李青 劉愛芳 王永梅 郭玲華

(1 南京電子技術(shù)研究所，南京 210038)(2 中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部，北京 100094)

空間攻防，即外層空間中進(jìn)行的軍事對抗，主要包括空間態(tài)勢感知、空間進(jìn)攻和空間防御3個(gè)方面。空間攻防的作戰(zhàn)對象涵蓋彈道導(dǎo)彈、臨近空間高速飛行器、航天器、地面及海上高價(jià)值軍事目標(biāo)(天對地打擊形式)等。美國具有完備的空間攻防對抗組織、領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、理論體系、兵力編制、武器系統(tǒng)及培訓(xùn)基地，有著龐大的航天工業(yè)和雄厚的人才儲(chǔ)備，其規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界各國的總和。作為在外空擁有絕對優(yōu)勢的國家，其空間攻防體系及裝備的發(fā)展尤為引人關(guān)注[1]。

目前，國內(nèi)已對美國空間攻防領(lǐng)域的各個(gè)方面開展了研究[2]；但大多僅涉及空間攻防的某一領(lǐng)域或某型裝備，對美軍空間攻防的體系化發(fā)展及能力分析不足。本文通過系統(tǒng)總結(jié)美國空間攻防的發(fā)展歷程，根據(jù)其裝備體系化發(fā)展的思路，分析現(xiàn)有及未來美軍空間攻防領(lǐng)域的能力，可為我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備及發(fā)展，以及規(guī)劃及應(yīng)對策略的制定提供參考。

1 美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)采用天地一體化方式，由地基系統(tǒng)和天基系統(tǒng)組成。其中：地基系統(tǒng)以雷達(dá)和光學(xué)為主；天基系統(tǒng)以光學(xué)遙感器為主。美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)在航天器發(fā)射、返回及在軌運(yùn)行等方面均發(fā)揮著巨大的作用；除了對航天器進(jìn)行監(jiān)測外，還負(fù)責(zé)對軌道碎片和自然天體的運(yùn)行情況進(jìn)行觀測，分析目標(biāo)信息，并進(jìn)行編目，以掌握空間態(tài)勢，向民用和軍用航天活動(dòng)提供空間目標(biāo)信息態(tài)勢保障。

1.2 地基系統(tǒng)

20世紀(jì)60年代，由于技術(shù)進(jìn)步及任務(wù)需求的原因，美國最初大力發(fā)展了地基系統(tǒng)。目前，美國用于空間目標(biāo)探測的地基系統(tǒng)已經(jīng)遍布全球，并且能夠在特定的探測區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)對空間目標(biāo)的連續(xù)探測和監(jiān)視。地基系統(tǒng)已完成全球25個(gè)站址的部署，擁有30余臺(tái)探測設(shè)備，并建立了2個(gè)專門的空間目標(biāo)監(jiān)視指控中心。當(dāng)前，地基系統(tǒng)是與反導(dǎo)系統(tǒng)一體化建設(shè)的，探測手段包括光學(xué)與雷達(dá)系統(tǒng)，提供低軌空間目標(biāo)10 cm、中高軌空間目標(biāo)1 m以上的態(tài)勢感知信息，最多可為2萬個(gè)目標(biāo)進(jìn)行編目[2]。為進(jìn)一步拓展地基系統(tǒng)的能力，同時(shí)結(jié)合自身技術(shù)發(fā)展及空間探測的需求，美國后續(xù)重點(diǎn)發(fā)展新型空間籬笆與新太空望遠(yuǎn)鏡(SST)2個(gè)項(xiàng)目。

(1)新型空間籬笆。2013年，美軍與洛馬/雷聲公司簽訂了項(xiàng)目合同。新型空間籬笆為主動(dòng)式微動(dòng)雷達(dá)，采用S頻段相控陣體制；計(jì)劃布站2～3個(gè)，分別部署在夸加林和澳大利亞，將在2020年全部建成。新型空間籬笆主要提升美軍對南/西半球的態(tài)勢感知能力，能將空間目標(biāo)的編目數(shù)提升一個(gè)數(shù)量級，由現(xiàn)在的2萬個(gè)提高到20萬個(gè)。

