軍事衛(wèi)星向大眾飛來(lái)

雷炎

馬航客機(jī)失聯(lián)后，多國(guó)參與了一場(chǎng)史無(wú)前例的?？沾笏丫取８呖萍际侄闻缮嫌脠?chǎng)，這其中，各種人造衛(wèi)星最受關(guān)注：包括中國(guó)“高分一號(hào)”衛(wèi)星在內(nèi)的數(shù)十顆對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星拍攝了大量相關(guān)海域照片，為尋找客機(jī)、排除疑點(diǎn)立下了汗馬功勞。

人造衛(wèi)星用于各種軍事目的就被稱(chēng)為軍事衛(wèi)星。實(shí)際上，早在上世紀(jì)60年代，軍事衛(wèi)星就已經(jīng)開(kāi)始在偵察、監(jiān)視、預(yù)警、通信等領(lǐng)域發(fā)揮作用。由于它應(yīng)用廣泛，各國(guó)競(jìng)相研制。迄今，在太空運(yùn)行的軍事衛(wèi)星數(shù)以百計(jì)。

“科羅娜”數(shù)清蘇聯(lián)導(dǎo)彈

1957年，蘇聯(lián)將世界第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射升空后，人們一直盤(pán)算著讓衛(wèi)星干點(diǎn)“實(shí)事兒”。在冷戰(zhàn)年代，首先應(yīng)滿(mǎn)足的是軍事上需求，衛(wèi)星為軍方干的第一件事，是進(jìn)行照相偵察。美國(guó)《軍事情報(bào)》雜志披露了研制第一顆照相偵察衛(wèi)星的內(nèi)幕。

上世紀(jì)50年代末，美國(guó)朝野流傳一個(gè)消息：蘇聯(lián)在彈道導(dǎo)彈領(lǐng)域有明顯優(yōu)勢(shì)。赫魯曉夫?qū)ν庑Q(chēng)：“在我們工廠裝配線上，每年可像生產(chǎn)香腸一樣生產(chǎn)出250枚帶氫彈頭的火箭。如果這些致命武器在某個(gè)國(guó)家爆炸，那里什么東西也不會(huì)留下?！?/p>

美國(guó)人很著急，事實(shí)到底如何呢？美國(guó)曾派偵察機(jī)前往蘇聯(lián)進(jìn)行偵察。1960年5月1日，美國(guó)飛行員凱利·鮑爾斯駕駛 U—2型偵察機(jī)飛越蘇聯(lián)領(lǐng)空時(shí)被擊落。美國(guó)隨之取消了這一飛越蘇聯(lián)領(lǐng)空的計(jì)劃。就在這期間，有人提出一個(gè)大膽設(shè)想——把照相機(jī)搬到太空，美國(guó)總統(tǒng)艾森豪威爾親自下令研究照相偵察衛(wèi)星，于1960年研制成功并發(fā)射。同年 8月19日，美國(guó)空軍一架C—119型運(yùn)輸機(jī)飛臨太平洋上空，機(jī)組人員打開(kāi)飛機(jī)尾部的艙門(mén)，放出一根纜繩和一張奇怪的金屬網(wǎng)，將一只正徐徐下降的降落傘網(wǎng)住，然后把降落傘切掉，再把降落傘下面掛著的一個(gè)東西拉進(jìn)機(jī)艙。美國(guó)就此宣布：科學(xué)衛(wèi)星“發(fā)現(xiàn)者”號(hào)回收成功。但實(shí)際上這就是代號(hào)“科羅娜”的偵察衛(wèi)星。

“科羅娜”衛(wèi)星也揭開(kāi)了蘇聯(lián)導(dǎo)彈的真相。通過(guò)判讀衛(wèi)星照片，美國(guó)中央情報(bào)局指出：蘇聯(lián)已經(jīng)部署的洲際彈道導(dǎo)彈還不到25枚。而當(dāng)時(shí)美國(guó)已擁有比蘇聯(lián)多數(shù)倍的洲際彈道導(dǎo)彈和多3倍的B—52戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

