前蘇聯以其強大的經濟和科技實力為後盾,成為唯一能與美國在太空相抗衡的超級大國。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀前蘇聯解體後,俄羅斯由於經濟困難,其軍事航天實力幾乎損失殆盡,航天工業面臨崩潰的危險。隨著經濟的復甦,俄羅斯決心以航天作為其軍事復興的突破口,投入巨資以重築航天輝煌。那么經過幾年的恢復,現在的俄羅斯軍用衛星到底有哪些?今後俄羅斯還將發展哪些軍用衛星呢? 事實上所有俄羅斯目前的軍事航天項目都起源於前蘇聯。上世紀90年代,俄羅斯面臨的主要挑戰是保持所繼承的軍事項目,同時防止太空基礎設施的退化。從一定程度上講,俄羅斯成功地應對了這一挑戰,保持了大部分軍事太空系統的順利運轉。但是,仍有一些太空系統無法發揮全部能力,僅依靠前蘇聯解體前製造的設備。作為現有太空項目的一部分,前蘇聯開發和部署了各種軍用太空系統——從軍用預警衛星到偵察衛星,從通信衛星到導航衛星。現存的項目顯示了俄羅斯軍事航天發展的優先選擇以及未來的發展方向。目前,俄羅斯在預警、光學偵察、通信、導航和信號情報等5個領域的軍事航天活動尤其活躍。
實施太空復興計畫 重鑄航天輝煌
在美國公布新的太空政策後,俄羅斯航天部隊司令弗拉基米爾將軍2006年11月向媒體透露了雄心勃勃的太空復興計畫。指出俄將賦予太空部隊發射各種軍用太空飛行器和打擊敵太空武器系統的任務,同時重點要發展反衛星武器。2007年,俄羅斯又提出了2040年前的航天發展計畫。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀2006年,即實施“10年聯邦航天計畫”的第一年,俄羅斯的航天撥款比2005年增加了1/3,從185億盧布增加到240億盧布(約9億美元)。所需資金通過“2007N2015年(國防與安全)政府武器裝備計畫”、“全球導航系統”與“2006-2015年俄羅斯航天中心發展”等多項計畫分配。俄政府2007年的航天預算將超過500億盧布(約19億美元)。俄在今後10年內對航天領域的投入將達到創紀錄的4868億盧布(約187億美元)。俄羅斯太空部隊計畫從2007年開始部署新型軍用太空飛行器,到2009N2010年間即可看見效果:目前使用的航天飛彈系統將減少;由含有劇毒物質的燃料推動的火箭將被環保火箭所取代;正在研發的中型火箭“聯盟2”將成為今後10年內部署軍事太空飛行器首選的助推器。據俄航天10年計畫,反衛星武器是俄羅斯重點發展對象。目前,俄羅斯在繼承前蘇聯反衛星技術的基礎上,主要研製兩大類反衛星武器:共軌式反衛星武器和雷射與粒子束反衛星武器。
2007年9月,俄羅斯航天局局長波米諾夫在新聞發布會上稱,俄羅斯已制訂出2040航天發展計畫,其中包括研製自己的空間站、載人登月和飛向火星。第一階段(現在~2015年)著力完成3項任務:結束國際空間站俄羅斯艙段的組裝工作:提高航天運輸系統的效率;為以後的航天計畫奠定科研和技術開發基礎。第二階段(2016~2025年)力爭將國際空間站的退役年份延後到2020年,努力研製出新一代航天運輸系統,進行載人繞月飛行,在環繞地球的近地軌道建成有人駐守的俄羅斯空間站,在2025年以前派遣太空人登上月球。鑒於“快船”等數個載人飛船設計方案都不符合要求,專家正在進行更有開發前景的設計,預計2015年前建成可多次重複使用的新型載人飛船。第三階段(2026~2040),俄將最晚於2032年前在月球建立長期考察站,在2035年以後進行載人火星考察,同時建立防止小行星撞地球的保護系統。