(2)SST。該系統(tǒng)在2014年遷移至澳大利亞西部，并于2016年正式開始運(yùn)行。作為新一代地基核心光學(xué)裝備(望遠(yuǎn)鏡)，能重點(diǎn)提高地球靜止軌道(GEO)目標(biāo)寬視場跟蹤能力；與現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡比，其搜索速度和靈敏度可以提高1個(gè)數(shù)量級，且視野更寬，能實(shí)現(xiàn)對GEO小目標(biāo)穩(wěn)健跟蹤。

在新型空間籬笆與SST部署完成后，美國空間態(tài)勢感知的新一代地基系統(tǒng)基本成型。然而，隨著空間攻防項(xiàng)目的不斷演進(jìn)，美國發(fā)現(xiàn)地基系統(tǒng)并不能適應(yīng)新形勢下空間戰(zhàn)爭的需要。這主要是因?yàn)椋旱鼗到y(tǒng)布站固定，只能在空間目標(biāo)過頂時(shí)進(jìn)行探測，且監(jiān)視的連續(xù)性難以保持；受功率孔徑限制，地基雷達(dá)作用距離有限，主要用于低軌空間目標(biāo)觀測；地基光學(xué)系統(tǒng)雖然可以觀測中高軌目標(biāo)，但受光學(xué)系統(tǒng)探測機(jī)理的影響，無法在弱光或無光條件下使用，無法保證全天時(shí)、全天候觀測能力；地基系統(tǒng)探測距離遠(yuǎn)、頻次低，因此對空間目標(biāo)的定位精度也不夠，不足以保證空間攻防精度的需求。為有效彌補(bǔ)地基系統(tǒng)的固有缺點(diǎn)，美國進(jìn)一步發(fā)展了天基系統(tǒng)。

1.3 天基系統(tǒng)

進(jìn)入21世紀(jì)后，美國通過對空間攻防項(xiàng)目理解的不斷深入，其發(fā)展思路逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐缘鼗到y(tǒng)為基礎(chǔ)，充分發(fā)展天基系統(tǒng)，并將天基系統(tǒng)的研發(fā)定為空間目標(biāo)態(tài)勢感知的優(yōu)先發(fā)展方向[3-4]。

天基系統(tǒng)與觀測目標(biāo)均運(yùn)行在太空中，可彌補(bǔ)地基系統(tǒng)固定布站和遠(yuǎn)距探測的短板，與地基系統(tǒng)協(xié)同工作，獲得理想的態(tài)勢感知能力。其具體優(yōu)勢如下。

(1)覆蓋全、頻次高。天基系統(tǒng)由一顆或多顆衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)巡視探測，可提升空間目標(biāo)的觀測頻次。

(2)無云雨、全天候。天基系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)平視/上視觀測，無對流層影響，實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的全天侯觀測。

(3)距離近、精度高。天基系統(tǒng)可對空間目標(biāo)進(jìn)行近距離抵近觀測，實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的高精度定位及詳查能力。

從1996年起，美國就大力加強(qiáng)天基系統(tǒng)的建造，為后續(xù)空間攻防進(jìn)行充分的技術(shù)及裝備儲(chǔ)備。在天基系統(tǒng)發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)，美國采用低軌、高軌和感知/攻防兩用系統(tǒng)3條交互發(fā)展的路線。表1詳細(xì)給出了其發(fā)展歷程。

表1 美國天基系統(tǒng)發(fā)展歷程

在低軌系統(tǒng)中，最為核心的是STARE微納衛(wèi)星星座和SBSS星座；在高軌系統(tǒng)中，最為核心的是GSSAP系統(tǒng)和GEO目標(biāo)監(jiān)視納衛(wèi)星星座；在感知/攻防兩用系統(tǒng)中，最為核心的是低軌XSS-10/11和高軌ANGELS衛(wèi)星[5]。

1.3.1 低軌系統(tǒng)

