近日，據(jù)美國媒體報(bào)道，美國太空發(fā)展局（SDA）計(jì)劃在國際空間站上測試用于跟蹤高超聲速導(dǎo)彈發(fā)射的設(shè)備。

俄羅斯軍事專家阿列克謝?列昂科夫認(rèn)為，美國計(jì)劃在國際空間站測試用于監(jiān)測高超聲速導(dǎo)彈發(fā)射的設(shè)備，將國際空間站用作五角大樓的試驗(yàn)平臺，美國正在樹立一個危險(xiǎn)的先例。

國際空間站。

高超領(lǐng)域，既要攻也要防

目前，鑒于高超聲速武器所帶來的巨大優(yōu)勢，世界主要軍事大國都在加緊研制高超聲速武器，如俄羅斯在高超聲速武器的開發(fā)和試驗(yàn)方面已經(jīng)領(lǐng)先，自認(rèn)為落后的美國近幾年也明顯加快了高超聲速武器的研究進(jìn)度。2020年財(cái)年在高超聲速領(lǐng)域申請的科研經(jīng)費(fèi)預(yù)算總額高達(dá)26億美元，并計(jì)劃在2020～2024財(cái)年累積申請105億美元。目前美國開展的高超聲速導(dǎo)彈項(xiàng)目主要有海軍常規(guī)快速打擊項(xiàng)目（CPS）、陸軍遠(yuǎn)程高超聲速武器項(xiàng)目（LRHW）、空軍AGM-183A項(xiàng)目以及DARPA戰(zhàn)術(shù)助推滑翔項(xiàng)目（TBG）、作戰(zhàn)火力項(xiàng)目（OpFires）和吸氣式高超聲速武器概念項(xiàng)目（HAWC)。在今年的2月27日美國國防部網(wǎng)站發(fā)表了題為《美國防部官員透露高超聲速武器研發(fā)戰(zhàn)略》的報(bào)道，稱美國國防部已經(jīng)把高超聲速武器列為優(yōu)先級別最高的武器裝備現(xiàn)代化項(xiàng)目之一，該戰(zhàn)略將分四階段實(shí)施，以加快這種武器系統(tǒng)的研發(fā)和部署。

不過美國在加緊研發(fā)高超聲速武器的同時(shí)，也沒有忘記研究如何對付這種武器。比如，導(dǎo)彈防御局（MDA）于2018年9月授出21項(xiàng)“高超聲速防御武器系統(tǒng)”合同，涉及攔截方案包括動能/非動能、陸基/空基/天基、改進(jìn)/新研、助推段/末段攔截等各種概念。2019年9月選出“高超聲速防御武器系統(tǒng)概念-標(biāo)槍”、“女武神末段高超聲速防御攔截器”、“SM3-HAWK”、“針對高超聲速武器的超高速攔截器概念（HYVINT）”和“非動能高超聲速防御概念”5個方案進(jìn)行深化研究；2020年1月，MDA公開發(fā)布了“區(qū)域性滑翔段攔截武器系統(tǒng)”（RGPWS）項(xiàng)目招標(biāo)書草案。

美國正加緊改造升級現(xiàn)有的反導(dǎo)體系，賦予其反高超聲速武器的能力。

高超防御，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是關(guān)鍵

如果要成功防御高超聲速武器，及時(shí)的預(yù)警和準(zhǔn)確的跟蹤是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的彈道導(dǎo)彈的攻擊時(shí)間雖短，但彈道比較固定，潛在落點(diǎn)比較容易測定。但是高超聲速導(dǎo)彈卻讓“天平”向著攻方大幅的傾斜，高超聲速導(dǎo)彈普遍采用乘波體或升力體等高升阻比外形，雷達(dá)反射面積較小，一般為0.001~0.1㎡，當(dāng)導(dǎo)彈以高超聲速飛行時(shí)“等離子鞘套”會對高超聲速導(dǎo)彈的雷達(dá)散射特性帶來較大影響，不利于地基雷達(dá)或彈上雷達(dá)導(dǎo)引頭探測。而且高超聲速武器可在臨近空間高速、高機(jī)動性飛行，受地球曲率遮擋的影響，地面預(yù)警雷達(dá)的視距將減小。這些都讓地基探測手段難以對高超聲速武器進(jìn)行有效預(yù)警探測與跟蹤，也讓防御方的反應(yīng)時(shí)間呈指數(shù)級的下降。

不過，在大氣層內(nèi)高超聲速飛行時(shí)，由于氣動熱的影響，高超聲速導(dǎo)彈的紅外輻射特性相對較為明顯。對于普通的吸氣式巡航導(dǎo)彈，超燃沖壓發(fā)動機(jī)工作時(shí)也會大幅提高導(dǎo)彈的紅外輻射強(qiáng)度。因此美國研究認(rèn)為，探測和跟蹤這些武器需要大口徑電光和紅外（EO/IR）空間傳感器，部署的最佳有利位置是太空，特別是近地軌道，光電/紅外反射鏡如果被安裝在近地軌道上的衛(wèi)星上，對于探測高超聲速飛行器將會具備很大優(yōu)勢。雖然美國目前擁有“天基紅外系統(tǒng)”和“太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”兩種天基預(yù)警衛(wèi)星，但“天基紅外系統(tǒng)”軌道過高，精度不夠；而“太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”雖位于低地球軌道，但只在2009年發(fā)射過兩顆，無法實(shí)現(xiàn)全面覆蓋。所以美國迫切需要發(fā)展新型天基預(yù)警探測跟蹤傳感器，以實(shí)現(xiàn)高超聲速武器探測與跟蹤。

