战略激光武器(军势2022|太空军事:商业卫星深度介入俄乌冲突)
来源:峰值财经 发布时间:2023-04-26 浏览量:次
从人类进入太空时代至今,没有一场战争或军事冲突像俄乌冲突那样有大量商业卫星的介入,为冲突中的双方提供情报、通信等服务,这也将深刻影响太空军事安全和装备的发展。
俄乌冲突仍在持续,介入冲突的商业卫星也依然在每天工作。在这场冲突中,乌克兰获得的商业卫星支持最多,因为支持乌克兰的北约国家拥有众多的商业卫星。有矛必有盾,冲突的另一方则想方设法对付这些卫星,并宣称这些卫星将成为打击目标。
随着分辨率的提高,商业遥感卫星也具备很大的军用潜力。
商业卫星“参战”
多次局部战争表明,卫星已经成为联合作战中取得胜利的重要装备,获得对方情报、导航、通信、气象等军事信息,卫星扮演越来越重要角色,而且卫星也是平时监视、情报活动的重要装备。因此,有较强航天实力的国家通常发射各种类型的军用卫星,不具备发射卫星能力的国家则购买外国军用或军民两用卫星以及商业遥感照片,以满足自身的军事航天需求。
此次俄乌冲突,商业卫星可以说是深度介入了冲突。在过去,在战争中调动和使用卫星资源是极少数国家尤其是军事大国的特权,但是进入21世纪以来,随着科技的发展和商业航天发展获得支持,商业航天企业如雨后春笋般兴起。目前,商业航天主要集中于航天发射、太空旅游、商业遥感和通信,其中,商业遥感和通信在俄乌冲突中的运用最为广泛。
这次冲突带给大众一个比较普遍的感受就是普罗大众在家中也能通过 “上帝视角”看看战场上的情况。各国商用卫星在对战场热点地区如基辅、哈尔科夫、卢甘斯克、顿涅茨克、敖德萨等区域不断进行卫星成像,普通人只要在网上一搜就可以得到相关的资料。这其中,美国MAXAR公司是比较突出的典型。早在2月24日之前,该公司的卫星就把镜头对准了俄罗斯部队,拍摄了多张高清卫星照片。这些照片清晰地显示了地对空导弹、火箭炮、运输车辆、无人机、攻击机、武装直升机、野战医院等俄军装备,到目前为止,该公司还在持续监测冲突过程并加以公布。
美国MAXAR公司发布的俄军机场的卫星照片,可见该机场部署了苏-25攻击机和直升机。
Maxar公司主要依靠的是其WorldView-3卫星和GeoEye-1卫星。WorldView-3是一颗2800千克的商业地球观测卫星,全色图像的最高分辨率可达0.31米,是世界上清晰度最高的商业卫星,分辨率之高甚至超过了不少国家的军用侦察卫星,这种分辨率可以区分轿车、SUV、摩托车和卡车,这意味着若用于军事目的,其可以分辨出坦克还是装甲车,具有很高的军用价值。
除了Maxar公司,“黑色天空”(BlackSky)和“行星”(Planet)两家商业遥感卫星公司的卫星图像也在俄乌冲突中被广泛采用。“黑色天空”(BlackSky)是一家美国商业遥感卫星公司,拥有0.85米到1.3米分辨率的共计14颗遥感小卫星,可提供全球任何位置每天拍摄亚米级影像的采集能力。“行星”(Planet)公司是拥有遥感卫星数量最多的公司,其“鸽群”(Flock)星座已完成系统部署,星座规模拥有170多颗在轨卫星,该星座有着其他公司无法比拟的每天覆盖全球一次的超高频时间分辨率。而且其分辨率也非常高,2020年6月,“行星”公司发布的0.5米SkySat卫星影像,具备快速重访,一天可以对特定位置监控12次。
现在不少商业遥感卫星的分辨率已经达到了亚米级水平,满足军用详细侦察的需求。当下,“国家队”(国家情报机构和军队)也越来越重视商业航天公司的军事价值。2022年5月,美国国家侦察局(NRO)向上述三家商业遥感卫星公司授出历史性大单,总金额至少超过40亿美元。
随着商业遥感卫星性能的提升,加上俄乌冲突的影响,各国情报机构和军队将对商业遥感数据的重视,对商业数据的依赖也将加深,这将深刻影响各国情报机构和军方的情报搜集方式,对商业遥感卫星产业发展也将产生深远的影响。
除了遥感卫星,低轨道通信卫星也被运用于俄乌冲突。俄乌冲突爆发后,美国SpaceX公司在2022年2月26日宣布,应乌克兰副总理米哈伊洛·费多罗夫的要求,“星链”低轨互联网卫星星座已经在乌克兰投入使用。“星链”计划于2015年正式启动,目前已经发射了3000 多颗卫星。2022年12月,SpaceX公司开始发射第二代“星链”卫星。
