基本簡介
20世紀60年代初至70年代中期,美國曾在“奈基-宙斯”反彈道飛彈武器系統的基礎上研製了第一代反衛星武器系統,1978年美國空軍開始研製由 F-15戰鬥機發射的小型反衛星攔截器。反衛星飛彈可以從地面發射,也可以從飛機上發射。從飛機上發射反衛星飛彈具有機動靈活的特點。反衛星衛星與空間觀測網、地面發射-監控系統組成反衛星武器系統。這個系統在接到命令後,將反衛星發射到預定軌道上,根據目標衛星的運行軌道,起動變軌發動機,作變軌機動去接近目標衛星,使用非核彈頭和火箭將其摧毀。受變軌機動所消耗推進劑的制約,最大作戰高度在2000公里以內。此外,太空梭既能在空間捕獲衛星,又能用各種攻擊手段摧毀對方衛星。
第一代反衛星武器
蘇聯既是最早發展衛星技術的國家,而美國是最早發展反衛星技術的國家。當時美國為了消除蘇聯第一顆人造地球衛星對美國民眾所造成的恐慌,美國率先在世界上進行了攔截衛星的試驗,試驗於1959年開始。1959年6月19日,美國空軍一架B-52轟炸機向近地軌道發射了一枚〝Bold Orion〞衛星攔截彈,旨在摧毀軌道上已經報廢的〝Explorer 6〞衛星。〝Bold Orion〞衛星攔截彈從距衛星大約6公里的地方飛過,試驗以失敗告終。不過同年10月13日,美國又用B-47轟炸機再次試驗,這次成功命中目標,取得了世界上第一次反衛星試驗的成功。
美國人接連成功反衛星後,蘇聯人坐不住了。1961年3月,蘇聯第一種反導系統RZ-25發射了一枚V-1000型反彈道飛彈,V-1000飛彈的攔截原理是在高空引爆核彈頭。這一點在實際軍事情況下毫無用處,因為誰也不願意自己的核彈在本國上空爆炸。但由於這個時期的制導系統存在局限性,因此使用了核裝藥的攔截彈頭,以大面積的殺傷來抵銷制導不精確的缺點。俄國於1960年代在莫斯科部署了第一套有限的飛彈防禦系統。這些早期的武器雖然可以對付衛星,但是由於使用核彈頭,也必然造成不分青紅皂白的大面積殺傷,因此被大家視為不完善的。
之後,一種更為野心勃勃的反衛星手段俘獲敵方衛星,進入視野。1962年12月,蘇聯航太科學家科羅廖夫提出研究雙座載人聯盟-A號宇宙飛船,但因經費問題遇到瓶頸,隨後他又提出聯盟號的軍用方案,即聯盟-п截擊飛船。1964年,聯盟-п雙人飛船進入積極研究階段,具體方案為:在發現敵人衛星後,飛船應近距離接近目標。這時一名太空人走出飛船,在判明衛星情況後,可以選擇俘虜衛星或是將衛星摧毀。由於該計畫技術複雜,而且美蘇衛星都裝有自動毀滅系統,聯盟-п項目很快被放棄。
美國此時正在用太空偵察取代U—2飛行,因此很希望使其太空偵察任務合法化,讓蘇聯開放其太空,因此努力排除蘇聯用其反衛星系統攻擊美國偵察衛星的可能性,於是提出了與蘇聯簽署太空軍備控制協定。蘇聯也看到太空軍備控制符合自己的利益,因此樂於接受太空軍備協定。1950年代晚期,美國在這方面的外交努力主要著眼於禁止所有的太空軍事行動,在蘇聯看來,這完全就是一種試圖對其領先的遠程飛彈計畫的拖後腿花招,因此兩家沒有辦法談。1967年,美國調整了這一立場,放寬了有關條款的要求,於是,簽署協定的時機成熟了。儘管兩個超級大國對於如何驗證對方沒有在太空部署武器的問題深感不放心,最終還是在當年簽署了外層空間條約,禁止在太空或太空天體上部署大規模殺傷武器,並且宣布在合作開發太空的精神。
這一時期,俄國唯一的反衛星系統是共軌反衛星系統(Co-Orbital ASAT)。這種系統包括一枚裝備常規彈頭的飛彈,其基本機制是:在敵方衛星的地球軌道上升到達發射陣地上空時,將反衛星飛彈發射進入與目標衛星接近的軌道;在一至兩個軌道的距離上,這枚重1400公斤的攔截彈頭將在彈上雷達的引導下實施機動,“俯衝”向目標衛星,並在一公里左右的距離上引爆,通過彈頭的預製破片摧毀目標。1963年到1972年,蘇聯對這種系統進行了試驗,共進行二十次發射(包括目標衛星和攔截彈),先後進行了大約七次攔截和五次引爆。試驗表明,該系統能夠在230至1000公里高度的軌道上運作。蘇聯宣稱,該系統能夠有效作戰。1972年,蘇聯與美國簽署反導條約,旋即按照條約中關於“雙方承諾不研發、測試或部署反導系統”的規定,停止了對這一系統的測試。
