太空中的搏殺——反衞星技術簡析_風聞

作者：蘭順正

首發自：《艦船知識》

在2月中旬，美國廣播公司電視頻道援引消息人士的話報道説，美國國會在一次秘密簡報會上可能被告知俄羅斯所謂的“在太空部署核武器”計劃用於對付衞星。對此，俄羅斯表示目前自己無意在太空部署核武器，這一消息是美方拋出來的假新聞，旨在推動國會共和黨人批准向基輔提供軍事援助。而該消息也讓反衞星技術再次成為焦點。

“貼身短打”的共軌式反衞

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。主要有共軌式反衞星技術、上升式動能殺傷器、定向能反衞星技術等。

共軌式反衞技術偏向於“近身格殺”。當前主要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%。

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。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。

發展成熟的上升式反衞

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。

當代的外空反導技術與上升式反衞技術存在很多相通之處，而且相比於前者，後者的技術要求更低，因為衞星的軌道、高度以及過頂時間基本上是固定的，可以比較容易的測算出來。

現今的反導技術大都採用點對點的撞擊。該技術的核心之一，是動能攔截器（KKV，kinetic kill vehicle）,KKV主要由引導頭、計算機及電子設備、姿態/軌道控制設備和電源等組成。與用於攔截大氣層內目標的攔截彈不同，KKV主要採用碰撞殺傷，原因在於攔截外空目標時，雙方相對速度過高，達5~10千米/秒，目前的近炸引信技術難以在合適的時機精確起爆戰鬥部。同時KKV與目標碰撞時的質量至少為6~15千克，如此高的速度和質量碰撞時產生的能量可高達數億焦耳，將會產生氣化效應，形成幾百萬度甚至幾千萬度的高温高壓等離子體，其瞬間的爆炸威力足以徹底摧毀現有的任何類型的目標，殺傷力強 。KKV有兩種碰撞方式，一是直接碰撞方式，二是直接碰撞殺傷增強方式，直接碰撞殺傷增強方式是在制導精度滿足不了直接碰撞的情況下，在攔截器上增設殺傷增強裝置，如傘骨狀鋼條等，以增加撞擊面積。冷戰期間美蘇研製的反衞星導彈，以及現役的彈道導彈中段、末段高層攔截彈大都採用KKV以確保攔截效果。

得益於反導技術的發展，現在上升式反衞技術在各大國已經趨於成熟，如美國在2008年進行了“燃燒冰霜”試驗，在此次試驗中美軍用軍艦發射“標準-3”導彈擊毀了一顆高度為200公里左右，據稱即將墜地造成污染的間諜衞星。

轉瞬即達的定向能反衞

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。

美國在“星球大戰”計劃中已經設想用激光武器充當負責攔截敵方彈道導彈的主力。20世紀70年代初，美國海軍就開始針對艦載高能激光武器進行研究。1977年，美國海軍開始研製中波紅外高級化學激光武器，其中的主要部件包括氟化氘中紅外化學激光武器和“海石”光束定向儀。在1987至1989年間，美軍在白沙激光武器試驗靶場進行了一系列激光武器打靶試驗，其中包括摧毀一枚飛行中的“旺達爾人”導彈試驗。現如今美國激光武器技術已獲得長足的進展，其激光武器已經在軍艦上服役。

前蘇聯從60年代開始研究激光和粒子束反衞星武器，部署平台有地基、空基（機載）和天基，其中地基反衞星激光器進展較大。20世紀70年代中期，前蘇聯的地基反衞星激光器開始進行試驗。1975年10月18日，在莫斯科以南50千米處，前蘇聯連續5次用氟化氫激光器照射了兩顆飛臨西伯利亞上空的美國用以監視洲際彈道導彈發射井的早期預警衞星，使其紅外傳感器飽和（即暫時失效）達4小時之支久。同年11月17、18日兩天，又照射了美國空軍的另外兩顆衞星。試驗表明，其地基反衞星激光生器已開始向實戰能力發展。據統計80年代末至90年代初蘇聯進行了18次反衞星激光武器試驗，其中11次獲得成功。

2016年，俄羅斯證實其已經重啓前蘇聯機載激光武器計劃（1981年蘇聯激光武器空中試驗平台A-60首飛成功），據悉俄羅斯正在改裝A-60以裝備新一代激光武器，用於摧毀包括近地軌道衞星在內的多種作戰目標。俄還計劃在改裝的米格-31殲擊機上進行激光武器發射試驗，主要用於對敵方衞星等太空戰略資產實施攻擊。2018年12月1日，俄羅斯“佩列斯韋特”戰略激光武器在俄軍投入試驗性戰鬥值班，該激光武器據稱具備低軌反衞能力。

而此次美國提到的在太空引爆核武器同樣能夠破壞衞星，並且範圍巨大，這一現象於1962年開始受到各界重視。當年的7月9日美國在距離夏威夷約1450公里的約翰斯頓環礁發射了雷神運載火箭，火箭在飛行高度超過1100公里後落下，最後在距離地面上空400公里處引爆了1.45兆噸的核彈頭——“海星一號”。

由於太空沒有重力、沒有空氣，所以“海星一號”在爆炸時沒有產生蘑菇雲和衝擊波，卻出現了一個在各個方向上大致相同擴展的輻射氣泡，高能伽馬射線向四周爆發，輕量級電子沿着地球的磁力線快速流動，並掉落到高層大氣中，在大約50-100公里的高度，它們被地球大氣中的原子和分子所阻擋，這些原子和分子吸收電子的能量並通過發光做出反應，從而形成了在數千公里外都能看到的巨大人造極光。同時，核爆讓這些高電荷的電子經歷了驚人的加速，為此產生了一個擴展了1000多公里、短暫但極為強大的磁場，即EMP（電磁脈衝），影響了數百公里外地球上的電流，導致整個夏威夷電力系統癱瘓，路燈、電話、導航和雷達系統全部失靈。

另外除了瞬時產生的破壞外，核爆產生的很多電子並沒有掉入地球的大氣層，而是在太空中徘徊了數月之久，被地球的磁場所困住，從而在地球表面上方形成了一條人造輻射帶，最後破壞了6顆衞星並讓其他一些衞星出現故障。

現在的普遍共識是，太空核武器反衞介於上升式反衞與共軌式反衞之間，既可以指用運載火箭將核彈頭送入太空後立刻引爆，也可以指將核彈頭安裝到衞星等航天器上，使其長期部署於軌道，需要的時候再引爆。