預警衛星
天基感測器被認為是預警系統的重要組成部分,因為天基感測器能夠及時探測到彈道飛彈的發射,這些感測器能對陸基洲際彈道飛彈(ICBMs)的發射,提供最多30分鐘的預警時間。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀前蘇聯從上世紀70年代開始發展天基預警系統,目前俄羅斯有2個不同的預警衛星星座:“眼睛”(Oko/US-KS)大橢圓軌道星座,“預報”(US-kmo)地球同步軌道星座。除此之外,俄羅斯現在正在研製一種新型的天基早期預警系統,被稱為“集中空間系統”(eks),該預警衛星還能為彈道飛彈提供通信,新系統的飛行試驗有望在2009年開始。
“眼睛”大橢圓軌道星座
“眼睛”衛星屬於俄羅斯第一代預警衛星,該衛星由發動機艙、設備艙和光學艙3個分系統組成,各分系統均被安裝在一個長2米、直徑1.7米的圓筒形骨架上,衛星發射時總重量為2400千克。“眼睛”衛星的光學系統包括一台望遠鏡,其反射鏡直徑為0.5米。探測系統包括一台線陣或面陣紅外波段固態探測器,用於探測飛彈尾焰的紅外輻射。此外,衛星還載有幾台較小的望遠鏡,作為輔助觀測手段,以光譜的紅外部分和可見光部分提供廣角對地觀測。衛星將其各台望遠鏡所拍攝的圖像實時、直接傳輸給地面控制站。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀“眼睛”(Oko/US-KS)星座包括9顆位於大橢圓軌道(HEO)的衛星和1顆位於地球同步軌道(GEO)上的衛星。該系統能夠連續探測從美國領土發射的ICBM,但是不能發現從潛艇發射的海基彈道飛彈。為了保持連續覆蓋美國ICBM基地的能力,“眼睛”系統最少需要4顆大橢圓軌道衛星。上世紀90年代中期,俄羅斯成功部署了全套“眼睛”系統,能夠可靠地探測美國陸基飛彈的發射。但是為了維持這種能力,需要每年發射3次以補充星座。儘管俄羅斯當時面臨嚴重的經費困難,還仍然能夠完成這些發射。但是這一狀況從1997~1998年開始改變,“眼睛”系統的能力逐年下降,到1999年底,系統降低到最小作戰能力,只有4顆大橢圓軌道衛星在軌。“眼睛”系統在2001年5月遭遇到了一場更大的挫折,位於莫斯科附近的“謝爾普霍”(Serpukhov-IS)指揮和控制中心遭遇到了一場大火,導致4顆部署的衛星全部失去控制,於是俄羅斯出現了4個月無法從太空探測飛彈發射的尷尬局面。情急之下,俄羅斯緊急部署了2顆HEO衛星(“宇宙-2388”、“宇宙-2393”)和1顆GEO衛星(“宇宙-2379”)組成了一個小型網路繼續工作,使得俄羅斯在2002年底到2006年保持了對美國彈道飛彈發射場的持續監控,但是可靠性不高。2006~2007年,俄羅斯發射2顆新的“眼睛”衛星——“宇宙-2422”和“宇宙-2430”,以替代“宇宙-2388”和“宇宙-2393”
“預報”地球同步軌道星座
由於“眼睛”系列衛星不能探測美國以外彈道飛彈的發射情況,蘇聯從上世紀80年代開始發展新一代預警衛星。新型的衛星能夠穿過雲層探測飛彈發射。該系統都部署在大橢圓軌道和地球同步軌道上,被稱為“預報”。“預報”衛星重3噸,配備直徑1米 的卡塞格倫型光學裝置,使用單一的硫化鉛CCD線形陣列(高達12000個陣列單元),配有一個6瓣型防護罩(類似相機鏡頭的光圈葉片),必要時可以禁止光學器件以免受雷射照射和反衛星武器的傷害。
