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发信人: dragon (海狼), 信区: Green
标  题: 发展反卫星武器面临的问题 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月07日17:19:17 星期天), 站内信件

 冀兴南
　　反 卫 星 武 器
　　反卫星武器技术并不是什么新东西。美国早在1959年就对一种实际系统进行过演示
，前苏联也在1968年试验了其第一种反卫星武器。在冷战时期，两个超级大国更是使出
浑身解数，研究各种类型的反卫星武器。一般来讲，反卫星武器有共轨式、直接上升式
、定向能式和电磁干扰式4种类型。
　　共轨式反卫星武器是射入目标卫星的轨道，对其进行追踪，然后利用动能或核爆炸
将其摧毁。直接上升式反卫星武器不进入目标卫星的轨道，而只是当目标星经过上空时
，对其进行瞄准攻击。定向能武器，如激光器和大功率微波束等，能够将卫星彻底摧毁
或通过辐射其敏感电子元件使其失效。电磁干扰则可以使卫星和地面站之间无法进行通
信。
　　美国和俄罗斯在不同时期都对这4种方式的可行性进行过研究或试验，并且还考虑过
对发射尝控制中心和用户地面站进行物理、电子和信息攻击的可能性。
　　反卫星武器技术并不只是美国和俄罗斯拥有，许多国家都掌握了相关的技术。一种
办法就是建造一个大功率干扰机或者使用重型工业激光器对低地轨道卫星的光学器件和
水平线传感器进行攻击。另外一种办法就是利用现有的运载火箭和导弹建造直接上升式
反卫星武器，如朝鲜、伊朗和伊拉克等国拥有比较成熟的相关技术，一般可能采用这种
方式。
　　但这并不等于说建造和部署直接上升式反卫星武器是一件容易的事情。低地轨道卫
星在数百公里高的轨道上运行，速度高达7.5公里/秒，要想击中它，必须要完成三项任
务：发现并跟踪卫星，接近卫星，然后将其破坏或摧毁。
　　发 现 目 标
　　发现和跟踪一颗卫星并不需要多大的投资，据分析，只要有几千美元、有一定的专
业知识和一些时间就足矣。
　　只要采用合适的跟踪软件，根据精确的轨道要素，观测者就可以预测某颗卫星的轨
迹和时间表。一些跟踪软件和卫星的轨道要素都可以从因特网上得到，即使是美国的间
谍卫星也不例外。有的业余爱好者只用双目望远镜和秒表就可以对美国的秘密卫星进行
跟踪。有的人花上10000到15000美元就可以组装一个卫星跟踪系统，利用高倍望远镜跟
踪500公里外以7.5公里/秒的速度运行的小目标。美国波士顿的一名天文学家曾为美国国
家侦察办公室进行演示，成功地跟踪了美国的长曲棍球秘密卫星，把观看他演示的人惊
得目瞪口呆。
　　1996年美国在范登堡空军基地进行了一次代号为USA129的秘密发射。在发射前，业
余天文学家网就计算出了大力神4火箭的飞行弹道。在发射后几天之内，澳大利亚的业余
爱好者就捕获了卫星并推出了其轨道要素。在北半球，随着观测条件的改善，瑞典的业
余爱好者锁定卫星并进一步确定了其踪迹。这是第一颗由业余爱好者从发射后进行连续
跟踪的极轨卫星。
　　随着因特网的日益普及，只要简单地下载免费的卫星跟踪包，通过众多的因特网站
点输入卫星的轨道要素，一个国家就会拥有初步的卫星跟踪能力。如果再配以适当的望
远镜等设备，发现和跟踪卫星应当是一件轻而易举之事。
　　命 中 目 标
　　对直接上升式反卫星武器运载器的基本要求就是它必须能够到达目标卫星。不过，
需要指出的是，它无需进入轨道，而只是到达目标的高度。也就是说，直接上升式运载
器比把同样质量的物体送入轨道的运载器要小得多而且便宜得多。
　　表1列出了几颗低地轨道卫星的轨道高度。0从表中可以看出，一枚反卫星武器运载
器只要能到达800公里的高度，就能够击中许多重要的低地卫星，其中包括一些军事卫星
。
