劉韜 （北京空間科技信息研究所）

俄羅斯“集成空間系統(tǒng)”導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展初探

Development of Russian Integrated Space System(EKS) Missile Early Warning Satellite System

劉韜 （北京空間科技信息研究所）

俄羅斯于2017年5月25日使用聯(lián)盟－2.1b火箭成功發(fā)射第二顆“集成空間系統(tǒng)”（EKS）系列導彈預警衛(wèi)星，也稱為“凍土”（Tundra）衛(wèi)星。集成空間系統(tǒng)－2衛(wèi)星與2015年底發(fā)射的集成空間系統(tǒng)－1衛(wèi)星均部署在大橢圓軌道，增強了俄羅斯的彈道導彈預警能力。目前，俄羅斯官方?jīng)]有公布“凍土”導彈預警衛(wèi)星的性能指標，本文根據(jù)俄羅斯航天網(wǎng)等媒體的報道，初步梳理俄羅斯新一代導彈預警衛(wèi)星的發(fā)展情況和性能。

1 發(fā)展背景

蘇聯(lián)于20世紀60年代中后期開始導彈預警衛(wèi)星研制工作，其目的是能夠對攻擊蘇聯(lián)的彈道導彈進行早期預警。蘇聯(lián)于1972年發(fā)射首顆導彈預警衛(wèi)星—“眼睛”（Oko）衛(wèi)星，在1972－1975年間，共發(fā)射4顆“眼睛”衛(wèi)星，用于試驗導彈預警衛(wèi)星技術。1976年10月22日，首顆業(yè)務型“眼睛”衛(wèi)星發(fā)射，標志著“眼睛”衛(wèi)星系統(tǒng)從試驗驗證階段進入了部署應用階段。最后一顆“眼睛”衛(wèi)星于2010年9月30日發(fā)射，共發(fā)射了86顆。蘇聯(lián)在發(fā)展“眼睛”大橢圓軌道導彈預警衛(wèi)星的同時，也發(fā)展了“預報”（Prognoz）靜止軌道預警衛(wèi)星系統(tǒng)。1975年發(fā)射了首顆試驗型“預報”衛(wèi)星，1991年開始發(fā)射業(yè)務型“預報”衛(wèi)星。

有報道稱，俄羅斯“預報”地球靜止軌道預警衛(wèi)星的視場很窄，必須部署12顆衛(wèi)星才能監(jiān)視全球，但實際上，俄羅斯僅發(fā)射過8顆業(yè)務型“預報”衛(wèi)星，且從未按照全球覆蓋的要求部署過。2014年4月，俄羅斯在軌運行的最后1顆“眼睛”導彈預警衛(wèi)星失效，徹底喪失天基導彈預警能力。根據(jù)俄羅斯專家分析，由于俄羅斯預警衛(wèi)星虛警率較高，俄羅斯從未有過僅僅依靠導彈預警衛(wèi)星的奢望，而是依靠預警衛(wèi)星與陸基預警雷達綜合進行導彈預警。

為了提升預警衛(wèi)星能力，俄羅斯于20世紀末開始論證新一代導彈預警衛(wèi)星，新預警衛(wèi)星于2004年被批準，稱為“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星，原計劃2009年發(fā)射。“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域更加廣泛，能夠更精確地探測導彈，但其發(fā)展曾經(jīng)遇到組織管理和技術難度大等問題，直到2015年11月17日才成功發(fā)射首顆衛(wèi)星。

2 發(fā)展歷程

20世紀末到21世紀初，俄羅斯早期預警衛(wèi)星網(wǎng)絡的主要研發(fā)機構彗星中央科學研究所（TsNII Kometa）提出了一個新的導彈預警衛(wèi)星體系，用于替代當時的預警衛(wèi)星體系。新一代預警衛(wèi)星體系原計劃在2005年之前部署，包括4顆地球靜止軌道預警衛(wèi)星和5～6顆大橢圓軌道預警衛(wèi)星，其中，地球靜止軌道預警衛(wèi)星視場大，能夠監(jiān)視整個地球大陸和海洋區(qū)域，大橢圓衛(wèi)星視場相比地球靜止軌道預警衛(wèi)星而言較窄，用于重點探測熱點地區(qū)。俄羅斯航天工業(yè)企業(yè)紛紛投標，旨在開發(fā)新的早期預警衛(wèi)星系統(tǒng)的關鍵組件。