(1)STARE系統(tǒng)采用3U架構(gòu)的納衛(wèi)星，搭載寬視場光學(xué)遙感器。單顆衛(wèi)星視場為2°×2°；18顆衛(wèi)星組成星座，可監(jiān)視軌道高度200～1000 km范圍內(nèi)10 cm以上目標(biāo)，定位精度為100 m(相比現(xiàn)在提升2個(gè)數(shù)量級)。2012-2016年已發(fā)射3顆衛(wèi)星，計(jì)劃2020年前完成其余15顆衛(wèi)星的發(fā)射并完成組網(wǎng)。

(2)SBSS是美國目前主力的天基空間態(tài)勢感知系統(tǒng)，是由3顆衛(wèi)星組成的星座。衛(wèi)星采用高度630 km的太陽同步軌道，搭載寬視場光學(xué)遙感器和窄視場光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，基于“恒星跟蹤”機(jī)理觀測目標(biāo)。其主要任務(wù)是對低軌和中高軌空間目標(biāo)進(jìn)行高頻次觀測，平均每天觀測目標(biāo)數(shù)可達(dá)12 000個(gè)。另外，在GEO目標(biāo)探測方面，3星星座可提供平均3次/天的觀測能力。美國在2010年完成了SBSS-1衛(wèi)星的發(fā)射，計(jì)劃在2020年完成星座部署。SBSS對空間態(tài)勢感知能力的主要貢獻(xiàn)為進(jìn)一步拓展空間目標(biāo)的監(jiān)測數(shù)量，大幅提升監(jiān)測頻次。圖1為美國SBSS衛(wèi)星進(jìn)行空間目標(biāo)觀測示意。

圖1 美國SBSS衛(wèi)星空間目標(biāo)觀測示意Fig.1 American SBSS satellite space target observation

1.3.2 高軌系統(tǒng)

(1)GSSAP系統(tǒng)采用4顆衛(wèi)星均布的星座組網(wǎng)方式，單星質(zhì)量1000 kg左右，裝有光學(xué)載荷，運(yùn)行于GEO上方或下方1000 km的軌道高度上。美國在2014年完成了GSSAP-1/2衛(wèi)星的發(fā)射，2016年完成GSSAP-3/4衛(wèi)星的發(fā)射，目前4顆衛(wèi)星在軌，部署完畢。GSSAP系統(tǒng)的任務(wù)是加強(qiáng)對GEO衛(wèi)星巡視觀測能力，可抵近伴飛獲取重點(diǎn)目標(biāo)的高清視圖，同時(shí)兼顧空間攻擊能力。它是目前美軍針對高軌目標(biāo)日常巡視的主力系統(tǒng)，4顆衛(wèi)星組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)對高軌目標(biāo)每周巡視一次的能力。圖2為美國GSSAP星座對高軌目標(biāo)觀測示意。

圖2 美國GSSAP系統(tǒng)對GEO目標(biāo)觀測Fig.2 American GSSAP system for GEO target observation

(2)除了GSSAP系統(tǒng)，美國還計(jì)劃發(fā)展用于高軌目標(biāo)監(jiān)視的GEO目標(biāo)監(jiān)視納衛(wèi)星星座。該星座軌道距GEO約500 km，采用3U立方體方案，搭載光學(xué)偵察系統(tǒng)，可選方案為9顆衛(wèi)星、18顆衛(wèi)星或27顆衛(wèi)星組網(wǎng)。27顆衛(wèi)星組網(wǎng)時(shí)，最短重復(fù)巡訪周期為2天。GEO目標(biāo)監(jiān)視納衛(wèi)星星座的主要任務(wù)是對GEO目標(biāo)進(jìn)行環(huán)繞監(jiān)視，單星環(huán)繞周期60天，探測大于5 cm的目標(biāo)。圖3為GEO目標(biāo)監(jiān)視納衛(wèi)星星座構(gòu)想及工作示意。

圖3 美國GEO目標(biāo)監(jiān)視納衛(wèi)星星座設(shè)想及衛(wèi)星方案Fig.3 American GEO target surveillance Nano-satellite constellation assumption and satellite solution

1.3.3 感知/攻防兩用系統(tǒng)

