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美軍祁觀︱星戰(zhàn)2.0?——“反導(dǎo)評(píng)估”與天基傳感系統(tǒng)
新版《反導(dǎo)評(píng)估》在多次“爽約”之后,終于正式推出。總體來(lái)說(shuō),正式版本與官方事前透露的信息相符,包括:
加強(qiáng)本土的中段反導(dǎo)攔截部署;突出超高聲速武器等新威脅;強(qiáng)調(diào)巡航導(dǎo)彈防御;重視太空資產(chǎn);提出新的反導(dǎo)手段,例如激光、F-35在反導(dǎo)體系中的作用等;在大國(guó)戰(zhàn)略關(guān)系方面,從奧巴馬2010年版《彈道導(dǎo)彈防御評(píng)估》的“再保證”定調(diào)轉(zhuǎn)向片面追求美國(guó)的絕對(duì)安全;重提助推段反導(dǎo),可能再次引發(fā)關(guān)于進(jìn)攻與防御的邊界、戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)行為模糊等憂慮,等等。
這些都增加了大國(guó)軍事安全關(guān)系在戰(zhàn)略層面的不確定性和不信任感。
在新版評(píng)估正式推出前的最后一波輿論造勢(shì)中,最吸引眼球的當(dāng)屬有關(guān)太空部署打擊平臺(tái)的內(nèi)容。考慮到基本物理規(guī)律和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),再加上預(yù)算問(wèn)題,天地打擊系統(tǒng)至少在中短期是不可能的。而實(shí)際發(fā)布的版本也并沒有這一項(xiàng)。
雖然少了一些“驚悚”效果,但是對(duì)于太空資產(chǎn)的關(guān)注仍是新版《反導(dǎo)評(píng)估》極為重要的內(nèi)容,主要體現(xiàn)為加強(qiáng)太空傳感器的部署,提高預(yù)警、識(shí)別、跟蹤以及攔截制導(dǎo)能力。
新倡議,老關(guān)切
加強(qiáng)天基傳感器的訴求并不是新版《反導(dǎo)評(píng)估》首次提出。事實(shí)上,2020年代中后期完成新“太空傳感器層”的開發(fā)與部署是美軍追求多年的反導(dǎo)部署要點(diǎn)之一,在導(dǎo)彈防御局與空軍、國(guó)會(huì)的多方協(xié)調(diào)中,強(qiáng)化太空資產(chǎn)從來(lái)都是重中之重。
與本專欄討論過(guò)的陸基、海基反導(dǎo)雷達(dá)相比,天基傳感器系統(tǒng)在覆蓋和作用范圍、探測(cè)與識(shí)別方式、跟蹤和生存能力等方面互有優(yōu)劣,與陸基海基系統(tǒng)具有互補(bǔ)性,是構(gòu)成美國(guó)全球一體化分段、分層反導(dǎo)預(yù)警、跟蹤與制導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一環(huán)。由于天基傳感器看得早、看得廣、跟得穩(wěn),對(duì)于美國(guó)提高反導(dǎo)預(yù)警時(shí)間、攔截好范圍、跟蹤能力都極為重要。
相比太空部署打擊手段這種技術(shù)和政治上都存在很大問(wèn)題與不確定性的方案,美國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)補(bǔ)強(qiáng)傳感器星座的共識(shí)更強(qiáng)。不過(guò)因?yàn)榧夹g(shù)風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)費(fèi)等原因,這一訴求同樣面臨重重阻力。例如2013與2014年“精確跟蹤空間系統(tǒng)(PTSS)”與“空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)(STSS)”的下馬。在這些項(xiàng)目終止之后,美國(guó)目前的在軌傳感器網(wǎng)絡(luò)主要只能承擔(dān)敵導(dǎo)彈助推段的預(yù)警探測(cè)任務(wù)。
目前,空軍所負(fù)責(zé)的“天基紅外系統(tǒng)(SBIRS)”是上世紀(jì)90年代就開始研制的系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)是作為國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的組成部分,接替上世紀(jì)70年代開始服役、已經(jīng)過(guò)5階段發(fā)展的國(guó)防支援計(jì)劃(DSP)衛(wèi)星系統(tǒng),執(zhí)行導(dǎo)彈預(yù)警、戰(zhàn)區(qū)預(yù)警、情報(bào)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)生成的任務(wù)。
