年代下半期開始威脅程度提高。2003年時，受威脅程度最高的是通信衞星，尤其是不多的GEO軌道上的軍用通信衞星，使用頻道易受干擾。另一方面，在1991年的沙漠風暴行動中，美軍80%的衞星通信通過軍用通信衞星；但在2003年的伊拉克作戰高峯期間，80%以上的軍方衞星通信只有通過商用通信衞星進行。這不是因為軍用通信衞星能力下降或者數量減少，而是軍方對衞星頻帶的需求增長大大快于軍用通信衞星能夠提供的帶寬，額外的衞星通信要求只能通過租用抗干擾標準較低的商用通信衞星頻道解決，更容易受到干擾。

2003-2010年間，軍方對衞星通信的帶寬要求依然在迅速增長，中國的干擾技術水平提高進一步推高對美國衞星通信的威脅水平，但美國軍方也將戰術通信需求大量轉向低軌道（LEO）的銥星和Globalstar系統。這些高度分散的衞星不僅衞星數量眾多（銥星系統包括66個衞星，Globalstar有40個衞星），而且衞星的軌道低 ，單個衞星的覆蓋範圍較小，使得反衞星干擾系統必須與衞星通信用户處在同一個衞星覆蓋範圍內才能有效。銥星還有交叉中繼能力，可以在一個衞星與地面通信受到干擾的情況下，轉接到另一個銥星繼續通信，抗干擾能力大大高於GEO的常規通信衞星。銥星的低軌道還降低了對天線的要求，使得衞星通信裝置可以做到手持尺寸，電影《孤獨的倖存者》裏海豹突擊隊員在阿富汗使用的就是銥星手持通信裝置。

軍用通信衞星也在2007-2015年間獲得了較大發展。在2007-2015年期間，美國軍方發射了6顆寬帶全球通信衞星（簡稱WGS），其中3顆Block I，3顆Block II，還計劃發射另外4顆。WGS是早期國防通信衞星（簡稱DCSS）的下一代，通信頻帶大大加寬，一顆WGS就具有差不多整個DCSS系統的容量。美國軍方還發射了3顆先進特高頻系統衞星（簡稱AEFH），在核爆炸後的電磁脈衝輻射中都能維持工作，所有5顆都發射入軌之後，將有過去MILSTAR系統10倍的容量。美國軍方也要求商用通信衞星提高抗干擾標準，要達到軍標。這些措施都將對中國正在增長的反衞星干擾能力有所反制。

ELINT衞星本身不發射無線電信號，所以行動比較隱蔽，而且散佈在GEO、MEO和HEO各種軌道上，其工作頻率是保密的，無法進行針對性干擾，所以所受的干擾威脅相對較小。海洋監視衞星受到干擾的威脅其實不大，貼近被保護目標施放干擾本身就暴露了目標位置和意圖，但由于海洋衞星用LEO，容易遭到硬殺傷，所以受到的硬殺傷威脅較大，尤其在2010-2017時間段。

中國的北斗導航衞星已經發展到第三代，成為中國的機會，美國的挑戰

圖像衞星數量少，軌道低，作用大，是反衞星作戰的大目標。不過美國可從GeoEye、Quickbird、Worldview等商用/民用大地觀測衞星獲得圖像情報，圖像質量肯定不如軍用級，但在一定程度上分散了風險。

大部分氣象衞星使用LEO，容易攻擊，但美國氣象衞星屬於國際氣象衞星體系，中國攻擊容易造成公憤。另外，專用的國防氣象衞星（DMSP）的損失可以得到國家海洋與大氣局的極軌道環境系統（PEOS）和同步軌道環境系統（GEOS）的補償，還有聯合國世界氣象組織的信息。少量氣象衞星使用高軌道，不容易攻擊。

在2010-2015年間，美國對GPS衞星和地面站體系進行反干擾加固，併發射新一代GPS衞星，增大了衞星功率和星載數據處理能力，但由於對中國干擾能力缺乏信息，蘭德在報告中並沒有降低中國對GPS衞星的威脅程度。

導彈預警衞星方面，70年代的DSS使用單色紅外傳感器，新一代SBIRS使用多色紅外傳感器，大大提高了抗干擾能力。SBIRS也使用HEO和GEO軌道，增加中國使用激光致盲的難度。美國空軍在2011和2013年發射了兩顆SBIRS衞星，計劃在2015、2016年再發射兩顆，分散風險，這將降低美國導彈預警衞星受到干擾的威脅。

考慮到這些因素，蘭德認為，在1996年，中國對美國衞星的威脅微不足道；2003年中國威脅程度提高，但美國依然佔優；2010、2017年在總體上持平。