(1)XSS-10/11均采用微小衛(wèi)星，軌道高度520～910 km，主要任務(wù)是對低軌目標(biāo)進(jìn)行在軌檢查、交會(huì)對接，以及圍繞低軌目標(biāo)近距離機(jī)動(dòng)飛行。目前，XSS-10/11在低軌均成功完成了抵近觀測和自主交會(huì)技術(shù)。

(2)高軌ANGELS衛(wèi)星，質(zhì)量100 kg，設(shè)計(jì)壽命1年，采用光學(xué)設(shè)備，主要任務(wù)是對GEO目標(biāo)進(jìn)行逼近、繞飛、懸停等操作，對衛(wèi)星實(shí)施探測、跟蹤、監(jiān)視及評估，掌握其特性和活動(dòng)意圖。美國在2014年7月完成了高軌ANGELS衛(wèi)星的在軌驗(yàn)證，目前衛(wèi)星仍在軌運(yùn)行，成功完成了抵近觀測、跟蹤及懸停繞飛等關(guān)鍵任務(wù)。圖4為高軌ANGELS衛(wèi)星工作示意。

1.4 美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)能力分析

美國空間態(tài)勢感知的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對全軌目標(biāo)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)視[3]。截至目前，美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)編目并管理著2萬多個(gè)空間目標(biāo)，能夠有效觀測低軌10 cm、高軌1 m以上的空間目標(biāo)，是世界上最發(fā)達(dá)的空間感知系統(tǒng)。即便如此，美軍仍認(rèn)為在編目數(shù)量、探測精度及頻次上無法滿足未來空間攻防的需求，存在探測短板；因此，美國已開始著力構(gòu)建基于天地一體的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)。通過前述分析，在未來的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)中，美國在地基系統(tǒng)中將構(gòu)建以“太空籬笆”、SST為核心的探測裝備，同時(shí)大力發(fā)展天基系統(tǒng)。根據(jù)美軍發(fā)展步驟及計(jì)劃，在2020年前后，美國將真正實(shí)現(xiàn)低軌厘米級、中高軌分米級空間目標(biāo)的跟隨監(jiān)視、抵近詳查、攻擊引導(dǎo)和抵近碰撞的能力。表2給出了美國當(dāng)前及2020年空間態(tài)勢感知系統(tǒng)的能力狀態(tài)。

表2 美國空間態(tài)勢感知系統(tǒng)能力

2 美國空間攻擊系統(tǒng)

空間攻擊是空間攻防的另一個(gè)重要系統(tǒng)。美國一直引領(lǐng)空間攻擊的發(fā)展方向，遵循保持不對稱優(yōu)勢、占領(lǐng)技術(shù)“制高點(diǎn)”的目的，采取“寓軍于民、寓反衛(wèi)于反導(dǎo)、寓進(jìn)攻于防御”的策略，在提升空間態(tài)勢感知能力的同時(shí)，重點(diǎn)研發(fā)先進(jìn)空間攻擊技術(shù)。

空間攻擊主要是指對衛(wèi)星實(shí)施攻擊，以實(shí)現(xiàn)破壞衛(wèi)星功能、甚至物理摧毀衛(wèi)星為目標(biāo)?？臻g攻擊主要分為軟殺傷和硬殺傷兩種，其中：軟殺傷主要是電磁干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊，不造成對衛(wèi)星的實(shí)際物理傷害，只是使其在一定時(shí)間內(nèi)喪失功能；硬殺傷是主要以天基平臺(tái)為主的近距離攻擊手段，以衛(wèi)星功能永久喪失為目標(biāo)，對衛(wèi)星的破壞力極大，甚至導(dǎo)致作戰(zhàn)體系的直接癱瘓。由于硬殺傷的優(yōu)勢顯著，近年來美國逐步加大了基于天基平臺(tái)的硬殺傷攻擊技術(shù)研究[4,6]。

空間硬殺傷手段主要包括：①動(dòng)能武器攻擊，碰撞殺傷；②天基在軌操作，機(jī)械臂或?qū)幼ゲ?、破壞；③天基激光武器，?qiáng)激光束照射，受熱融化或燃燒毀傷；④天基微波武器，破壞衛(wèi)星電子設(shè)備。下面分別論述美國在這4個(gè)方面的發(fā)展情況。