在項目論證階段,作為上一代“眼睛”預警衛(wèi)星的研制方，拉沃契金科研生產聯(lián)合體（NPO Lavochkin）贏得了大橢圓軌道預警衛(wèi)星合同，而赫魯尼切夫公司（GKNPTs Khrunichev）贏得靜止軌道預警衛(wèi)星合同，赫魯尼切夫公司計劃利用比較成熟的“輕舟”（Yakhta）衛(wèi)星平臺作為預警衛(wèi)星研制基礎。在國防部批準的名為“巨鳥嘴星座”（Sozvezdie-Barbet）項目下，基于該論證方案，拉沃契金設計局于1983－1985年開展了預先研究工作，并于1994－1998年間結束預研。

然而,經(jīng)過數(shù)年的爭論和航天工業(yè)界業(yè)內的協(xié)調, 彗星中央科學研究所著手對該項目進行重大調整。實際上，彗星中央科學研究所放棄了原項目合同，將整個合同給予俄羅斯能源火箭公司（RKK Energia）。俄羅斯能源火箭公司以“亞馬爾”（Yamal）衛(wèi)星為基礎，新設計更加小型化、成本更低、可靠性更好，且能夠攜帶靈敏度更高的載荷。模塊化設計使地球靜止軌道和大橢圓軌道預警衛(wèi)星均可以使用名為“維多利亞”（Viktoria）的公用平臺。實際上，“維多利亞”是一個通用衛(wèi)星平臺，既適用于國防部，也適用于俄羅斯航天局的民用衛(wèi)星。但是也有資料顯示，“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星是使用“維多利亞”平臺的唯一衛(wèi)星?；凇熬S多利亞”衛(wèi)星平臺研制“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的技術研發(fā)任務于2004年3月被批準。

在世紀交疊之際，“集成空間系統(tǒng)”項目像大多數(shù)俄羅斯航天項目一樣也出現(xiàn)了延期，同樣遭遇人才流失和資金短缺。彗星中央科學研究所的員工數(shù)量從20世紀70年代5000人以上下降到1999年的1500人，并且大多數(shù)留下的員工接近退休年齡。研究所還存在管理不善和腐敗問題。2007年,俄羅斯航天部隊司令弗拉基米爾·波波夫金（Vladimir Popovkin）承諾新一代導彈預警衛(wèi)星在2009年發(fā)射，1年后，他還特別指出將在2009年底發(fā)射。

俄羅斯軍方和工業(yè)界互相指責對方的問題，工業(yè)界表示國防部總是改變系統(tǒng)需求。一樁訴訟案使得外界難得一窺“集成空間系統(tǒng)”這個秘密項目。法庭文件顯示, 2007年,俄羅斯國防部授予俄羅斯能源火箭公司“集成空間系統(tǒng)”研制合同，并支付了4.982億盧布。然而，首顆預警衛(wèi)星由于各種原因首發(fā)計劃進度延期到2013年初。法庭文件還顯示,2010年5月,國防部的重大武器委員會宣布早期論證的“集成空間系統(tǒng)”已經(jīng)過時了,告知俄羅斯能源火箭公司停止該項目。公司被要求清算項目開支，而后進行現(xiàn)有資產的聯(lián)合審計。2012年,原合同正式取消，俄羅斯能源火箭公司向國防部退款3.384億盧布。大約在同一時間,國防部副部長亞歷山大·蘇霍魯克夫（Aleksandr Sukhorukov）宣布,他已授出“集成空間系統(tǒng)”新的研制合同。

