太空中的“刺客”——共軌式反衞星技術_風聞
钢铁沧澜-2021-11-08 11:28
作者：蘭順正
首發自：《中國航天報》
圍繞衞星的你爭我奪
隨着技術的發展和對太空價值的認知，各國已經普遍意識到在未來戰爭中，誰能控制太空，誰就能掌握戰爭的主動權，因此目前太空已成為各國軍事競爭的焦點。這其中，人造衞星特別是軍用人造衞星可謂是軍力“倍增器”和“賦能器”，而由於在為己方帶來巨大便利的同時，衞星也給敵方帶來了巨大的潛在威脅，所以那些有志於太空的國家都在發展自身的反衞星技術。
反衞星技術是指用以攻擊、破壞、干擾敵方衞星等航天器的空間技術。目前主要有上升式反衞星技術、定向能反衞星技術以及共軌式反衞星技術等。
上升式反衞星技術指的是從低處發射，一般以直接撞擊時的動能來產生破壞效果的反衞星武器，其威力大、一旦命中摧毀率高。上升式反衞星武器無需進入近地軌道，速度更低，可用較小的火箭發射，部署範圍廣，而且從發射到命中的作戰全程時間一般只有幾分鐘，對太空中的中低軌道衞星構成了很大的威脅。
定向能反衞星技術是指將激光、微波、粒子束等能量集中起來定向發射以摧毀衞星的技術手段。其中，激光反衞是以高能激光束為介質，向目標衞星表面注入能量，從而使被照射點温度急劇上升發生熔融、汽化現象，最終產生破壞效果 。微波反衞技術指通過向目標發射高功率的微波，以干擾衞星電子設備的正常運行或使其電子元件發生短路而被破壞。粒子束武器的原理是採用加速器將粒子源產生的有細微質量的粒子加速到近光速，同時用磁場的約束作用將高速粒子凝聚成密集的束流使其“撞”向目標，使目標材料受損。定向能武器擁有速度快、反應靈活、重複使用代價低、功率可調便於控制破壞程度等優點。
“貼身短打”的共軌反衞
而根據此次雷蒙德的描述，其言中所指的俄羅斯衞星應該屬於共軌式反衞的範疇。該技術是指將攔截平台送入目標衞星的軌道平面，然後對目標衞星進行干擾或破壞。相對於上升式和定向能兩種“遠距離狙殺”的反衞手段，共軌式反衞技術則更偏向於“近身格殺”。目前主要的共軌反衞手段是使用反衞星衞星（又稱攔截衞星），這是一種由運載器送入預定軌道後利用自身的爆炸或發射星載武器將目標航天器摧毀的太空武器。反衞星衞星主要由跟蹤引導系統、飛行控制系統、動力系統、戰鬥部和星體等組成。它可以提前部署於外空，在需要時根據攻擊對象選取進攻路線，控制系統控制衞星變軌，接近並襲擊目標，使其完全或部分喪失工作能力。反衞星衞星主要有兩類：一類是自殺式衞星，即衞星攜帶有核/常戰鬥部，當接近目標衞星時由地面遙控或自動引爆的方式與目標同歸於盡，或直接撞擊目標。另一類是在衞星上裝載反衞星導彈、定向能武器等，充當“太空殲滅者”的角色。
蘇聯對於反衞星衞星發展的較早，1961年成立的空間防禦司令部就將反衞星列為主要任務，1963年開始研製地基共軌式反衞星攔截器，1968年10月開始飛行試驗，1970年第一次實驗成功“衞星殲滅者”系統，1978年宣佈達到實戰水平，可攻擊軌道高度1000公里下的衞星，1979年開始戰備執勤。到1982年6月共進行了20次截擊試驗，成功率60%。另外在1981年，蘇聯在“宇宙”系列衞星和“禮炮”號空間站上成功進行了8次激光武器試驗，同年3月用一顆衞星上的小型高能激光器照射美國衞星，使其傳感器完全失靈。80年代後期，天基激光武器原理樣機亮相，並在“聯盟”號飛船上進行了試驗。而在俄羅斯最新的共軌反衞計劃中，也設想由己方航天器向敵方衞星拋撒鋼球以達到破壞的目的。
太空中的“手術刀”
未來，各方為了爭奪空間優勢，反衞星武器和衞星防禦的鬥爭必將愈演愈烈，而共軌式反衞星技術也將是一個重要的發展方向。雖然共軌式反衞也存在自身的缺點，如在外層空間衞星要改變自身運動狀態只能消耗自身攜帶的推進劑，而衞星所攜帶的推進劑數量是有限的；同時受發射地域、目標和攔截器之間相對運動的條件限制，在空間攻擊目標實施起來比較複雜。但是共軌反衞具有其他反衞手段所沒有的優點，就是除了破壞和干擾以外，對他方航天器還可以採取其他多種處理辦法，做到“精確反衞”。
在過去，像航天飛機就可以用機械手將對方的衞星拖入艙內帶回地面，或直接在太空進行符合己方意願的改造。如今在軌維護技術發展迅速，如美國諾格公司的“任務延長飛行器一號”（MEV-1）就成功與已經宣佈報廢的國際通信衞星901實現對接，並將其從墓地軌道帶回地球靜止軌道，重新投入使用。以此類推，既然在軌服務衞星可以與已經“死亡”的衞星強行對接，還能夠拆掉舊部件、安裝新部件，那麼也可以附着在敵方衞星上，用機械臂折彎或折斷天線，毀壞太陽能電池板，捅破燃料箱，甚至還可以將衞星整個帶離軌道。由於這樣的做法不會產生多餘的太空碎片，所以在使用時限制就更少，更符合“太空清潔作戰能力”的需求。
另外，微小衞星技術的普及將為共軌式反衞增添助力。現代微小衞星具有研製週期短、建設成本低、系統投資少、抗毀能力強、設備更新快，可快速、機動、搭載發射、使用方式靈活等特點。而微小衞星同樣具有變身“軌道殺手”的潛質，如在馬斯克的星鏈計劃中，其使用的微型衞星都帶有離子電推進發動機，能夠實時接收到來自地面的太空碎片監控情況。必要的時候，這些衞星能夠自主進行最優規避軌道的在軌優化計算並實施變軌，以免被太空碎片擊中。有分析指出，星鏈計劃所採用的這種防撞技術，只需稍作修改，就能用來攔截敵方衞星或彈道導彈，因為如果衞星能夠按最優軌道規避碎片，也就同時具備了按最優軌道攔截敵方航天器的能力。