據猜測,蘇聯同時也在發展電磁和雷射反衛星武器。1975年10月,由於受到蘇聯西部地區某種光源的照射,美國衛星的紅外感測器發生過五例莫名其妙的“致盲”事故。美國官方解釋說,那些紅外光源是西伯利亞輸油管道沿線的火光,但一些評論家仍然相信蘇聯已經研發出一種基於雷射的反衛星系統。
蘇聯在1976年恢複測試同軌反衛星系統,據報導這是它對美國發展太空梭的回應,蘇聯軍方認為美國太空梭是天基武器的載體。據報導,蘇聯針對單一軌道的目標衛星,通過對攔截彈實施機動,把攔截範圍擴展到最低160公里、最高1600公里,縮短了攻擊時間。該系統使用光學和紅外感測系統,取代了據認為存在問題的彈上雷達。人們相信,該系統此時已經可以進入運作。
從1978年到1982年,蘇聯繼續對其同軌反衛星武器進行試驗,大約每年進行一次攔截。隨後,蘇聯停止了對該系統的測試,但據認為它具有實際的戰鬥能力。
這個時期,美國和蘇聯一邊進行反衛星技術研究,但同時顯然都把賭注押在反衛星武器控制談判上。
第二代反衛星武器
空射型反衛星飛彈 1982年,美國宣布準備進行新一代反衛星武器的試驗,這就是空射型微型飛行器(Air-Launched Miniature Vehicle,簡稱ALMV)。F—15飛機從高空發射一種兩級火箭,將飛彈直接射向位於近地軌道的目標衛星,通過衝擊力實施殺傷。這種殺傷機制被稱為“動能殺傷”,因為它是通過高速碰撞產生的動能來進行破壞的。作為回應,蘇聯/俄國據報導也研發了一種類型的反衛星武器,從米格31飛機上發射。這種武器系統由於縮短了伺機發射時間,因而顯著減少了反衛星武器發射與摧毀目標之間的時間,所以是對同軌反衛星武器的一種改進。
1983年春天,里根總統發表了“星球大戰”演講,宣布他將集中美國資源,用以研發一種大規模的飛彈防禦系統。飛彈防禦將包含幾種天基飛彈攔截器。為了對此作出回應,蘇聯重新啟動了認真研究飛彈防禦系統的工作。蘇聯還提出外交動議,建議禁止天基武器,並且宣布暫停試驗反衛星武器系統。
1984年,美國進行了兩次空射反衛星系統測試,發射了攔截彈,但是沒有針對目標。它的第一次也是唯一一次針對衛星的發射是在1985年10月13日,摧毀了一顆在555公里軌道上運行的老舊Solwind衛星。此後,美國空軍繼續積極實施這個項目,計畫在次年進行一系列測試。然而,1985年12月,民主黨控制的眾議院和共和黨主導的參議院在其預算中列入一個授權法案,禁止對空射型反衛星武器對太空目標進行打靶試驗。這項決定通過之前一天,美國空軍剛剛將兩顆用於下一輪測試的目標衛星送入軌道。空軍繼續在1986年測試這種反衛星系統,但是執行了不準進行太空打靶的禁令。
這項反衛星系統禁令的效力在1986年得到延長,蘇聯也繼續履行其自願暫停反衛星試驗的承諾。1987年11月,白宮和國會對軍備控制條款談判後達成妥協,繼續延長該項關於反衛得測試的授權法案,但是允許軍方在蘇聯恢復其反衛星試驗的情況下停止執行該禁令。由於這項反衛星系統試驗面臨政治上的強力反對,空軍無法實施其最後的測試,於是停止了空射反衛星系統的研發。
蘇聯人確實信守了其承諾,儘管他們繼續研究一些飛彈防禦技術。當時有謠言說,蘇聯人正在研發一種由米格飛機發射的與ALMV相似的反衛星武器,但是這種說法從來沒有得到證實。1987年,蘇聯發射了一個據報導用於未來“太空戰據點”的試驗平台,但是由於運載火箭失靈而失敗,墜入太平洋。
第三代反衛星系統
美國的MIRACL雷射及動能反衛星系統和蘇聯雷射系統 1988年,兩位民主黨眾議員投票反對延長反衛星試驗禁令,但是同時國會也將國防部申請用於研發地基反衛星系統的經費削減了一億美元。空軍開始計畫實施其他反衛星項目,特別是地基雷射系統。動能殺傷和雷射反衛星系統都要自己的相對優點和相對缺點。動能殺傷運載系統對衛星的“殺傷”是可以確證的,而且能夠在所有天氣條件下運用;地基雷射雖然受制於天氣條件,但是不產生太空碎片,還能對衛星進行暗殺傷。陸軍加快了其地基
最新的反衛星技術
美國軍隊和防務機構已經得到指令,要求集中力量重組他們的太空控制成果。這已經導致許多機構發生變化,但是從那時起,就沒有再主動實施過新的大規模反衛星武器項目。儘管如此,經過過去幾代反衛星系統研製,美國可能仍然保有一些反衛星能力。