2.1 動(dòng)能武器攻擊

美國的動(dòng)能武器包括陸基、?；⒖栈疤旎绞?。在陸?；翱栈鶆?dòng)能武器方面，美國采取了反導(dǎo)反衛(wèi)一體化發(fā)展的思路，通過升級改進(jìn)，將反導(dǎo)武器應(yīng)用于反衛(wèi)領(lǐng)域，解決防區(qū)內(nèi)低軌打擊問題；在天基動(dòng)能武器方面，其實(shí)際部署情況及相關(guān)報(bào)道均很少，從技術(shù)形態(tài)上分析，很有可能是天基動(dòng)能武器的關(guān)鍵技術(shù)及試驗(yàn)都掩蓋在感知/攻擊兩用系統(tǒng)中(主要是近距詳查系統(tǒng))。表3是美國用于空間攻擊的重點(diǎn)動(dòng)能武器項(xiàng)目及進(jìn)展。

表3 美國動(dòng)能武器項(xiàng)目及進(jìn)展

從表3可以得出，在對空間目標(biāo)的動(dòng)能武器攻擊方面，美國相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)均已突破，已具備實(shí)戰(zhàn)能力，可對低軌目標(biāo)實(shí)行有效的空間打擊。

2.2 天基在軌操作

天基在軌操作包括在軌服務(wù)、空間碎片清理，在軌維修、抓捕等相關(guān)技術(shù)，主要目的是延長航天器壽命、解決航天器在軌故障、移除空間碎片、清理廢棄衛(wèi)星等。近年來，美國開展了一系列在軌操作項(xiàng)目研發(fā)，其中起到奠基作用的是2002-2007年研發(fā)并在軌測試的軌道快車(Orbit Express)項(xiàng)目。在Orbit Express項(xiàng)目中，美國在軌操作的關(guān)鍵技術(shù)均得到了充分驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，美國規(guī)劃并重點(diǎn)發(fā)展了一系列在軌操作項(xiàng)目(見表4)，以應(yīng)對不同軌道的衛(wèi)星，并逐漸形成在軌補(bǔ)充維護(hù)(偏商用)和組裝/維修/重構(gòu)(軍民兩用)2條發(fā)展路線。Orbit Express、在軌衛(wèi)星燃料加注系統(tǒng)(ReStore-L)及地球靜止軌道衛(wèi)星機(jī)器人服務(wù)(RSGS)項(xiàng)目，是美國在軌操作路線中程碑式的3個(gè)項(xiàng)目。

表4 美國在軌操作項(xiàng)目

(1)Orbit Express。2007年3月，采用“一箭雙星”發(fā)射方式，同時(shí)將自主空間傳送機(jī)器人軌道器(ASTRO)和操作的目標(biāo)對象——下一代耐用衛(wèi)星(NextSat)發(fā)射入軌，驗(yàn)證了包括空間捕獲、對接、燃料加注、機(jī)械手操作(拔連接器)及對象移位重釋放等關(guān)鍵技術(shù)。從原理上講，這些技術(shù)的突破，可為衛(wèi)星的修復(fù)提供技術(shù)服務(wù)，也可對低軌目標(biāo)衛(wèi)星形成有效的毀傷。圖5為Orbit Express工作過程。

圖5 軌道快車的工作過程Fig.5 Working process of Orbit Express

(2)ReStore-L的任務(wù)是為衛(wèi)星補(bǔ)給燃料，項(xiàng)目于2016年啟動(dòng)，計(jì)劃2020年發(fā)射。ReStore-L的研制，為空間攻防中攻擊母平臺(tái)的燃料/武器補(bǔ)充和更換提供了可能。圖6為ReStore-L在軌加注燃料工作示意。

圖6 ReStore-L在軌加注燃料Fig.6 ReStore-L with fuel injection on orbit

(3)RSGS的任務(wù)是為GEO衛(wèi)星提供多種機(jī)器人服務(wù)，包括處理機(jī)械故障(修理排故)、為目標(biāo)提供輔助推進(jìn)和變軌(改變目標(biāo)軌道)及抵近目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)檢測/測量(抵近詳查)。與低軌Orbit Express不同，RSGS系統(tǒng)是美國專門面向高軌衛(wèi)星空間攻防所設(shè)立的集感知/攻擊/維護(hù)于一體的多功能項(xiàng)目。該項(xiàng)目已于2016年5月啟動(dòng)，計(jì)劃2021年發(fā)射。圖7為RSGS在高軌對空間目標(biāo)進(jìn)行在軌檢查、對接、修復(fù)、升級的示意。