俄羅斯從1991年開始到2006年底共發射了6顆“預報”衛星。最新一顆“宇宙-2397”衛星於2003年4月發射。由於“預報”衛星系統存在技術問題,大大縮短了其工作壽命。因此,所有1994年以後發射的“預報”衛星,除1顆(2001年發射的“宇宙-2379”)外,都提前結束了使命。
光學偵察衛星
國外航天專家將前蘇聯,俄羅斯的偵察衛星劃分為8代:“天頂”系列構成了前3代;“琥珀”系列構成了第4代和第5代;“薔薇輝石”系列構成了第6代和第7代;“阿拉克斯”衛星屬於最新的第8代。這8代衛星中,除第5代和第8代屬數字傳輸型外,其餘各代均為膠捲回收型。前3代衛星已退役,現今使用的是第4至第8代。第6、7、8代發射數量較少,第4和第5代衛星是俄羅斯當今光學成像偵察衛星的主要力量。
“琥珀”(Yantar)系列衛星
“琥珀”衛星家族構成了俄羅斯太空照相能力的基礎。“琥珀”衛星家族有三類衛星:“琥珀-4KS2-鈷”、“琥珀-4KS1-涅漫”和“琥珀-1KFT-彗星”。雖然這些衛星的任務和能力不同,但是他們基於通用的平台,有相似的結構特點。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀“琥珀-4KS2-鈷”衛星是一種照相偵察衛星,能夠進行高解析度成像。該星攜帶了一架照相機和2個膠捲回收艙,運行期間能夠向地球傳回膠捲。在結束壽命時,衛星本身也將作為第三個回收艙返回地面。此類衛星的典型飛行時間大約為60天,因此膠捲大約20天回收一次。“琥珀-4KS2-鈷”衛星部署在低軌道,傾角大約67度,近地點和遠地點分別是170千米和350千米。在上世紀80年代,“琥珀-4KS2-鈷”衛星是俄羅斯主要的偵察衛星,前蘇聯每年最多發射9顆以及時提供成像數據,並保證任何時間至少有1顆衛星在軌。90年代末,發射頻率降低到1~2年一次,執行任務的時間也達到4個月。作為“鈷”項目的一部分,2004年俄羅斯航天兵發射“宇宙-2410”衛星,據稱這是俄羅斯新一代偵察衛星——“鈷-M”。航天兵宣布計畫從2006年開始將逐步發射“鈷-M”衛星。2006年5月和2007年6月,俄羅斯分別發射了1顆“鈷-M”衛星。
膠捲偵察衛星的最大缺陷在於攜帶的膠捲數量有限,以及不能實時提供圖像。電子照相偵察衛星在這些方面有明顯的優勢。前蘇聯的此類衛星是“琥珀-4KS1-涅漫”,該衛星於1984年首次發射,任務周期6-8個月。上世紀80年代,前蘇聯每年發射1~2顆“琥珀-4KSl-涅漫”衛星,使其至少有1顆衛星在軌。這種情況在上世紀90年代發生了變化,近十年來只在1998年和2000年分別發射了1次。
“琥珀”家族的第3顆衛星是“琥珀-1KFT-彗星”地球測繪衛星,能夠為軍用或民用提供全景圖像。這些衛星於上世紀80年代開始工作,發射頻率為每年1顆,任務周期為45天。
“薔薇輝石”(Orlets)衛星家族
除了“琥珀”系統外,俄羅斯還擁有2種膠捲偵察衛星——“薔薇輝石-1-頓河”和“薔薇輝石-2-葉尼塞河”。“薔薇輝石-1-頓河”和“薔薇輝石-2-葉尼塞河”衛星的主要特點是增加了膠捲回收艙的數量。“薔薇輝石-1-頓河”衛星有8個回收艙,“薔薇輝石-2-葉尼塞河”有22個回收艙。除此之外,衛星的光學系統也比以前的衛星更先進。但是它們的壽命相對較短,大約為40~60天。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀“薔薇輝石-1-頓河”衛星是一種比較老的系統,此類衛星從1989年開始工作,1989~1993年,每年都有“薔薇輝石-1-頓河”發射。從此之後,只有3次發射,1997年、2003年和2006年。“宇宙-2423”是此類衛星的最後一顆。
