太空中的“刺客”——共轨式反卫星技术

作者：兰顺正

首发自：《中国航天报》

近日，美国太空司令部司令约翰·雷蒙德将军在马里兰州网络空间会议上表示，轨道上存在一颗或可催毁美国卫星的俄罗斯“杀手卫星”。雷蒙德称，这颗俄罗斯卫星设计得像传统套娃，外表之下还隐藏着一颗卫星，内部卫星配备能够以安全距离催毁在轨美国卫星的武器，而“这会使我们无法利用太空作为增强能力的平台”。无疑，雷蒙德的言辞将再次唤起了各界对于共轨式反卫星技术的关注。

围绕卫星的你争我夺

随着技术的发展和对太空价值的认知，各国已经普遍意识到在未来战争中，谁能控制太空，谁就能掌握战争的主动权，因此目前太空已成为各国军事竞争的焦点。这其中，人造卫星特别是军用人造卫星可谓是军力“倍增器”和“赋能器”，而由于在为己方带来巨大便利的同时，卫星也给敌方带来了巨大的潜在威胁，所以那些有志于太空的国家都在发展自身的反卫星技术。

反卫星技术是指用以攻击、破坏、干扰敌方卫星等航天器的空间技术。目前主要有上升式反卫星技术、定向能反卫星技术以及共轨式反卫星技术等。

上升式反卫星技术指的是从低处发射，一般以直接撞击时的动能来产生破坏效果的反卫星武器，其威力大、一旦命中摧毁率高。上升式反卫星武器无需进入近地轨道，速度更低，可用较小的火箭发射，部署范围广，而且从发射到命中的作战全程时间一般只有几分钟，对太空中的中低轨道卫星构成了很大的威胁。

定向能反卫星技术是指将激光、微波、粒子束等能量集中起来定向发射以摧毁卫星的技术手段。其中，激光反卫是以高能激光束为介质，向目标卫星表面注入能量，从而使被照射点温度急剧上升发生熔融、汽化现象，最终产生破坏效果 。微波反卫技术指通过向目标发射高功率的微波，以干扰卫星电子设备的正常运行或使其电子元件发生短路而被破坏。粒子束武器的原理是采用加速器将粒子源产生的有细微质量的粒子加速到近光速，同时用磁场的约束作用将高速粒子凝聚成密集的束流使其“撞”向目标，使目标材料受损。定向能武器拥有速度快、反应灵活、重复使用代价低、功率可调便于控制破坏程度等优点。

“贴身短打”的共轨反卫

而根据此次雷蒙德的描述，其言中所指的俄罗斯卫星应该属于共轨式反卫的范畴。该技术是指将拦截平台送入目标卫星的轨道平面，然后对目标卫星进行干扰或破坏。相对于上升式和定向能两种“远距离狙杀”的反卫手段，共轨式反卫技术则更偏向于“近身格杀”。目前主要的共轨反卫手段是使用反卫星卫星（又称拦截卫星），这是一种由运载器送入预定轨道后利用自身的爆炸或发射星载武器将目标航天器摧毁的太空武器。反卫星卫星主要由跟踪引导系统、飞行控制系统、动力系统、战斗部和星体等组成。它可以提前部署于外空，在需要时根据攻击对象选取进攻路线，控制系统控制卫星变轨，接近并袭击目标，使其完全或部分丧失工作能力。反卫星卫星主要有两类：一类是自杀式卫星，即卫星携带有核/常战斗部，当接近目标卫星时由地面遥控或自动引爆的方式与目标同归于尽，或直接撞击目标。另一类是在卫星上装载反卫星导弹、定向能武器等，充当“太空歼灭者”的角色。

苏联对于反卫星卫星发展的较早，1961年成立的空间防御司令部就将反卫星列为主要任务，1963年开始研制地基共轨式反卫星拦截器，1968年10月开始飞行试验，1970年第一次实验成功“卫星歼灭者”系统，1978年宣布达到实战水平，可攻击轨道高度1000公里下的卫星，1979年开始战备执勤。到1982年6月共进行了20次截击试验，成功率60%。另外在1981年，苏联在“宇宙”系列卫星和“礼炮”号空间站上成功进行了8次激光武器试验，同年3月用一颗卫星上的小型高能激光器照射美国卫星，使其传感器完全失灵。80年代后期，天基激光武器原理样机亮相，并在“联盟”号飞船上进行了试验。而在俄罗斯最新的共轨反卫计划中，也设想由己方航天器向敌方卫星抛撒钢球以达到破坏的目的。

太空中的“手术刀”

未来，各方为了争夺空间优势，反卫星武器和卫星防御的斗争必将愈演愈烈，而共轨式反卫星技术也将是一个重要的发展方向。虽然共轨式反卫也存在自身的缺点，如在外层空间卫星要改变自身运动状态只能消耗自身携带的推进剂，而卫星所携带的推进剂数量是有限的；同时受发射地域、目标和拦截器之间相对运动的条件限制，在空间攻击目标实施起来比较复杂。但是共轨反卫具有其他反卫手段所没有的优点，就是除了破坏和干扰以外，对他方航天器还可以采取其他多种处理办法，做到“精确反卫”。

在过去，像航天飞机就可以用机械手将对方的卫星拖入舱内带回地面，或直接在太空进行符合己方意愿的改造。如今在轨维护技术发展迅速，如美国诺格公司的“任务延长飞行器一号”（MEV-1）就成功与已经宣布报废的国际通信卫星901实现对接，并将其从墓地轨道带回地球静止轨道，重新投入使用。以此类推，既然在轨服务卫星可以与已经“死亡”的卫星强行对接，还能够拆掉旧部件、安装新部件，那么也可以附着在敌方卫星上，用机械臂折弯或折断天线，毁坏太阳能电池板，捅破燃料箱，甚至还可以将卫星整个带离轨道。由于这样的做法不会产生多余的太空碎片，所以在使用时限制就更少，更符合“太空清洁作战能力”的需求。

另外，微小卫星技术的普及将为共轨式反卫增添助力。现代微小卫星具有研制周期短、建设成本低、系统投资少、抗毁能力强、设备更新快，可快速、机动、搭载发射、使用方式灵活等特点。而微小卫星同样具有变身“轨道杀手”的潜质，如在马斯克的星链计划中，其使用的微型卫星都带有离子电推进发动机，能够实时接收到来自地面的太空碎片监控情况。必要的时候，这些卫星能够自主进行最优规避轨道的在轨优化计算并实施变轨，以免被太空碎片击中。有分析指出，星链计划所采用的这种防撞技术，只需稍作修改，就能用来拦截敌方卫星或弹道导弹，因为如果卫星能够按最优轨道规避碎片，也就同时具备了按最优轨道拦截敌方航天器的能力。