圖7 RSGS在軌檢查、對接、修復(fù)、升級過程Fig.7 RSGS with check, docking, repair and upgrade progress

2.3 天基激光武器

美國對未來天基激光武器的一種典型構(gòu)想是，在800～1000 km的軌道高度上采用24顆40°傾角衛(wèi)星進(jìn)行星座組網(wǎng)；單顆衛(wèi)星質(zhì)量為3.5 t，功率為8 MW，主反射鏡直徑為8 m；可對4000 km軌道高度的衛(wèi)星進(jìn)行攻擊。天基激光武器的部分關(guān)鍵技術(shù)已得到演示驗(yàn)證，表5總結(jié)了其發(fā)展歷程。

由表5可以看出，美國從20世紀(jì)80年代起，持續(xù)開展了對天基激光武器的研制，2013年后鮮有公開報(bào)道。根據(jù)2016年“國際空間站”利用激光消除空間碎片計(jì)劃的相關(guān)報(bào)道初步估計(jì)：在解決供電/質(zhì)量/散熱的前提下，2020年前后天基激光武器威力可達(dá)到200 km。

表5 美國天基激光武器發(fā)展歷程

2.4 天基微波武器

微波武器是利用定向發(fā)射的高頻電磁脈沖對目標(biāo)產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)或生物效應(yīng)，從而進(jìn)行干擾、殺傷或摧毀。2009年4月，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室與波音公司簽訂了一份價(jià)值3800萬美元的反電子系統(tǒng)高功率微波先進(jìn)導(dǎo)彈項(xiàng)目(CHAMP)。該項(xiàng)目是研制能輻射多個(gè)脈沖、攻擊多個(gè)目標(biāo)、損傷或擾亂電子系統(tǒng)的空基高功率微波試驗(yàn)系統(tǒng)，其高功率微波載荷可集成到巡航彈平臺(tái)上，也可集成到無人機(jī)平臺(tái)上。2011年5月，成功完成了首次飛行試驗(yàn)；2012年10月，又進(jìn)行了第2次飛行試驗(yàn)，試驗(yàn)中的巡航導(dǎo)彈按預(yù)定航線低空飛行約1 h，通過重復(fù)發(fā)射高功率微波，損傷或擾亂了航線上7處地面目標(biāo)的電子系統(tǒng)[7-8]。

美國關(guān)于天基微波武器的發(fā)展及規(guī)劃詳細(xì)公布于《美國空軍2025年戰(zhàn)略規(guī)劃》[9]。規(guī)劃中表示：美國未來天基微波武器將采用低軌多星組網(wǎng)的布站方式，部署在500～916 km的軌道高度上；攻擊頻率為1～100 GHz，峰值功率為100 MW～100 GW。近年來，美國在天基微波武器方面的公開報(bào)道很少，但天基微波系統(tǒng)探測、干擾及攻擊一體化是一個(gè)重要趨勢。

2.5 美國空間攻擊態(tài)勢感知能力分析

通過對上述美國空間攻擊的重點(diǎn)裝備分析可知，美軍的空間動(dòng)能武器攻擊與在軌操作技術(shù)已具備作戰(zhàn)能力。天基激光武器與微波武器的關(guān)鍵技術(shù)已在地面和機(jī)載條件下取得突破；在空間平臺(tái)上的研制也已制定出詳細(xì)規(guī)劃，即在2020-2025年具備作戰(zhàn)能力。值得注意和借鑒的是空間攻擊方面，美國研制探測、維護(hù)、攻擊一體化的集成載荷，在獲得最佳收益的同時(shí)，能合理利用探測/維護(hù)屬性掩護(hù)其真實(shí)攻擊身份，有效避免國際輿論與爭端。

3 美國空間防御系統(tǒng)