“薔薇輝石-2-葉尼塞河”衛星項目開始於上世紀80年代後期,第一顆試驗性質的衛星“宇宙-2290”於1994年發射,工作時間超過7個月。“薔薇輝石-1-頓河”和“薔薇輝石-2-葉尼塞河”將被新一代衛星替換,新一代衛星被稱為Persona,計畫2008年發射。
“阿卡昂”(Arkon)
“阿卡昂”衛星是前蘇聯/俄羅斯成像衛星家族中體積最大、功能最先進的新型偵察衛星。該衛星於上世紀80年代開始研發,俄羅斯於1996年6月發射了首顆衛星——“宇宙-2344”。“宇宙-2344”。部署在相對較高的軌道上,近地點1400千米,遠地點2700千米。“宇宙-2344”衛星向地面控制中心傳送電子信號,在需要時使用地球同步軌道衛星進行中繼。“阿卡昂”衛星之所以選擇較高的軌道,其原因是為了延長衛星的壽命,因為在較高的高度能夠免遭大氣層的拖拽。但是,實際情況是該衛星的壽命還是很短暫。第一顆“阿卡昂”衛星由於故障僅4個月就停止工作,第二顆“阿卡昂”衛星於2002年7月發射,工作時間超過一年,但也比計畫的工作時間要短。
海洋偵察與電子情報衛星
海洋監視衛星是20世紀70年代才發展起來的先進的衛星技術。前蘇聯是世界上最早發展海洋監視衛星的國家。到目前為止,只有美國和俄羅斯這兩個軍事強國擁有實用型海洋監視衛星系統,但其他一些國家也在積極進行研製。前蘇聯投入大量資金用於開發能夠探測船隻並引導飛彈攻擊的系統。該系統於上世紀70年代最先開始工作,包括2種類型的衛星:一種是被動電子情報衛星,被稱為US-P(EORSAT);另一種是主動雷達監視衛星US-A(RORSAT)衛星。由於擔心提供動力的核反應堆的安全,US-A衛星於1988年停止了工作。由US-p衛星經過改進的US-PUP星系統目前仍在工作中。
US-PU系統包括的衛星能夠通過探測無線電通信、雷達輻射等跟蹤水面上的船隻。整個星座包括部署在400千米圓軌道上的3-4顆衛星。一顆US-PU衛星通常停留在軌道上大約2年。1997年以前,俄羅斯每年發射1~2顆衛星,以保持系統正常工作。1997年以後,發射間隔增加到2年,結果導致任何時候軌道上最多只有1顆衛星。據報導US-PU系統今後將逐步被新一代Liana衛星系統取代。
除了用於觀測水面艦船上電子信號的US-P系統,前蘇聯還開發了一系列通用電子情報和電子偵察系統——“處女地”(Tselina)家族。前兩代“處女地”型衛星——“處女地-O”和“處女地-D”衛星已於1984年和1994年退役。目前仍在工作的系統是“處女地- 2”衛星,該系列衛星是上世紀70年代中期開發的,1984年開始服役。
“處女地-2”衛星運行在高圓形軌道(850千米)。全部“處女地-2”星座包括4個軌道面上的4顆衛星。直到上世紀90年代中期,俄羅斯成功維持了全部星座,但是2004年只有1顆衛星保持在軌。2007年,俄羅斯航天兵發射了最後一顆“處女地-2”衛星。根據俄羅斯的計畫,US-PU和“處女地-2”衛星將被新型的Liana系統取代。
導航衛星
俄羅斯目前主要使用2種導航衛星系統。第一種是“鏇風”(Tsikion/Parus)系統,運行在1000千米的圓形軌道上,能提供大約100米的精度。“鏇風”系統最初是軍用系統,但後來廣泛用於前蘇聯,俄羅斯民用船隻的導航。近年來,俄羅斯每年發射一顆這類衛星,這就足以保證系統的正常運轉。
