大國爭霸外太空!管窺俄羅斯反衛星能力,測試新型動能反衛星武器

4月15號俄羅斯在普列謝茨克試射nudol(一般翻譯成"努多利")直接上升式反衛星導彈,進行了一次反衛星試驗(DA-ASAT),美國太空司令部聲明也證實了這次測試。

此舉自然招致了美國軍方的抗議,美國太空司令部司令傑伊·雷蒙德上將表示"俄羅斯的反衛星武器測試提供了另一個例子,表明美國及其盟國的太空系統面臨的威脅是真實的、嚴重的,而且還在不斷增長。這次試驗進一步證明,俄羅斯虛偽地鼓太空軍備控制提案,目的是限制美國的能力,而明顯無意停止他們自己的反太空武器計劃。"並稱美國準備並決心捍衛本國及盟友利益,免遭太空中的敵對行為。

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美國太空司令部司令約翰·雷蒙德。

說白了,就是用俄羅斯的反衛星武器試驗為自己擴充太空軍備的口實,而無視俄羅斯的試驗是針對美國成立太空軍而進行的。估計美國俄羅斯這一唱一和會形成一種螺旋上升態勢,太空武器試驗會越來越多。

政治方面的討論就到此為止,筆者主要關係的還是俄羅斯這次反衛星武器試驗,按照美國人的報道,這次俄羅斯測試的是nudol直接上升式反衛星導彈。所謂"直接上升"式反衛星武器,是指導彈發射後不進入軌道,當目標星經過上空時,依靠彈上的小型跟蹤器,直接發現敵方衛星,直接摧毀。原理和防空導彈差不多,只是要擊落的目標非得更高更快,不過軌道也是相對固定的。因此這種導彈的彈體十分巨大,幾乎就是一個運載火箭——或者說彈道導彈。

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網上流傳的俄羅斯反衛星導彈圖片,真實性未知。

俄羅斯nudol直接上升式反衛星導彈有過多次試驗,已知的試驗時間有2014年8月12日,2015年4月22日、2015年11月18日、2016年5月24日和2016年12月16日,其中至少有一次失敗。

目前主要的動能反衛星武器有三種:核彈頭式,共軌式,直接上升式。

核彈頭顧名思義就是用核彈頭打上去爆炸反衛星,這種方式屬於不分敵我的大範圍攻擊,誤傷太厲害。

共軌式是用自殺式衛星撞擊敵方衛星,自殺衛星升空後與目標衛星進入一個相似的軌道,然後不復斷微調,最終實現與目標的碰撞,炸燬衛星。蘇聯時代俄國就研發了類似武器系統,目前仍然在役,美國人稱之為"宇宙-2499"(其實是一個系列,後面有其他編號)自殺攻擊衛星,俄羅斯稱之為"套娃"衛星。這種衛星是預先部署在太空上而非臨時發射上去的,軌道和一些美國衛星接近,在接到指令後變軌通過撞擊毀滅美國衛星或者使之失去作用。

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2017年10月,美國發現從"宇宙-2519"衛星中又分離出一個新的"宇宙-2 521"衛星送入軌道,這也是為什麼有時候這種衛星被稱作"套娃"。

這種武器的優勢是可以預先發射,在太空中長時間待機,並且可以反制任何軌道上的衛星,缺點在於反應制速度慢,從升空到摧毀要幾天的時間,如果對手有很強的衛星補射能力,或者發射足夠多得衛星讓自殺衛星裝不過來,等太空上預先部署的自殺式衛星用完了這套系統也就無能為力了。

第三種就是上面提到的直接上升式反衛星武器,這是目前各國主要發展的反衛星武器種類,如上所述可以理解為一個超大號防空導彈,這就意味著只要部署的足夠多,就能把對付的衛星全打下來,還能和對方補射衛星打消耗戰。但是由於擊毀衛星會產生大量碎片,在擊毀多個衛星後會在某一塊太空區域產生大量"破片彈幕",進而干擾其他太空飛行器。因此打消耗戰可能還是打衛星的一方佔便宜。

