【環時深度】反制高超音速導彈，美國急什麼

【環球時報特約記者    晨陽】 隨着俄羅斯率先將高超音速武器投入實戰，美國看上去在開發高超音速武器方面感受到極大壓力。近日，五角大樓在一週之內接連宣佈三種不同類型的高超音速導彈項目試射成功。然而全球高超音速武器競賽的日趨激烈，反過來又促進反制措施的發展。

五角大樓要全面升級反導系統

美國“動力”網站20日稱，美國防部太空發展局（SDA）局長德里克·圖尼亞爾宣佈，美國將花費數十億美元，發射28顆新一代天基監視衞星，讓美國能夠更大地擴展和加強應對“中國和俄羅斯日益增加的高超音速威脅”的能力。

這只是美國全面升級其雄心勃勃的導彈防禦系統的一小步。去年五角大樓已經叫停了美國國家導彈防禦系統（NMD）中最關鍵的陸基攔截彈（GBI）升級計劃，轉而要求洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯曼公司競標研製全新的“下一代攔截彈”（NGI），以應對“興起的高超音速導彈威脅”。根據美國導彈防禦局的計劃，NGI必須在2025年開始試射，在2030年投入服役，急迫心情可見一斑。

據介紹，美國當前承擔洲際導彈攔截重任的反導系統由部署全球多地的海基X波段雷達、陸基“鋪路爪”遠程預警雷達等和天基紅外系統等衞星系統提供早期預警，由陸基GBI攔截彈和海基“標準-3”反導系統負責攔截。但五角大樓認為，面對高超音速導彈威脅，現有的這些導彈防禦系統已經無能為力。

“動力”網站稱，通常意義上的高超音速導彈不僅是指其飛行速度快，而且還具備在大氣層內快速機動的能力，這使得美軍現有的反導系統無法準確追蹤和預測其軌跡。同時高超音速導彈的飛行高度相對傳統彈道導彈要低得多，部署在地面的預警雷達難以在遠距離探測其行蹤。

圖尼亞爾表示，傳統的彈道導彈發射時，會釋放非常明亮的閃光和明顯的熱量，美國部署在太空的天基紅外系統預警衞星會立即捕捉到導彈發射的跡象，隨即其他導彈預警雷達就相繼啓動並追蹤彈道導彈的飛行軌跡。“這些導彈通常只能按慣性飛行，我們可以準確預測它們的落點並進行攔截。這套做法已經奏效了幾十年。”

但如今在針對帶有高超音速滑翔彈頭的導彈時，局面就完全不同了。“這些彈頭雖然需要用火箭發射升空，但只要它們達到高超音速——5馬赫甚至更高——實際上就可以開始機動了，它們如同飛機那樣，利用大氣層的力量來調整落地位置。”圖尼亞爾表示，高超音速導彈帶來的是“重大轉變”。“如果我們根據導彈的飛行方向，試圖按照物理學定律和彈道軌跡來預測它的去向，將得出完全錯誤的結論，因為導彈會在飛行過程中改變方向。”

因此美國認為，想要對付高超音速導彈，第一步依然是需要提前發現和監測。但部署在地面的傳統預警雷達難以在遠距離探測到高超音速導彈的行蹤，從天空甚至更高的太空向下看，成為美軍針對高超音速導彈發展空基/天基探測系統的根本動力。

在這樣的背景下，美國“政治”新聞網站7月5日披露的“美國用高空氣球追蹤中俄高超音速導彈”計劃也就順理成章了。報道稱，美國將部署能在1.8萬至2.75萬米高空長期逗留的氣球，通過安裝先進傳感器監視高超音速導彈威脅。

但這樣的高空氣球實際只能作為天基衞星系統的補充。圖尼亞爾透露，五角大樓提議研製的新衞星星座能讓美國從太空即時監測高超音速導彈的發射，並對其變軌進行跟蹤，快速將相關數據提供給反導系統。

美國將動用上千顆衞星

根據美國防部太空發展局的規劃，用於監視中俄高超音速導彈的衞星星座規模非常龐大，遠不止現有報道提到的28顆衞星。它們將整合到“國防空間架構（NDSA）分層軌道衞星星座”中，後者由運行在不同軌道上的上千顆衞星組成。其中運行高度最低的是“傳輸層”，由一個龐大的通信衞星星座組成，將提供“有保障、有彈性、低延遲的軍事數據傳輸體系，可以保證全球範圍的保密數據連接”。該衞星星座可能擁有300-500顆衞星，運行在750-1200公里的近地軌道上。“該衞星星座完全部署之後，地球上95%的地方在任何時間都至少能連接到至少兩顆衞星，99%的位置將至少能連接到一顆衞星。”