低轨道通信卫星星座具有相对成本较低、通信带宽大延时短的特点,可为地面部队、航空飞行器等装备提供高质量的通信服务,使其摆脱陆基通信系统的限制,不受地形的影响,复杂电磁环境下的抗干扰、反劫持能力也将得到大大提高。在此次冲突中,俄军对乌军通信设施进行打击和干扰,战争初期,乌军的军用通信网络就处于瘫痪状态,但是依靠民用通信设备、卫星通信电话等设备保持着对部队的指挥。
值得一提的是,2022年12月,SpaceX公司正式发布了名为“星盾”的卫星互联网星座项目。“星盾”可看作SpaceX公司“星链”星座的军用版本,“星盾”卫星可根据需要集成不同军用载荷,包括对地观测、卫星通信以及导弹预警监视等,执行侦察、通信和导弹预警等任务。该项目的推出标志着SpaceX公司正式成为美国国防承包商,也表明商业航天在军事领域的地位日益凸显。
SpaceX公司目前已经发射了3000 多颗“星链”卫星。
军用卫星与反卫星技术呈现新趋势
虽然商业卫星的军事价值在逐步扩大,但依然无法撼动军用卫星的地位。在2022年,多个国家尤其是军事大国仍积极发展和部署多种类型的军用卫星,在这些军用卫星中,用于跟踪监视高超声速武器的低轨道卫星最为引人瞩目。
日本媒体2022年12月报道称,日本防卫省计划在近地轨道部署由50颗小卫星组成的星座,用于跟踪高超声速导弹。
消息人士表示,这些卫星将协同工作,频繁飞越特定目标,为日本提供更多时间以评估敌方军事单位是否准备发起敌对行动。
目前,日本防卫省考虑在下一个中期防卫计划(2023~2027财年)期间确定该星座的框架,还计划结合商业卫星图像和美国的情报信息,增强信息收集能力。
和弹道导弹防御一样,防御高超声速武器的前提是发现它,也就是说进行有效探测和跟踪,而现役的高轨道导弹预警卫星主要用于是探测弹道导弹的发射活动,由于高超声速武器的飞行方式与弹道导弹不同,飞行器被设计为在大气层内飞行,其红外特征被地球相对温暖的背景所掩盖,难以被高轨道卫星有效跟踪。为了解决这个问题,美国军方提出低轨道小型卫星星座方案,采用宽视场(WFOV)传感器作为初始传感器,用以探测高超声速飞行器的发射,并大致跟踪其飞行轨迹。然后,宽视场传感器将该数据馈送到卫星上的中视场(MFOV)传感器,MFOV传器的分辨率更高,可以更为准确地跟踪目标,为拦截弹提供目标信息。
日本“超低轨道技术试验卫星”(SLATS)在轨运行想象图。
目前,美国已经发射了多颗试验卫星,按照美国太空发展局提出的规划,整个计划的第一阶段到2024年,将发射多达126颗组网卫星,每颗卫星都配备多个激光通信终端,以安全、即时地在网络中传输数据。到2026年,将部署数十颗跟踪层卫星,以建立针对高超声速武器的全球跟踪能力,届时美国将组建由高轨道和低轨道导弹预警卫星组成的天基预警体系,大幅提升对弹道导弹、高超声速武器的预警监视能力。
众所周知,美国和日本在反导领域的合作非常密切,随着高超声速武器的出现,两国已经决定在这一领域也加强合作。2022年12月,据日媒报道,日本和美国正在考虑联合研发拦截高超声速导弹的新技术,以在现有反导系统无法抵达的高度摧毁来袭导弹。日本计划部署由50颗小卫星组成的星座用于跟踪监视高超声速武器很可能也是双方技术合作的成果。日本早在2017年就发射成功了“超低轨道技术试验卫星”(SLATS),该卫星是世界首颗具有变轨能力的超低轨道卫星,将在轨验证超低轨道高度保持,高分辨率对地观测等一系列关键技术,军事应用潜力巨大,相关技术完全可以用于上述跟踪高超声速武器的低轨道卫星。
在可重复使用航天器方面,2022年11月,美X-37B轨道试验飞行器连续在轨飞行908天后返回地球,再次刷新留轨时间纪录。普遍分析认为,X-37B是美军瞄准未来太空作战而研制的平台,具有比较大的在轨机动能力,实验舱可以搭载小卫星或机械臂,改装后就是太空武器的平台。美国大力发展太空作战平台的举动也引起了其他国家的高度重视,一些航天大国也已经成功发射可重复使用航天器,太空攻防技术的竞赛日趋激烈。
俄罗斯“佩列斯韦特”激光武器,外界分析认为其是一种战略激光武器,可用于反卫星。
商业卫星在俄乌冲突中的大范围使用也刺激了反卫星武器发展。2022年10月,俄罗斯总统普京在瓦尔代论坛上表示,如果美国商业卫星在俄乌冲突中帮助乌克兰,俄罗斯将把这些卫星作为打击目标。俄罗斯目前已经研制了多种反卫星武器,包括“努尔”直升式反卫星导弹、“佩列斯韦特”战略激光武器等。由于攻击商业卫星或民用卫星比较敏感,所以未来能够用于软杀伤卫星的反卫星技术的发展受重视程度会进一步增加,比如电子攻击、网络攻击等技术。