比如最近一次反衛星導彈試驗是在2019年3月,當時印度使用反衛星導彈摧毀了一顆自己的衛星。印度的這次試驗產生大量空間碎片,對其他國家的衛星、航天器構成威脅,遭到各方批評。比如美國國家航空航天局局長就此發表了公開演講,他表示,這枚"沙克蒂"反衛星導彈在太空中留下的大碎片大約有60塊,而小碎片可能有400餘枚之多,大碎片中有24塊極有可能直接威脅到國際空間站和宇航員的安全。如果危險發生,宇航員只能進入空間站的救生艙裡避難,聽天由命。

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印度的"沙克蒂"反衛星導彈擊毀了一顆高度300公里的低地球軌道的衛星

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在低軌道造成了大量碎片,嚴重干擾了各國太空設備的安全運行

直接上升式反衛星武器根據發射平臺不同還能分為兩種,一種是陸基的,就是和一般彈道導彈一樣在地面用發射井也好固定發射架也好機動發射車也好進行發射,還有一種是空射的,就是利用戰鬥機發射,一般是重型多用途戰鬥機,利用飛機本身的加速度給導彈加速,進而省去巨大的推進機構,目前而言只有美國進行過一次實驗,但是各國不再進行實驗不是沒技術,而是簽署了各種相關條約之後政治層面不允許,但是技術上而言,只要是有陸基能力的國家,搞出空基型號很容易。

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1985年9月13日,美國空軍飛行實驗中心(AFFTC)的前司令維爾博特·皮爾森將軍成為第一名成功擊落衛星的飛行員,ASM-135反衛星導彈從他駕駛的F-15A"鷹"式多用途戰鬥機上發射出去。當時的高度是3萬8千英尺,距離美軍太平洋導彈靶場以西200英里。

另外理論上應該還有海基版本,就是把陸基導彈搬到海上,用巡洋艦/驅逐艦乃至潛艇的垂髮裝置發射,不過目前大多直接和陸基算一起,未來空基也能部署到航母上。

俄羅斯這次發射的nudol直接上升式反衛星導彈美國人就認為有空基版本,正在研發中。

目前而言,直接上升式反衛星武器主要打擊的是低軌道衛星,也就是距離地面200~2000千米高度的軌道上的衛星,這裡是衛星最多的地方,絕大多數對地觀測衛星、測地衛星、空間站以及一些新的通信衛星系統都採用近地軌道。而且由於距離地面不算太遠,反衛星武器打擊效果也最好。其他國家在進行反衛星實驗的時候選擇距離都是500公里以上,除開避開衛星密集且有空間站運行的低軌道以外,也更能展示本國反衛星技術的能力。這也能看出前文印度的300公里是多不負責。

除了硬殺傷,自然也有軟殺傷,就是靠定向能武器,比如激光或大功內率微波束等,能夠將衛星徹底摧毀或通過輻射其敏感電子元件使其失效。容電磁干擾則和網絡攻擊可以使衛星和地面站之間無法進行通信。這些俄羅斯都有,美國也都點到了。

除了這些手段之外還有一種是用航天站或航天飛機來俘獲敵方衛星,這個難度頗大,極少有國家嘗試。

俄羅斯這些豐富的技術手段有不少是繼承自蘇聯時期的遺產,雖然"星球大戰"計劃最終拖垮了蘇聯,但卻也在技術層面上留下了不少技術儲備,俄羅斯至今獲益匪淺。

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俄羅斯Nudol反衛星導彈試射資料圖

值得注意的是,在美國方面的通報中,表示沒有追蹤到"任何額外碎片",這可能是俄羅斯這次的測試是一次"模擬測試",即沒有真實的目標,導彈打擊的是一個計算機模擬出來的假想目標。這是反衛星武器測試的常態,印度那個真打才是不正常。

俄羅斯在反衛星能力方面是還能和美國人掰掰手腕的,目前別看疫情肆虐,國際局勢反而是不算緊張的,未來太空軍事化方面各國都不會放鬆,太空軍事化趨勢不可逆轉,全面禁止太空軍事化早已名存實亡了,人類真的是到天上去了都還要打仗。


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