未來太空戰(zhàn)的攻防之道

潘晨 李瑞景

2019年年初，美國官方發(fā)布了題為《太空安全面臨的挑戰(zhàn)》的報告，大肆渲染中、俄在太空安全方面的威脅，提出美國要致力于提升太空戰(zhàn)攻防能力。太空戰(zhàn)一般被認為是在地球大氣層之外的真空區(qū)域，使用天基武器系統(tǒng)奪取太空制霸權(quán)的一種軍事行動。

那么，太空戰(zhàn)是怎樣的一種形態(tài)？在科幻影片《星球大戰(zhàn)》中，交戰(zhàn)雙方分別操控航天器在太空纏斗，這是“天-天”武器系統(tǒng)之間的對弈。而在科幻小說《三體》中，“水滴”打擊地球的“引力波發(fā)射器”，這是“天-地”武器系統(tǒng)之間的博弈。從某種程度上來說，這兩種情況都是太空戰(zhàn)的具體形態(tài)，因為交戰(zhàn)的目的就是要削弱對方的實力，從而奪取太空制霸權(quán)。

縱觀近期各大國先后組織成立了宇宙作戰(zhàn)部隊，以及國內(nèi)外航空航天技術(shù)取得的長足進展，總的來說仍然是從攻和防的角度來謀篇布局。隨著科技水平的蓬勃發(fā)展，未來將有更多的顛覆性技術(shù)應(yīng)用到太空戰(zhàn)中。屆時，我們不僅可以看到花樣百出的無解攻擊，如天基反導(dǎo)、定向瞬發(fā)和捕獲癱瘓等;同時也能想見滴水不漏的防御鐵陣，如隱蔽監(jiān)視、偽裝偵查、變軌逃離等。

花樣百出的無解太空攻擊

太空攻擊的主要目的是對敵方造成摧毀和殺傷。眾所周知，進攻是最好的武器，在未來的太空戰(zhàn)中，先于對手采取攻擊仍然是最主要的打擊方式。太空攻擊所采用的武器種類包括各種定向能武器、動能武器以及可部署在軌道衛(wèi)星上的機動反衛(wèi)星武器等。

定向能武器 主要用于打擊高速在軌設(shè)備，工作原理是利用定向能瞬發(fā)的特點來進行攻擊。定向能武器主要包括微波武器、激光武器等。

微波武器有頻率覆蓋廣的特點，距離越近、功率越高，殺傷力越強，未來應(yīng)用會相當廣泛。首先，高能微波可引爆預(yù)設(shè)炸彈或燒毀電子系統(tǒng)，對設(shè)備內(nèi)部造成物理性破壞;其次，可擾亂敵方在軌設(shè)備的電子系統(tǒng)，導(dǎo)致記憶或邏輯電路發(fā)生短時間工作失常，達到致盲效果;最后，可在一定范圍內(nèi)通過發(fā)射特定功率的電波，壓制干擾對方通信，進行電子對抗。在未來的太空戰(zhàn)場上，集成著強載荷的微波平臺是優(yōu)先發(fā)展的方向之一。

激光武器則發(fā)展得比較成熟，美軍已在其大型運輸機平臺、前沿補給艦平臺以及陸基車載平臺上加裝了激光武器，并成功進行過多次測試，但目前仍需較多設(shè)備支撐。模塊化、小型化是激光武器必須突破的技術(shù)難點。未來太空戰(zhàn)場中，天基激光武器的平臺將類似于目前的空間站，長約50米左右、總重量約100噸以上，由武器艙和服務(wù)艙組成。武器艙配置激光系統(tǒng)，服務(wù)艙配置計算、轉(zhuǎn)換、冷卻設(shè)備，艙外配置2∽3個可360度旋轉(zhuǎn)打擊的炮塔，發(fā)射功率或可達100千瓦，單次發(fā)射即可直接摧毀目標。