“科羅娜”衛(wèi)星不僅被用來(lái)偵察蘇聯(lián)，也監(jiān)視后來(lái)的中蘇邊境沖突和印巴戰(zhàn)爭(zhēng)。

上世紀(jì)90年代，美國(guó)解密了86萬(wàn)幅衛(wèi)星照片。其中，95%為國(guó)外地區(qū)的照片，而且有近半數(shù)照片不同程度地被云層遮擋。這說(shuō)明在早期可見(jiàn)光照相偵察活動(dòng)中，可以利用的偵察照片只有一半左右。

預(yù)警衛(wèi)星在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中助威

1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，各類(lèi)軍事衛(wèi)星再次大顯神通?？梢员O(jiān)聽(tīng)坦克電臺(tái)的電子偵察衛(wèi)星、分辨率達(dá)到0.1米的照相偵察衛(wèi)星都發(fā)揮了重要作用。而在當(dāng)年的美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”反導(dǎo)系統(tǒng)大戰(zhàn)伊拉克“飛毛腿”彈道導(dǎo)彈的戰(zhàn)役中，美國(guó)的“國(guó)防支援計(jì)劃”導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星發(fā)揮了不可替代的作用。

“愛(ài)國(guó)者”攔截“飛毛腿”，全過(guò)程大致分三個(gè)階段：偵察預(yù)警、雷達(dá)跟蹤、導(dǎo)彈攔截。從伊拉克飛向以色列的“飛毛腿”導(dǎo)彈從發(fā)射到命中目標(biāo)大概需7分鐘。而“愛(ài)國(guó)者”系統(tǒng)不能24小時(shí)全天開(kāi)機(jī)，只有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)來(lái)襲后才能開(kāi)機(jī)，因此需要為它提供足夠的預(yù)警時(shí)間。

于是，美國(guó)的DSP導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星派上了用場(chǎng)。美國(guó)原先在太平洋、大西洋和印度洋上空部署了4顆DSP導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，用來(lái)監(jiān)視蘇聯(lián)和中國(guó)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射。海灣危機(jī)爆發(fā)后，美國(guó)把其中的兩顆預(yù)警衛(wèi)星移到海灣地區(qū)上空，專(zhuān)門(mén)監(jiān)視伊拉克的彈道導(dǎo)彈。這種預(yù)警衛(wèi)星可從地球靜止軌道上向地球進(jìn)行大范圍掃描。由兩顆預(yù)警衛(wèi)星組成一個(gè)掃描系統(tǒng)，可每隔12秒掃描一次，對(duì)伊拉克進(jìn)行監(jiān)視。

當(dāng)DSP預(yù)警衛(wèi)星的紅外望遠(yuǎn)鏡確認(rèn)伊拉克發(fā)射“飛毛腿”導(dǎo)彈時(shí)，導(dǎo)彈噴射的紅外線圖像立即從該衛(wèi)星傳輸給美國(guó)空軍空間指揮導(dǎo)彈預(yù)警中心，迅速由計(jì)算機(jī)算出目標(biāo)的彈道軌跡；接著，利用預(yù)警衛(wèi)星所獲得的立體圖像計(jì)算出導(dǎo)彈的命中地點(diǎn)。

接到預(yù)警后的美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”系統(tǒng)，將雷達(dá)波束調(diào)整到可能的落點(diǎn)空域進(jìn)行快速掃描，待發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后進(jìn)行截獲、跟蹤，并發(fā)射導(dǎo)彈實(shí)施攔截。盡管事后有分析指出，“愛(ài)國(guó)者”的攔截成功率不到8%，但如果沒(méi)有預(yù)警衛(wèi)星的參與，那么攔截成功率就是零。更為重要的是，預(yù)警衛(wèi)星為以色列市民提供了疏散的時(shí)間，減少了不必要的人員傷亡。

