天基空间目标监视优势明显,太空态势感知相关探讨
天基空间目标监视优还灯势明显从广义角度而言,空间中的物体都属于空间态势感知的对象。例如,有暂时穿越太空的战略导弹中段,有处于高低轨工作状态的卫星,包括废弃卫星以及空间碎片等。还有经过近地空间的小行星和彗星,以及处于深空的行星和恒星等。狭义而言,空间目标监视主要可能应用于空间对抗和空间安全维护。所以,天基深空探测部分不在空间态势感知的范畴内。不过,在技术实现能力方面,近地空间目标监视和天基深空探测有许多相似之处。
2011 年 2 月 4 日,美国五角大楼这一机构公布了《美国国家安全太空战略》。此战略明确指出:我们要提升我们的情报能力,要加强预测性的感知,要加强特征描述,要加强预警,还要加强责任归究,以便能更好地对太空领域内的活动进行监控。因此,太空态势感知和基础性情报将继续处于最优先的地位。因为它们对于我们保持了解自然干扰的能力至关重要,同时也是我们了解其他行为体的能力、活动和意图的关键。同时,美国把太空感知能力当作领导并约束其他航天国家的重要方式。美国是太空态势感知的引领者,能够运用其知识推动合作化的太空感知关系,对安全的太空活动予以支持,并且保护美国以及盟国的太空能力和活动。因此,美国加大了空间态势感知系统的构建力度。它在继续完善和增强地基空间目标监视系统的同时,也加大了天基空间目标监视系统的建设。
果吧胡介等万斯经过 50 多年的发展,美国建立了地基空间监视网。该网部署在全球多个地点,由 30 多部不同类型的探测器组成,包括探测雷达、跟踪雷达、成像雷达、光学望远镜以及无源射频信号探测器等。这些探测器可以编目管理大部分固期程空间目标。总的来说,美国地基空间目标监视系统存在一些问题,不能充分满足美军的军事需求。其一,存在覆盖盲区;其二,地基观测设备易受天气和大气环境影响,容易产生观测误差。
天基空间目标监视分合余府渐祖系统的发展能够有效地弥补这些缺点。可以在不同轨道上部署空间目标唱扩血监视卫星,多颗卫星进行组网,并且使天基系统与地基空间目标监视系统相联合等。这些措施将能有效地减少对空间目标的观测盲区。天基空间目标监视系统受发射限制,无法携带大型观测设备。然而,它能在轨道上近距离观测某些目标航天器,所以其观测精度并未下降。并且,在外太空没有大气遮挡,光学探测设备的能见性比地基设备要好一些。天基空间目标监视系统对于地球同步轨道这样的高轨卫星目标有较好的探测效果,尤其对于约 3.6 万公里高度的这类卫星目标。
天基假讨空间目标监视系统的功能和对地侦察卫星有许多相似之处,它们都是侦察卫星对感兴趣的目标进行观测。不同之处在于,天基空间目标监视系统所观测目标具有特殊性,这给天基系统的构建带来了更多挑战。地面目标与对地观测卫星的相对几何关系较为稳定,相对速度也比较小。天基空间目标监视卫星与空间目标的几何关系变化较为明显,其相对速度也比较大,最大能达到 15 公里/秒。在这样高速的条件下,如何对目标进行精确的观测和跟踪,是未来空间目标监视系统发展中必须要解决的关键技术问题。
https://img0.baidu.com/it/u=2659344322,1762049108&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=570&h=436
美国天基空间目标举得兴析情率看继哪监视系统概况
其主要任务是对导弹中段进行发现和跟踪,以实现导弹中段预警。该项目于 1997 年完成了技术验证。接着,它开始把项目和技术融入到空间目标监视系统里。1998 年,该项目正式开始运行。到了 2008 年,该项目退出了使用。MSX 验证了用于新一代导弹预警和防御的探测器技术,收集并统计了有价值的背景及目标数据,其成熟技术将转换到新一代天基空间目标监视系统上。
SBSS 项目在 2002 年开始正式启动。其主要目的是构建一个低地球轨道的光学遥感卫星星座。这个星座具备较强的轨道观测能力。它的重复观测周期较短。并且能够全天候进行观测。通过这些特点,可以大幅提升美国对深空物体的探测能力。据称,SBSS 系统会让美国对地球静止轨道卫星的跟踪能力提升 50%。并且,美国空间目标编目信息的更新周期,从现在的 5 天左右被缩短到了 2 天。这样一来,美军的空间态势感知能力就会大大提高。SBSS 系统的发展将分两个阶段来推进。第一个阶段的目标是研制并部署 SBSS 系统的 10 单元卫星,以此提供一种过渡性的空间监视能力,对近地轨道物体进行监视。第二个阶段将会部署由 4 颗 SBSS 卫星组成的卫星星座,并且会应用更为先进的全球空间监视技术。预计在 2015 年 SBSS 系统成功部署之后,美国将构建起天地一体化的空间监视系统。