動能武器 動能武器是使用物理勢能來摧毀目標的武器，一般可分為地基離心動能武器和天基向心動能武器。地基離心動能武器聽起來很高大上，但我們可以將其想象成目前已經(jīng)部署的反導(dǎo)系統(tǒng)。反導(dǎo)名為防御、實為進攻，其在發(fā)射時需要先擺脫離心力，隨后進入太空進行打擊。系統(tǒng)由雷達和導(dǎo)彈兩部分組成，工作時先使用“固態(tài)有源多功能相控陣”雷達，也就是目前最先進的“天眼”，確定太空中打擊的目標，發(fā)射陸基、?；蚩栈嗉墝?dǎo)彈，通過復(fù)合制導(dǎo)方式，引導(dǎo)末級毀傷單元打擊預(yù)定目標。未來，這套系統(tǒng)性能提升的方向主要是增強識別能力和攔截能力——雷達探測距離達幾千米、識別精度至1平方厘米，導(dǎo)彈最大速度10馬赫以上、最大攔截高度1000千米以上。

天基向心動能武器可以理解為目前利用地球向心引力來加速自身的“上帝之棒”?！吧系壑簟敝饕抢密壍涝O(shè)備搭載20∽30根長8米、直徑0.3米、重量100千克以上耐高溫、強度大的稀有金屬棒。發(fā)起攻擊時，自上而下投射這些金屬棒，并依靠全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)指示打擊目標。據(jù)測算，金屬棒從幾千米高空向地面發(fā)射后最大速度可達11千米/秒。由于速度奇快，突防能力相當可怕，全球打擊時間可縮短在10分鐘以內(nèi)，特別是對固定設(shè)施的打擊效果十分出色，能毫不費力地摧毀大型建筑群和幾百米深的地下掩體，是打擊戰(zhàn)略目標的“殺手锏”。

反衛(wèi)星武器 反衛(wèi)星武器可分為共軌式和空天式兩種類型。共軌式主要用于打擊中高軌道設(shè)備，是動能武器和定向能武器的補充。工作方式是通過前期分析計算，進入與打擊目標相同的軌道后，自動進行爆炸攻擊或誘捕攻擊。共軌爆炸攻擊是先使用尋跡技術(shù)進入目標預(yù)期軌道或鄰近范圍，當被攻擊目標進入可爆炸損傷范圍后，隨即引爆自身或在目標航線軌道上散布碎片，以達到摧毀、癱瘓目標的目的。如目標較遠，或可采取就近引爆小型核彈，利用后續(xù)沖擊波來摧毀目標及周圍設(shè)備。共軌誘捕則是通過太空設(shè)備加裝機械臂來抓取目標設(shè)備，從而實施破壞，目前這種技術(shù)的研制和測試比較成熟。空天式主要承載平臺是新型空天戰(zhàn)機，利用其使用靈活、平臺多樣等特點，遂行空天偵查、空間對抗、精確打擊等作戰(zhàn)任務(wù)。這種空天戰(zhàn)機在起飛時需搭載火箭升空，以節(jié)省燃料，脫離火箭后的最高速度有望達30馬赫以上，并可長時間在軌運行，最具特色的是其可重復(fù)使用，且可搭載多種攻擊平臺，如前文所述的定向能、天基反導(dǎo)以及共軌誘捕平臺等。這種空天飛機的存在，模糊了太空武器的概念，因為一般太空武器在入軌后，一旦錯失目標則需再繞軌一圈，而空天飛機可及時對軌道進行修正，真正實現(xiàn)“靈活打擊”。

兵不厭詐的嚴密太空防御

太空防御指的是在太空中為拒止對方空間作戰(zhàn)力量對己方的偵查和襲擊所采取的各種主動與被動的防御行為，以此保有空間作戰(zhàn)力量、保存空間作戰(zhàn)能力。一般來說，太空防御戰(zhàn)分為兩種類型：一是積極防御，即對威脅各類目標的敵方空間作戰(zhàn)力量予以積極回應(yīng)，使用的作戰(zhàn)手段包括秘密投送、在軌隱身等;二是差異防御，即采用差異化的方式來達到戰(zhàn)場上的突然性，使用的作戰(zhàn)手段包括機動變軌、軍事偽裝等。