第二層衞星屬於“跟蹤層”，將針對包括高超音速導彈在內的“先進導彈威脅”，向美軍提供全球指示、警告、跟蹤和瞄準能力。圖尼亞爾宣佈授予美國L3技術公司和諾斯羅普·格魯曼公司的合同，就是屬於“跟蹤層”的衞星。這兩大軍工巨頭各自獲得生產14顆新型預警衞星的合同。再加上發射和地面控制與支持方面的費用，該合同總開支約為25億美元。

在談到為何需要發展如此龐大的衞星星座時，美國太空軍副司令戴維·湯普森鼓吹稱，“中俄正頻繁對美國衞星發動攻擊，包括電子干擾、激光致盲和網絡攻擊”。他強調説，傳統的高價值衞星集成了大量功能，一旦受攻擊就將導致全系統受損，在“星鏈”衞星星座的啓發下，未來美軍衞星也將向分佈式超級衞星星座的方向發展。

圖尼亞爾介紹説，“我們將發射和部署的衞星，可以在全球範圍內對儘可能多的導彈發射進行全面預警和跟蹤。未來我們不僅能執行傳統的預警任務，監測導彈發射並預測飛行路徑，而且可以對付高超音速導彈。”按照五角大樓的設想，一旦對手的高超音速導彈發射，運行在高軌的紅外預警衞星首先將發出警告。高超音速的滑翔飛行器與助推火箭分離後，在大氣中高速飛行時會迅速升温，“一旦發生這種情況，我們的跟蹤衞星可以立即看到它。”此後，跟蹤衞星將開始計算滑翔飛行器前進方向的軌跡並不斷更新，這些數據同時會傳遞給“傳輸層”衞星，後者將在“數百毫秒”內將信息傳遞到地面站，引導地面攔截系統作戰。

人工智能，另一種思路？

不過“動力”網站承認，五角大樓設計的這種天基偵察體系距離全面運作還有很長的路要走。“它將需要多年時間，發射數以百計的衞星，我們現在看到的只是朝着這個雄心勃勃的目標邁出的第一步。”

這種基於傳統反導模式進行升級的計劃需要耗費大量資源和時間，美國國防高級研究計劃局（DARPA）提出應對高超音速導彈威脅的新思路。美國《科技時報》網站説，DARPA將主要注意力集中在高超音速導彈的助推起飛階段，因為在此階段，高超音速導彈的飛行軌跡與常規彈道導彈類似，更容易被發現和攔截。而且高超音速導彈在此階段被擊落後，將掉到發射場附近區域，不會對美國本土造成威脅。但報道承認，這意味着美國必須突破重重防禦，攻擊位於對手縱深地帶的高超音速導彈，難度和風險非常高。

香港《南華早報》則宣稱，相比美國利用太空中數千顆衞星進行嚴密監視高超音速導彈飛行軌跡的做法，中國軍事研究人員的思路更為巧妙，設想利用人工智能（AI）技術，預測高超音速導彈接近目標時的軌跡。

該報道稱，中國專家在專業學術論文中設想，由人工智能指揮的攔截系統“可以預測來襲武器的潛在飛行軌跡”。“目前，世界軍事大國圍繞高超音速滑翔飛行器的發展展開了激烈的軍備競賽，給空天安全帶來了新的嚴峻挑戰。而軌跡預測對於作戰意圖評估和空防攔截具有重要意義”。雖然防禦方通常不知道來襲導彈的質量、大小、形狀、空氣動力學性能，但通過分析觀察到的飛行數據，人工智能可以做出相當準確的判斷。“無論多麼先進或多快，但這些導彈仍然需要遵循物理定律，它在空中避開防空系統的每一個小動作都會對外釋放有關導彈設計、能力和任務的信號”。

因此，人工智能系統可以針對反導系統對高超音速導彈早期階段收集到的相關信息進行機器學習，並利用該信息來預測導彈飛行後期階段最可能的軌跡。“不過中國專家表示，這個想法轉化為實際工作模型很困難。早期預警系統收集的原始數據包含大量可能會混淆人工智能的干擾信息，並且過多的數據也會使計算機過載”，為此需要開發出新的機器學習方法，並儘量壓縮預測時間，因為想要攔截高超音速導彈，對反導系統的反應速度要求非常高。（本版圖片均來自美國洛克希德·馬丁公司網站）