由於沒有完成預定的試驗計畫,美國空軍的ALMV系統的反衛星能力尚不清楚。空軍官員已經表示反對使用毀壞性、會產生碎片的反衛星武器,甚至連支持發展反衛星能力的國防部顧問,也把不可逆的反衛星武器視為最後的手段,而寧願使用可逆性的反衛星武器。儘管空軍在傳統上是對反衛星技術最有關聯和最感興趣的武裝機構,它也表示沒有興趣重振這個項目。
2000年12月,美國總審計局對陸軍KE-ASAT系統的評審報告說,為了使該系統進行飛行試驗,需要投入大量的人力和資金。在國防部作出建議後,陸軍及其契約商波音公司已經在三架殺傷性飛行器上,繼續進行綜合性工作和環境適應性試驗,這些飛行器隨後將被放入倉庫。項目官員相信,布希政府和共和黨主導的國會可能會更加支持這一項目,然而他們也承認KE-ASAT的飛行試驗可能會面臨政治上的強烈反對。官員們說,如果他們得到了用以進行兩次飛行試驗所需的資金,該系統可能已經在三年內進行部署,雖然在已建造的三架殺傷性飛行器中,有兩架已經被分解用於其他項目。自從2001年以來,總統的預算申請或者國會的追加預算中就已經沒有分配資金給這個項目,在2004財年預算申請中也沒有列入相關的經費。
MIRACL雷射反衛星系統沒有再進行試驗,儘管陸軍有時候發射雷射進行例行的能量測試,但是該項目已經面臨財政上的困難,其負責人正在考慮將該雷射器用於其他用途。
基本的電子戰反衛星技術,例如干擾衛星信息的上載或者下載傳輸,並沒有特別高的技術要求,這種能力可能在相當大範圍內被人掌握。這種反衛星攻擊也具有相對隱蔽和不會產生污染太空環境的碎片等優點,但是,電子戰攻擊也存在難以確定攻擊成功與否等缺點。如果試圖干擾某個特定的用戶,或者使衛星永久性失效,則是很困難的,而且還不清楚美國和俄國的在這方面的實際能力,雖然兩國的戰場電子戰技術都有可能做到這一點,這些技術甚至在地球同步軌道之外也是能夠發揮作用的,特別是對於相對缺乏防護的非軍事目標。
前蘇聯共和國繼續在太空方面進行投資,儘管軍用發射已經減少了,而商業發射則增加了。美國偵察衛星的存在,曾經在許多年的時間裡驅動著蘇聯反衛星技術的發展,則不再被視為一個重大威脅,俄國正在考慮在飛彈防禦方面與美國合作。俄國繼續遵守其自1983年開始的暫停反衛星武器試驗的諾言。
新型反衛星技術的發展
儘管美國沒有再啟動新的專門的反衛星計畫,但是布希政府增加了投資,用於加強太空相關技術研究,新的技術研究包括改進跟蹤太空目標的能力,新的發射和推進技術,以及發展新型感測器和殺傷性飛行器。高能雷射技術方面的投入也見增加,獲得支持的項目包括發展透過大氣層傳播雷射所需的技術,以及努力減少武器系統的重量,以便於飛機運輸雷射器系統,或者將它發射到太空中。
美國還在研究將傳統的衛星組件做得更小更輕。這使得發射“寄生”微型衛星成為可能,微型衛星是用於跟蹤其他衛星的小型飛行器;如果這種微型衛星能夠實施機動,以足夠靠近目標衛星,然後擾亂或者破壞它,那么這項技術將被證明有助於反衛星任務。微型衛星也能夠為衛星執行防禦性任務。
還需要很多年的努力,上述多數技術成果才能夠被部署到進攻性或者防禦性系統中。然而,美國研發的這樣一些用於攔截彈道飛彈的系統,可能具有作為反衛星武器的良好性能,並且因此能夠極大地提高美國的反衛星能力。
確實,雖然這些本來為遠程飛彈防禦系統而研發的技術,可能在防禦彈道飛彈方面並不是十分有效,但是其中一些技術能夠非常有效地用於對付衛星,因為與飛彈防禦相比,攻擊衛星從許多方面看都是一項比較容易的任務。衛星在可預測的軌道上運行,其軌道能夠通過地面設施的跟蹤而精準地確定,這使得衛星的位置在未來成為可知的。美國將有足夠的時間計畫發起攻擊,能夠選擇攻擊的時間,還有時間進行多次射擊以摧毀它。相形之下,在一次彈道飛彈攻擊中,進攻者具有出其不意的優勢,而防守方只有不到30分鐘的時間進行反應。此外,一個攔截彈頭攻擊一顆衛星時,不需要處理飛彈防禦系統面臨的棘手的反制措施問題。目前這代衛星沒有裝備自我保護的設施。 儘管未來的衛星可能擁有某種防護手段,但它將難以壓倒攻擊者擁有的優勢。