在空間防御方面，美國認(rèn)為對空間系統(tǒng)的防護(hù)不可能完全抵御所有的攻擊，尤其是對衛(wèi)星物理結(jié)構(gòu)摧毀性的硬殺傷攻擊，而應(yīng)采取有限防護(hù)的原則，即防護(hù)的目的在于提高空間系統(tǒng)在受到攻擊后的生存概率及恢復(fù)或重建速度，并增加敵方攻擊的技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)成本。例如：采用“即插即用”小衛(wèi)星，可在數(shù)天甚至數(shù)小時(shí)內(nèi)以低廉的成本完成發(fā)射入軌，將有效提高關(guān)鍵空間系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭中的快速補(bǔ)充和恢復(fù)、重建能力；應(yīng)用“虛擬衛(wèi)星”或“星簇”結(jié)構(gòu)等技術(shù)，會(huì)明顯加大對衛(wèi)星硬殺傷的技術(shù)難度和成本[10]。

2016年1月27日，新美國安全中心發(fā)布一份題為《從庇護(hù)所到戰(zhàn)場：美國太空防御與威懾戰(zhàn)略框架》的報(bào)告。報(bào)告中詳細(xì)指出了提升美國空間防御的手段，主要包括：部署額外的專用系統(tǒng)，以提高衛(wèi)星的主動(dòng)和被動(dòng)防御；采取先發(fā)制人的策略，優(yōu)先發(fā)展空間攻擊能力；改變空間系統(tǒng)構(gòu)成，采用分布式小衛(wèi)星可重構(gòu)架構(gòu)，以提高衛(wèi)星彈性；進(jìn)一步發(fā)展空基、地基裝備，降低對空間資產(chǎn)的依賴性；制定具有強(qiáng)約束性能的國際空間法律條令，增加反衛(wèi)攻擊的政治成本；提出“有限太空戰(zhàn)略”，制定規(guī)則，限制其他國家空間攻擊的發(fā)展[11]。

4 美國空間攻防體系發(fā)展思路與能力分析

在空間攻防領(lǐng)域的發(fā)展與演變過程中，美軍根據(jù)國際政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和外交等戰(zhàn)略環(huán)境的變化，適時(shí)的不斷調(diào)整并完善其空間安全戰(zhàn)略。從20世紀(jì)90年代開始，美軍強(qiáng)大的天基系統(tǒng)使其獲得了巨大的戰(zhàn)略優(yōu)勢，衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用從戰(zhàn)略支援層面逐步向作戰(zhàn)和戰(zhàn)術(shù)層面發(fā)展，并在幾場戰(zhàn)爭中顯示出了強(qiáng)大的威力。然而，天基系統(tǒng)的固有脆弱性以及空間攻擊技術(shù)的擴(kuò)散，使得美軍意識(shí)到天基系統(tǒng)被破壞的可能性在不斷增大。因此，近年來，美軍不斷加大這一領(lǐng)域的投入力度，以確保自身絕對的空間控制權(quán)；同時(shí)阻止敵方利用空間來損害美國國家安全利益。在上述戰(zhàn)略思想指導(dǎo)下，美軍正在實(shí)施以控制空間為主要目標(biāo)，謀求空間絕對優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)控制全球、稱霸世界的全球戰(zhàn)略。

表6歸納了美國空間攻防體系3個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展思路和能力。通過研究分析可知：美國空間攻防體系的發(fā)展經(jīng)過了充分的頂層論證，并隨著技術(shù)進(jìn)步采取了分布實(shí)施的有效措施，其主要思路如下。

(1)系統(tǒng)全局謀劃，重點(diǎn)裝備優(yōu)先發(fā)展，以螺旋式開發(fā)、漸進(jìn)式研制為演進(jìn)路線，快速有效地推動(dòng)空間攻防體系能力提升。美軍將空間態(tài)勢感知視為保障空間安全、保持空間優(yōu)勢的基礎(chǔ)，予以優(yōu)先發(fā)展和重點(diǎn)保障。2001年，美國空軍提出了重點(diǎn)發(fā)展空間態(tài)勢感知的指導(dǎo)思路；2010年，通過制定《國家航天政策》，明確了空間態(tài)勢感知的重要性，提出通過維護(hù)和整合空間目標(biāo)監(jiān)視信息，發(fā)展實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的空間態(tài)勢感知系統(tǒng)，以保持美國在空間的領(lǐng)導(dǎo)地位。