準(zhǔn)備發(fā)射的SBIRS導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星。

這其中，MDA提出了“高超聲速和彈道跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)”(HBTSS)。該系統(tǒng)由部署在低軌道商業(yè)衛(wèi)星上的約200個50千克～500千克的傳感器載荷組成，這些傳感器在跟蹤目標(biāo)的同時(shí)能夠互相傳遞消息，通過先進(jìn)計(jì)算機(jī)的計(jì)算后可以實(shí)現(xiàn)對高超聲速目標(biāo)的不間斷跟蹤。與美國此前的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)相比，HBTSS系統(tǒng)采用分散式架構(gòu)，有許多小型的分系統(tǒng)構(gòu)成，這一結(jié)構(gòu)能夠最大化的降低成本，也能夠迅速形成執(zhí)行任務(wù)能力。HBTSS系統(tǒng)部署后，一是主要彌補(bǔ)對高超聲速武器預(yù)警探測能力的不足，形成對高超聲速武器的全程跟蹤能力；二是可以與“天基紅外系統(tǒng)”、下一代“過頂持續(xù)紅外”系統(tǒng)共同覆蓋導(dǎo)彈主動段，增強(qiáng)對先進(jìn)彈道導(dǎo)彈的預(yù)警能力。該系統(tǒng)計(jì)劃2021~2022年開始進(jìn)行天基演示試驗(yàn)驗(yàn)證，2025年后實(shí)現(xiàn)部署運(yùn)行。

另外據(jù)推測，HBTSS項(xiàng)目與美軍“黑杰克”計(jì)劃之間應(yīng)該存在一定聯(lián)系。“黑杰克”是DARPA于2018年啟動的項(xiàng)目，旨在構(gòu)建一個包含60~200顆衛(wèi)星的星座，以試驗(yàn)由低成本衛(wèi)星組網(wǎng)的低軌星座和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的軍事用途, 其主要功能是提供寬度通信，同時(shí)會安裝其他有效載荷用于導(dǎo)彈防御、PNT（授時(shí)，導(dǎo)航與定位）以及ISR（情報(bào)、監(jiān)視和偵察）。與美國防部傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)方式截然不同，“黑杰克”是從商業(yè)供應(yīng)商處購買小型衛(wèi)星，為其配備軍用傳感器有效載荷，并在低地球軌道上部署一個小星座，這種小衛(wèi)星能力上與目前在地球同步軌道上運(yùn)行的軍事通信系統(tǒng)相似，而成本只有后者的一小部分，具有經(jīng)濟(jì)可承受性。2020年4月24日，DARPA授予洛克希德·馬丁公司一份價(jià)值580萬美元的合同，用于“黑杰克”項(xiàng)目的衛(wèi)星集成工作，預(yù)計(jì)在2022財(cái)年發(fā)射第一批約20顆衛(wèi)星，2024財(cái)年發(fā)射第二批150顆衛(wèi)星。從“黑杰克”計(jì)劃的部署方式和用途來看，HBTSS可能將用于導(dǎo)彈防御的有效載荷安裝于黑杰克衛(wèi)星上。

“高超聲速和彈道跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)”作戰(zhàn)示意圖。

同時(shí)，美國航天發(fā)展局(SDA)也正在研究一種天基分布式衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu)。SDA于去年3月份成立，主要職責(zé)是加速發(fā)展和部署新的軍事航天能力，確保技術(shù)和軍事優(yōu)勢；整合航天能力開發(fā)，減少重復(fù)工作；加強(qiáng)與盟國和合作伙伴的合作，充分利用商業(yè)航天和盟國航天技術(shù)等。在去年的5月11日SDA發(fā)布了一份建議征詢書草案，擬在2022財(cái)年發(fā)射第一批能夠跟蹤高超聲速武器的衛(wèi)星。根據(jù)該草案，SDA正在招標(biāo)承包商設(shè)計(jì)和建造8顆寬視場（WFoV）衛(wèi)星，這些衛(wèi)星將裝備紅外傳感器，具備高超聲速武器的初始跟蹤能力。另外這八顆衛(wèi)星還將接入SDA的傳輸層衛(wèi)星，建立一個具有光學(xué)衛(wèi)星間交叉鏈路的天基網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，讓W(xué)FoV傳感器收集的數(shù)據(jù)能夠在衛(wèi)星之間傳輸，最終通過戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。

根據(jù)此次的報(bào)道，SDA計(jì)劃將以紅外波段工作的Prototype Infrared Payload設(shè)備裝載在諾斯羅普?格魯曼公司的“天鵝座”美國貨運(yùn)飛船上，并于7月飛往空間站。報(bào)道稱，該實(shí)驗(yàn)將于飛船在國際空間站上時(shí)進(jìn)行，并將可收集用于研制探測高超聲速和彈道導(dǎo)彈發(fā)射設(shè)備所需的數(shù)據(jù)，將來該設(shè)備計(jì)劃安裝在低軌道導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星上。

綜上可以看出，隨著美軍高超聲速武器防御項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)，未來該領(lǐng)域的博弈將會更加激烈。

（作者系察哈爾學(xué)會研究員）