中國(guó)衛(wèi)星技術(shù)水平不斷提高

中國(guó)是世界上第四個(gè)成功發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家，相繼發(fā)展了“尖兵”系列返回式遙感衛(wèi)星，“風(fēng)云”系列氣象衛(wèi)星，“實(shí)踐”系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、“東方紅”系列通信衛(wèi)星和一系列高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星等。其中，“高分一號(hào)”衛(wèi)星代表著中國(guó)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的最高水平。在最近馬航失聯(lián)客機(jī)搜救過(guò)程中，“高分一號(hào)”率先實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)海域拍照，并通過(guò)判讀發(fā)現(xiàn)多處疑似漂浮物，在國(guó)際上引發(fā)關(guān)注。

“高分一號(hào)”是我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)重大專(zhuān)項(xiàng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“高分專(zhuān)項(xiàng)”）的第一顆衛(wèi)星?！案叻謱?zhuān)項(xiàng)”于2010年5月全面啟動(dòng)，計(jì)劃到2020年建成我國(guó)自主的陸地、大氣和海洋觀測(cè)系統(tǒng)。盡管該“專(zhuān)項(xiàng)”主要是民用衛(wèi)星，但外國(guó)專(zhuān)家認(rèn)為，由于分辨率較高，也具備相當(dāng)價(jià)值的軍事用途，識(shí)別飛機(jī)、坦克已經(jīng)不成問(wèn)題。

“高分一號(hào)”的全色分辨率是2米，多光譜分辨率為8米。它的特點(diǎn)是增加了高分辨率多光譜相機(jī)，該相機(jī)的性能在國(guó)內(nèi)投入運(yùn)行的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星中最強(qiáng)。此外，“高分一號(hào)”的寬幅多光譜相機(jī)幅寬達(dá)到了800公里，而法國(guó)近年發(fā)射的SPOT6衛(wèi)星幅寬也僅有60公里?！案叻忠惶?hào)”在具有類(lèi)似空間分辨率的同時(shí)，可以在更短的時(shí)間內(nèi)對(duì)一個(gè)地區(qū)重復(fù)拍照，其重復(fù)周期只有4天，而世界上同類(lèi)衛(wèi)星的重復(fù)周期大多為10余天?？梢哉f(shuō)，“高分一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了高空間分辨率和高時(shí)間分辨率的完美結(jié)合。

實(shí)際上，“高分專(zhuān)項(xiàng)”是一個(gè)非常龐大的遙感技術(shù)項(xiàng)目，包含至少7顆衛(wèi)星和其他觀測(cè)平臺(tái)，分別編號(hào)為“高分一號(hào)”到“高分七號(hào)”，它們都將在2020年前發(fā)射并投入使用?！案叻忠惶?hào)”為光學(xué)成像遙感衛(wèi)星；“高分二號(hào)”也是光學(xué)遙感衛(wèi)星，但全色和多光譜分辨率都提高一倍，分別達(dá)到了1米全色和4米多光譜；“高分三號(hào)”為1米分辨率；“高分四號(hào)”為地球同步軌道上的光學(xué)衛(wèi)星，全色分辨率為50米；“高分五號(hào)”不僅裝有高光譜相機(jī)，而且擁有多部大氣環(huán)境和成分探測(cè)設(shè)備，如可以間接測(cè)定PM2.5的氣溶膠探測(cè)儀；“高分六號(hào)”的載荷性能與“高分一號(hào)”相似；“高分七號(hào)”則屬于高分辨率空間立體測(cè)繪衛(wèi)星?！案叻帧毕盗行l(wèi)星覆蓋了從全色、多光譜到高光譜，從光學(xué)到雷達(dá)，從太陽(yáng)同步軌道到地球同步軌道等多種類(lèi)型，構(gòu)成了一個(gè)具有高空間分辨率、高時(shí)間分辨率和高光譜分辨率能力的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。

據(jù)外國(guó)媒體報(bào)道，我國(guó)還有獨(dú)立的軍用偵察衛(wèi)星項(xiàng)目，外界猜測(cè)我國(guó)軍用衛(wèi)星分辨率已達(dá)到1米水平。從“高分”系列對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星身上，人們看到了中國(guó)衛(wèi)星技術(shù)正逐步向世界最高水平?jīng)_刺。