秘密投送 在未來太空戰(zhàn)中，敵方想要發(fā)起攻擊必須要通過監(jiān)視系統(tǒng)來定位，因此，對于己方防御來說，隱蔽自身的太空部署和裝備系統(tǒng)尤為重要。在這種戰(zhàn)略指導(dǎo)下，己方可以通過秘密投送的方式將太空資產(chǎn)送至前線。如在公路、鐵路，海上、海底平臺或空中發(fā)射能更好地隱藏意圖，將主動權(quán)牢牢掌握在自己手中，大大降低別國探測、跟蹤的可能性。另一種秘密投送方式是通過“搭便車”或“一箭多星”方式將軍事裝備送入空間，從而掩人耳目?；蛘?，可通過前期的模塊化設(shè)計，多批次地將隱藏在民用衛(wèi)星中的軍用部件送入太空，后續(xù)再派出具有組裝功能的太空設(shè)備進行遠地拼合。例如，前文所提到的天基激光武器分為三個主要模塊：武器艙、服務(wù)艙和炮臺，這種“樂高”式的拼搭可以在通用模塊（如服務(wù)艙）的設(shè)計上保持一致。在武器艙的選擇上則可以選配不同的打擊方式，戰(zhàn)時可以迅速組成有效戰(zhàn)力，也是實施太空積極防御的主要手段之一。

在軌隱身 在軌隱身指的是己方的太空裝備采用先進技術(shù)手段，降低被敵方火力識別、跟蹤探測的幾率，這就要求對探測設(shè)備進行特殊設(shè)計。一般而言，探測和跟蹤主要使用光學(xué)和雷達系統(tǒng)。在反制光學(xué)系統(tǒng)方面，一方面在航天器外觀涂層的選擇上，可用提高反射率的方式，配合相應(yīng)的外觀設(shè)計控制來反射太陽光，從而相對“迷盲”對手;另一方面，使用超低反射率的材質(zhì)進行外觀涂層，從而影響陽光的衍射系數(shù)，一正一反兩方面都可以相對達到光學(xué)隱身的效果。當然，未來科技可能發(fā)展到外觀材料能自動針對陽光的入射角度來調(diào)整自身的反射率，從而動態(tài)優(yōu)化上述這一流程，做到“智能隱身”。在反制雷達系統(tǒng)方面，目前已經(jīng)有了一定的技術(shù)積累，即原則上盡可能降低雷達的有效反射截面，如有源對消技術(shù)，即用雷達收集裝置預(yù)先檢測收集到的雷達信號，同時以光速發(fā)射相同的返回頻率，使對方雷達無法檢測到目標。當然，在未來太空戰(zhàn)場中，己方空間設(shè)備面對的是數(shù)以萬計的對方間諜偵測平臺，且分布在不同角落、發(fā)出的波形也各不相同，那么對消技術(shù)的計算處理能力就成為勝負的關(guān)鍵。

機動變軌 一般來說，衛(wèi)星要遵循牛頓定律的約束，即在軌道區(qū)間繞行，類似于火車必須在鐵軌上運行。由此，我們一般可以通過觀察衛(wèi)星的某些參數(shù)來精確預(yù)測其運行軌跡。所謂變軌，就是衛(wèi)星在原有軌道運行期間，我們可以施加一個外力來改變其運行軌跡，通常是采用發(fā)動機點火后產(chǎn)生的推力來完成。目前在地球同步軌道上運行的大部分衛(wèi)星的變軌能力都不強，原因是衛(wèi)星內(nèi)部沒有空間來存放發(fā)動機或燃料，時間一長，在地心引力的作用下，衛(wèi)星會慢慢偏離預(yù)設(shè)軌道，最終墜入大氣層。未來，衛(wèi)星具備機動變軌能力是大勢所趨。且不說躲避敵人攻擊，未來太空中將存在比今天更多的太空垃圾，可能某個衛(wèi)星運行15∽20分鐘就需要變軌以躲避撞擊，如果變軌能力不強，將無法適應(yīng)未來的太空環(huán)境?？梢灶A(yù)見，未來的航天器，不僅要具有強大的變軌能力，還要有冗余設(shè)計托底，即航天器周身有8∽10臺發(fā)動機，保證在1∽2臺無法啟用的情況下，剩下的發(fā)動機仍能在保持正確飛行姿態(tài)的情況下完成變軌。

隨著太空技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星的形態(tài)也可能廣泛采取前文所述的空天飛機樣式，以便實施機動變軌、遂行精確打擊、模糊軍用民用界限。