美国空军正在研制和部署的“轨道深空成像仪”(ODSI)系统与部署在低轨的 SBSS 系统不同,它是一个由运行在地球静止轨道的成像卫星组成的卫星星座。其主要任务包括执行空间目标识别,拍摄地球静止轨道空间目标的高分辨率图像,并且实时或定期地提供相关信息,以支持整个空间战场感知和空间对抗作战。2005 年 1 月,波音公司、洛马公司和诺格公司通过竞标,成为了进行 ODSI 概念研究的合同商。按计划,ODSI 卫星将于 2015 年进行首次发射。
除了上述大型的天基空间目标监视系统之外,美国空军还在积极开展微小卫星巴审的研制工作。微小卫星具有成本低的特点,其研制周期也比较短。在战时或紧急时刻,能够及时进行发射。并且可以由多颗航天器组成星座或者进行编队,从而完成对重点目标的及时、准确的跟踪监测。美军未来空间监检待情热的视中,微小卫星应用的方案包含:其一,对于突然出现的可能怀有敌意的非合作空间目标,当其他天基、地基空间监视探测器无法获取目标更详细信息时,能运用微小卫星(包括在轨驻留的和及时响应发射的)靠近目标,获取更详细的目标特征数据,进而推断非合作目标的意图。对于需要特别保护的合作空间资产,可以在其附近部署微卫星。微卫星能够监视受保护航天器周围的环境,对威胁进行预警。它可以判断该威胁是自然破坏还是人为攻击,并且能够有效采取防御措施。目前美国用于空间目标监视的微小卫星项目主要有以下这些:“近场自主评估防御钠星”计划;“空间试验卫星”(XSS)计划;“小型轨道碎片探测、捕获与跟踪”计划。
此外,美国空军研制了“天基红外系统”(SBIRS)和“空间跟踪与监视系统”(STSS)卫星。这些卫星虽然都是为实现导弹防御而研制的系统,但是它们也具备很强的天基空间目标监视能力。
https://img0.baidu.com/it/u=1371286453,2612733576&fm=253&fmt=JPEG&app=138&f=JPEG?w=706&h=500
其他各国天基空间目标监视系统
目前,其他国家开始意识到天基空间目标监视的重要性。与美国多星座、多谱段、多任务、一体化全球覆盖的模式不一样,他们各自根据自身的科研水平和经济实力,采取了微小卫星、复合任务的发展策略。在发展其他航天项目的过程中,他们积极对天基空间目标系统相关的关键技术进行技术验证。
“恒星微振动观测”(MOST)是由加拿大研制的太空望远镜,它在世界上属于最小的那种。它主要的用途是进行天文观测。然而,在天文任务的间隙期间,也就是运行方定期进行维护和软件更新的时候,MOST 被用来开展任务之外的空间目标探测试验,同时也进行天基空间目标系统关键技术的验证试验。目前,加拿大正在研制“高低轨观测卫星”项目,此项目属于天文观测项目。该任务期望借助一个光学望远镜载荷,去完成两类在轨观察任务,一是近地空间监视,二是高轨空间监视,同时要发现并观察近地小行星和彗星,并确定它们的运行轨迹。
加拿大国防部借助科学项目所积累的技术成果,加快了空间监视系统(CSSS)的研发进程,而空间监视系统(CSSS)是加拿大空间监视计划(SofS)的核心部分。卫星属于该系统的重要构成部分,它是一个搭载光电有效载荷的小卫星,在投入使用后会成为美国空间监视网(SSN)的一部分。卫星的主要观测目标包含空间碎片等。
德国计划在 2013 年发射的卫星,是用于观测近地轨道卫星和空间碎片的一颗微小卫星。意大利罗马的 La 大学(罗马一大)的 GAUSS 小组正在研发 -5 卫星。这颗微小卫星主要是用于民用科学试验,通过光学观测系统来对空间碎片进行监视。
可以看出,在天基空间目标观测方面,美国处于领先地位,是引领者。能够预见,到 2015 年之后,若美国计划的所有天基空间目标监视系统都部署完成并具备实战能力,太空就如同美国的后花园一般,太空中的任何举动都难以逃脱美国这些“天眼”的监视,这会使太空乃至地球的安全大大增加。然而,这会致使美国的技术霸权和政治霸权得以进一步强化,这是每一个热爱和平的人都不愿见到的情况。
页:
[1]