　　反卫星武器运载器的可选方案之一就是弹道导弹。众所周知，弹道导弹技术已在世
界范围内广为扩散，像朝鲜、伊拉克和伊朗这些国家都有了国产弹道导弹。表2 列出了
一些国家的弹道导弹数据。
表1 典型卫星的低地轨道高度 卫星 高度（公里）
长曲棍球 2660～670
改进型晶体4/USA129 820～860
国防气象卫星计划（DMSP） 275×1050
太阳神1A 680×682
铱星 780
雷达星 1798
*表中秘密卫星的数据来自业余天文学家的观测。
　　地面距离和最大高度之间的关系是很复杂的。弹道倾角、有效载荷质量、大气的影
响乃至多个火箭级使这一问题更加复杂。此外，直接上升式反卫星武器可能装有可进行
机动的杀伤飞行器作为其末级，进一步影响了距离-高度关系。据称，以最佳倾角发射的
单级导弹所到达的最大高度大致是其最大射程的三分之一到二分之一。
　　根据这一法则，射程900公里的弹道导弹能到达的最大高度为300到450公里。这一高
度虽进入外大气层，但比大多数低地轨道卫星的高度要低。要达到800公里的高度，单级
导弹的射程至少要达到1600公里。目前，朝鲜和伊朗正在研制这一级别的导弹。
　　另一种直接上升式反卫星武器的运载器方案是科学探空火箭。科学探空火箭一般发
射到空间的边缘进行科学实验，许多国家都保持有探空火箭计划。例如，NASA每年要发
射约30枚探空火箭。这些火箭小到只有2米的超阿卡斯，大到19米的黑雁7。黑雁7能将1
40公斤的有效载荷送入1500公里的高度或将300公斤的有效载荷送入800公里的高度。巴
西的探空-4探空火箭可以将500公斤的有效载荷送入650公里的高度，印度的罗希尼可以
将100公斤的有效载荷送入350公里的高度。与轨道运载器相比，探空火箭造价低而且容
易制造。
表2 一些国家的
　　 弹道导弹数据 国家 导弹 射程(公里)
伊拉克 侯赛因 650
伊拉克 阿巴斯 900
伊朗 谢哈布4 2000
朝鲜 大浦洞1 1500
朝鲜 大浦洞2 2000～4000
巴基斯坦 高里2 2000～2300
印度 烈火2 2000
　　研制直接上升式反卫星武器的主要问题并不是把武器送入空间，而是使其接近目标
。为了用弹丸式弹头杀伤卫星，拦截器应到达距目标不到100米的位置。考虑到卫星的速
度，反卫星武器的制导系统和杀伤飞行器是研制中面临的巨大挑战。
　　前苏联的反卫星武器采用的是雷达和光学制导方式，而美国的ASM-135反卫星武器采
用的是红外导引头和激光陀螺。这几种方式都是有效的。其它方式，如从地面跟踪站进
行指令制导，同样可以使用。实际上，最早的洲际弹道导弹使用的就是无线电指令制导
。
　　建造直接上升式反卫星武器面临的另一个主要问题是能在地球大气层之外进行机动
的杀伤飞行器。这就需要将大多数导弹上的气动控制尾翼更换成反推控制系统。推力矢
量控制是反推控制方式，小型的侧面燃烧火箭发动机也是一种反推控制方式。近年来，
已经研制出了几种采用反推机动系统的先进导弹，如美国的增程拦截器（ERINT）面空导
弹。ERINT的中部装有180台微型固体火箭发动机；美国的战区高空区防系统（THAAD）反
战术弹道导弹也采用了反推控制技术。据报道俄罗斯的SA-10面空导弹也正在考虑进行这
方面的控制改进。
　　杀 伤 目 标
　　为了弥补制导和控制系统的不足，可以选用大面积弹头，如核弹头和人工碎片带。
在空间，核弹头不像在大气层内产生爆破或热效应，但是它所形成的X射线能产生多种破
坏效应，可以在数十公里的距离上杀伤卫星。另外，如果在合适的高度爆炸，即使是当
量不太大的单个核弹，也会使内范·艾伦带增强，足以使没有加固的卫星在几天或几个
月内失灵。卫星可能通过加固来对抗核效应，但费用和重量的权衡是很严格的。大多数
商业卫星经营者没有选择进行辐射加固。