目前，外媒推測彗星中央科學研究所仍是“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的主承包商，同時負責光學系統(tǒng)集成，俄羅斯能源火箭航天集團負責衛(wèi)星平臺研制，列寧格勒光學儀器廠（LOMO）負責光學載荷研制，“獵戶座”科研生產聯(lián)合體（NPO Orion）負責紅外探測器，脈沖星科研生產企業(yè)（NPP Pulsar）和標準電子公司（RNII Elektrostandart）負責光學探測器研制。

2014年4月，最后一顆“眼睛”導彈預警衛(wèi)星停止工作，俄羅斯的早期預警能力只剩下陸基雷達。2014年10月,官方的塔斯社援引“集成空間系統(tǒng)”總設計師瑟格·博夫（Sergei Boev）的話，首星將于2015年發(fā)射。大約在同一時間,空天防御部隊副司令阿納托利·涅斯捷丘克（Anatoly Nesterchuk）表示，到2018年將發(fā)射10顆“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星，外界認為這是不可能的。2015年7月8日，副總理德米特爾·羅戈津（Dmitry Rogozin）在俄羅斯聯(lián)邦委員會上表示，“集成空間系統(tǒng)”的空間段將于2020年完全部署。

3 系統(tǒng)能力

“集成空間系統(tǒng)”空間段由大橢圓軌道預警衛(wèi)星和靜止軌道預警衛(wèi)星組成?！凹煽臻g系統(tǒng)”導彈預警衛(wèi)星能夠探測來自于導彈、噴氣式飛機的熱信號以及地球上的其他熱源。“集成空間系統(tǒng)”導彈預警衛(wèi)星是沃羅涅什－M/DM（Voronezh－M/DM）陸基雷達的補充，這些雷達部署在圣彼得堡附近地區(qū)。

根據(jù)塔斯社在2015年援引俄羅斯國防部的一份聲明，1顆“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星就可以替代5～6顆老式的俄羅斯預警衛(wèi)星。這似乎暗示了新衛(wèi)星的視場較寬。

“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星還具備一定的通信能力，例如將信息傳輸給反導部隊或者將指令傳輸給俄羅斯戰(zhàn)略導彈部隊以對核打擊做出反應。某種意義上說，“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星是現(xiàn)役“子午線”（Meridian）通信衛(wèi)星的補充甚至是替代。根據(jù)“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的能力，可以作為俄羅斯戰(zhàn)略武器的信息系統(tǒng)。

此外，2014年，俄羅斯能源火箭公司發(fā)布了一份多任務全天候全球觀測衛(wèi)星系統(tǒng)的提案，這一衛(wèi)星系統(tǒng)似乎源自該公司發(fā)展“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的經(jīng)驗—計劃4顆靜止軌道衛(wèi)星覆蓋全球，衛(wèi)星能夠探測爬升到距離地表1000km高的目標?？商綔y的目標包括超音速飛行器、戰(zhàn)略轟炸機、衛(wèi)星和軌道碎片，公司還強調地球上的火情可在25s被發(fā)現(xiàn)。衛(wèi)星的工作譜段有5個，包括紫外、可見光和3個紅外譜段。

“集成空間系統(tǒng)”的主地面控制中心位于莫斯科附近的索帕克夫市（Serpukhov），較確切位置是卡盧加（Kaluga）地區(qū)的庫里洛沃鎮(zhèn)附近。備份任務中心位于俄羅斯遠東的共青城（Komsomolskna-Amure）。

4 小結

本文主要介紹了“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星的發(fā)展背景和系統(tǒng)能力，可以看出，俄羅斯導彈預警衛(wèi)星系統(tǒng)處于升級換代的部署期，前2顆衛(wèi)星部署在大橢圓軌道，主要針對高緯度地區(qū)，形成早期預警能力，但仍未形成全球業(yè)務化預警能力，未來俄羅斯有望部署更多的“集成空間系統(tǒng)”衛(wèi)星，與俄羅斯陸基預警雷達共同組成俄羅斯彈道導彈預警系統(tǒng)。