另外一個導航系統是GLONA-SS系統,這是前蘇聯與美國GPS抗衡的系統。與美國類似,該系統部署在2萬千米的半同步軌道。與GPS系統不同的是,GLONASS衛星總數為24顆,部署在3個軌道面上,美國的GPS是4個軌道面。GLONASS系統全星座提供的精度與美國的GPS系統相當。2008年,俄新社報導,GLONASS系統將由原計畫的24顆衛星改為30顆衛星組成,其中的2顆將作為備份衛星,GLONASS系統目前已有18顆衛星運行。
透視俄羅斯軍用衛星發展現狀GLONASS衛星於1982年開始部署,但是系統直到1989年才具備初始作戰能力。前蘇聯解體後,GLONASS系統遭遇了管理不善以及資金缺乏的問題。俄羅斯政府嘗試幾次商業化該系統,但並沒有成功,結果是,雖然系統正在運轉中,工作衛星的數目很少高於10顆,因此,該系統的導航能力非常有限。此外,GLONASS終端裝備的發展也嚴重滯後,不僅技術落後而且數量很少,這使得俄羅斯軍方以及民間用戶難以有效利用GLONASS提供的數據。
儘管遭遇到這樣的困難,俄羅斯仍計畫繼續GLONASS系統的現代化改造。俄羅斯正在發展2種新型的GLONASS衛星,分別為GLONASS,M和GLONASS-K。GLONASS-M衛星將把設計壽命從3年延長到7~8年,還具有更好的信號特性。第一顆GLONASS-M衛星於2004年12月發射。至2007年底,GLONASS星座中有14顆衛星是GLONASS-M型衛星。同時,俄羅斯計畫2008年再發射6顆GLONASS-M。未來經過現代化的GLONASS-K衛星能夠運行10年,有望從2010年開始進入軌道。GLONASS-K是以一個完全新型的平台為基礎,以“快車-1000”型平台的技術為標準建造而成的,根據目前的計畫,俄羅斯將在2008年完成24顆衛星的星座部署。
通信衛星
俄羅斯擁有3種天基衛星通信系統——低軌道、高橢圓軌道(HEO)和地球同步軌道衛星。雖然它們主要是為軍事目的建造的,但是也可以為民間用戶使用。
“箭-3”(Strela-3)通信系統包括部署在2個軌道面的12顆衛星,軌道高度1400千米。該系統於上世紀80年代開始運轉,用於替代早期的類似系統。除了“箭-3”軍用衛星系統,俄羅斯從1992年開始發展“箭-3”系統的民用型號——“信使-D”(Gonets-D)和“信使-DI”(Gonets-DI)。目前,民用與軍用衛星都部署在相同的軌道面上,“信使”衛星也可用於軍事目的。1998~2001年俄羅斯停止了“箭-3”系統的發射,2001年12月又恢復了發射,截至2005年底俄羅斯航天兵已經重新部署了14顆“箭-3”衛星,顯示了俄羅斯將決心繼續保持這一系列衛星。
部署在大橢圓軌道上的兩個通信系統分別是“閃電-1”(Molniya-1)和“閃電-3”。衛星軌道的近地點是400~1000千米,遠地點軌道高度4萬千米。由於衛星大部分時間都處於4萬千米的遠地點軌道上,因此比地球靜止軌道衛星擁有更好的覆蓋面積。“閃電”衛星用於常規軍事和民事通信。為了保持這一星座,俄羅斯每年發射一顆衛星。2006年12月24日,俄羅斯發射了一顆Meridian通信衛星,該衛星被認為是“閃電”類型的後繼型號。
部署在地球同步軌道上的衛星包括2種不同的型號。第一類是“虹-1”(Raduga-1/Globus-1),用於通用任務通信,能提供保密可靠的安全通信信道。“虹-1”衛星部署在印度洋上地球同步軌道的4個軌道面上,1989年投入使用。第二類是位於地球同步軌道上的軍事通信系統“噴泉”(Geizer),該系統用於為低軌道的成像和通信衛星進行中繼,衛星還有多餘的頻寬為民用服務。“噴泉”衛星從1982年開始工作,全星座應包括3顆衛星,但是俄羅斯從2000年起只有1顆衛星在軌。