　　美国的科学家认为，当量为5万吨的核武器在100公里以上的高度爆炸，将使大量的
低地轨道卫星失灵。爆炸产生的电子会迅速弥漫到整个低地轨道空间，大多数低地轨道
卫星都会与这些电子碰撞。
　　这种攻击可以对进攻者带来许多益处。首先，它只需要相对较低的技术，不用多级
运载器或精确的制导，一枚改进型飞毛腿导弹和小型核装置就足够了。这种攻击方式至
少不会直接击中城市或造成人员伤亡。第二，某个国家可以借口进行试验，而在其自己
的领土上空引爆核武器，无意对任何卫星造成破坏。第三，采取这种进攻的一方总是利
大于弊，如美国对低地轨道卫星的依赖性比朝鲜或伊拉克要大得多。
　　人工碎片云是另一种可能采用的面杀伤机制。因为在空间运动的物体，即使是很小
的物体，也具有很高的速度和动能。在轨道上，几枚小钉子就能摧毁一颗卫星，将数千
枚钉子准确地发射到低地轨道，理论上讲，可以把多种军事和间谍卫星毁掉。关键是把
足够的钉子发射到与卫星轨迹交叉的轨道平面上的适当的高度。到底有多少这样的碎片
才能构成真正的威胁，还是一个值得探讨的问题。一些专家则认为，如果卫星能够进行
机动的话，人工碎片根本不会构成威胁。
　　人工碎片方法在技术上讲是可行的，但在使用上有很多制约。为了杀伤目标，在轨
运动的物体必须有比目标高的速度。在进行轨道拦截时，需要把碎片放入交叉轨道平面
或反向旋转的轨道。而后一种方式尤其难以实现。一种比较简单的方法就是使碎片沿着
惯性飞行弹道进入卫星的轨迹。在这种情况下，关键是碎片云的尺寸和分布、接近速度
以及（如果卫星能机动时）预警时间。碎片云在短时间内具有很大的威胁，然后就消失
在背景噪声中。
　　可以对卫星进行防护来对付碎片。国际空间站就装有防护装置，可以防护直径1厘米
的物体的碰撞。此外，物体是否能杀伤指定的卫星，很大程度上依赖卫星的结构和物体
碰撞的部位。曾有一个小物体穿入了在轨运行的哈勃空间望远镜的高增益天线，但并没
有影响该天线的性能。实际上，NASA也是在航天飞机执行任务中目视检查哈勃望远镜时
，才发现了这次碰撞。
　　反卫星武器的未来
　　随着时间的推移，地面跟踪将会越来越精确，运载器的运载能力将会越来越大，制
导也会越越来越准确。因此，在不久的将来，也会有越来越多的国家将拥有自己的反卫
星武器。
　　要想了解反卫星武器的发展，需要对三个主要指标进行监视，即运载器、制导技术
和试验情况。在这些指标中，运载器技术是最主要的。一个国家若想研制直接上升式反
卫星武器，就必须把监视、运载器、寻的、弹头和引信技术结合在一起，这虽然不是一
件容易的事，但也绝非没有实现的可能。
　　如果一个地区性大国或发展中国家拥有反卫星武器，那么它在什么情况下才使用呢
？这在很大程度要取决于作战的性质。有一点是肯定的，一个国家不愿意损害自己获取
商业卫星数据的通路。一般来讲，如果该国受到的损失较小时，就有可能使用反卫星武
器，不过，如果被攻击目标是一个较大的系统的节点时，很难确切估计所受损失的大校
如果使用面杀伤反卫星武器，不分敌我乱打一气，对其自己的卫星也是个威胁。
　　美国认为，还有一些难以预测的“捣蛋”国家，如朝鲜，在与美国发生战争时，很
可能会向低地轨道发射核武器。果真如此的话，朝鲜不仅不会损失什么，反而会得到很
大胜利。如果损失一颗银河通信卫星就能在美国引起混乱，那么在低地轨道运行的几乎
没有防护的卫星遭到打击，对美国、欧洲和世界上的其它国家会意味着什么呢？因此，
关注反卫星武器的发展，研究相应的对策，应当引起世界各国的足够重视。


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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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