(2)建立光學(xué)、雷達(dá)協(xié)同探測的天地一體化空間感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在前期地基裝備的基礎(chǔ)上，加大天基平臺(tái)的建設(shè)，形成天地一體化的協(xié)同探測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全空間實(shí)時(shí)精確的無漏監(jiān)視探測。利用天基系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)巡視探測，克服地基系統(tǒng)只可在過頂時(shí)間探測的局限，同時(shí)天基平視/上視觀測，無對流層影響，可克服地基光學(xué)全天候觀測的局限，實(shí)現(xiàn)中高軌目標(biāo)全天時(shí)、全天候觀測。

(3)繼續(xù)加大空間攻防裝備的投入，重點(diǎn)項(xiàng)目優(yōu)先發(fā)展。為支持新系統(tǒng)研制部署和技術(shù)研發(fā)，美國近年來明顯增加了空間態(tài)勢感知領(lǐng)域的投入。在2016-2020年，美國政府在空間態(tài)勢感知領(lǐng)域的研發(fā)投入超過60億美元。對已經(jīng)具備工程化能力的空間裝備，提升建造優(yōu)先權(quán)。新型空間籬笆、具備攻防一體的GSSAP星座組網(wǎng)，均在2020年前完成建設(shè)，具備作戰(zhàn)能力。

表6 美國空間攻防體系發(fā)展歷程及思路分析

對美軍空間攻防的發(fā)展進(jìn)行研究分析可知：在2020年前后，通過天地一體化空間感知系統(tǒng)的各型裝備定裝，美國可實(shí)現(xiàn)對全空間衛(wèi)星目標(biāo)的準(zhǔn)確編目預(yù)測，其觀測頻次、精度足以支撐對他國空間目標(biāo)攻擊/防御的需要；在空間攻擊方面，通過XSS-10、高軌ANGELS衛(wèi)星等核心裝備的試驗(yàn)，美軍已經(jīng)具備了對全軌道衛(wèi)星多手段的摧毀能力；為了在未來的空間戰(zhàn)爭中立于不敗之地，美軍還大力發(fā)展了Restore-L、RSGS等空間維護(hù)裝備，可以在受到打擊的第一時(shí)間里對受損衛(wèi)星進(jìn)行功能恢復(fù)。

5 結(jié)束語

美國對空間攻防體系發(fā)展采取了穩(wěn)步規(guī)劃、重點(diǎn)先行的策略?？臻g態(tài)勢感知是美軍發(fā)展的重中之重，也是支撐空間攻擊與防御的基石。在空間態(tài)勢感知的發(fā)展歷程中，美軍由早期的地面系統(tǒng)建設(shè)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘斓夭⒅氐陌l(fā)展策略，通過天基系統(tǒng)彌補(bǔ)地基系統(tǒng)探測能力的不足，最終形成天地一體化的全空間實(shí)時(shí)態(tài)勢感知系統(tǒng)；在空間攻擊方面，采取感知/攻擊一體化的發(fā)展思路，在實(shí)現(xiàn)最佳費(fèi)效比的同時(shí)，合理地利用探測屬性掩護(hù)其真實(shí)攻擊身份，避免國際社會(huì)的輿論與道德壓力。在空間防御方面，全面推進(jìn)可重組模塊化及高彈性衛(wèi)星載荷研制，確保在衛(wèi)星受到攻擊時(shí)，仍能保持部分或全部功能，同時(shí)大力發(fā)展在軌修復(fù)與操作技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)受損衛(wèi)星快速恢復(fù)能力。

當(dāng)前，我國在空間攻防領(lǐng)域內(nèi)的諸多研究與應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、起步階段。然而在國際形勢復(fù)雜快變的今天，我國在空間攻防領(lǐng)域的發(fā)展有著重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。通過深入對美軍空間攻防發(fā)展歷程及體系能力研究，可以為我國這一領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

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