SBIRS分為高軌(靜止軌道與大橢圓軌道)和低軌部分以及地面系統(tǒng),主要通過(guò)利用目標(biāo)與背景的紅外輻射溫差來(lái)生成熱點(diǎn)或圖像,探測(cè)目標(biāo)信息。其中高軌項(xiàng)目進(jìn)展較為順利,低軌項(xiàng)目卻困難重重——該項(xiàng)目于2001年從空軍轉(zhuǎn)至導(dǎo)彈防御局,并于2002年在成本控制、項(xiàng)目進(jìn)度和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等方面都遇到問(wèn)題。之后,低軌項(xiàng)目更名為PTSS,由最初計(jì)劃的24星星座調(diào)整為9-12顆星的星座。2009年兩顆試驗(yàn)演示衛(wèi)星入軌,然后……便沒有然后了。該項(xiàng)目于2014年終止。
空軍除了目前掌握著SBIRS高軌衛(wèi)星外,還在用30億發(fā)展這一高軌道項(xiàng)目的后續(xù)平臺(tái)“下一代過(guò)頂持續(xù)紅外(下一代OPIR)”項(xiàng)目。隨著爭(zhēng)議不斷的“太空軍”以“陸戰(zhàn)隊(duì)模式”暫告一段落,即太空司令部為空軍下屬單位,空軍將有更大動(dòng)力推動(dòng)這類項(xiàng)目。2019財(cái)年的《國(guó)防授權(quán)法案》也要求五角大樓完成開發(fā)計(jì)劃并啟動(dòng)太空導(dǎo)彈防御傳感器系統(tǒng)的發(fā)展,而該財(cái)年的撥款案又為該項(xiàng)目增撥了7300萬(wàn)。
但是中期選舉之后眾議院權(quán)力平衡的改變?cè)黾恿诵碌淖償?shù),無(wú)論是民主黨領(lǐng)袖還是眾院武裝力量委員會(huì)主席都聲稱要抵制新的反導(dǎo)投資。對(duì)于白宮和五角大樓來(lái)說(shuō),如何講好新的“反導(dǎo)故事”便更有挑戰(zhàn),例如,如何讓國(guó)會(huì)明白已有的SBIRS高軌道項(xiàng)目、下一代OPIR、“太空傳感器層”之間的關(guān)系,如何說(shuō)服國(guó)會(huì)重新在低軌道項(xiàng)目上花錢。
導(dǎo)彈防御局、空軍定會(huì)在這些說(shuō)服工作上下大力氣。從作戰(zhàn)角度來(lái)講,他們認(rèn)為部署新的系統(tǒng)已是刻不容緩。新版《反導(dǎo)評(píng)估》所突出的這一關(guān)切要從天基傳感器在反導(dǎo)殺傷鏈條中的作用說(shuō)起。
反導(dǎo)殺傷鏈
在天基紅外系統(tǒng)中,高軌與低軌衛(wèi)星的角色不同。高軌衛(wèi)星側(cè)重于來(lái)襲導(dǎo)彈上升段的發(fā)現(xiàn)和早期預(yù)警,并為低軌道和全球反導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的其他傳感器平臺(tái)如陸基、海基反導(dǎo)雷達(dá)提供目標(biāo)指示。
而低軌道衛(wèi)星則主要用于探測(cè)、捕獲和跟蹤飛行中段的導(dǎo)彈,通過(guò)測(cè)量目標(biāo)的分譜輻射量、溫度、有效輻射面積和變化率,分辨彈頭和誘餌彈,獲得彈頭的位置、速度、加速度數(shù)據(jù),進(jìn)行遠(yuǎn)程制導(dǎo),評(píng)估攔截效果。
在天基紅外反導(dǎo)作戰(zhàn)流程中,首先由高軌道衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈發(fā)射,向美國(guó)全球反導(dǎo)指揮控制系統(tǒng)提供早期預(yù)警信息。進(jìn)而,低軌道衛(wèi)星與陸基、海基雷達(dá)根據(jù)早期預(yù)警的指示截獲目標(biāo)。之后,低軌道衛(wèi)星對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤,在這一過(guò)程中需要依靠多顆低軌道衛(wèi)星組網(wǎng)以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行多視角的測(cè)繪和識(shí)別。接下來(lái),這些信息被反饋給高軌、高精度衛(wèi)星和陸基、海基雷達(dá),后者對(duì)來(lái)襲目標(biāo)的位置、軌跡和類型進(jìn)行更高質(zhì)量的判別,并將數(shù)據(jù)提供給攔截打擊平臺(tái)。攔截彈發(fā)射后,在數(shù)據(jù)指引下飛行至較近距離,利用自身紅外導(dǎo)引頭最終截獲、跟蹤并鎖定目標(biāo),通過(guò)碰撞攔截。最后由衛(wèi)星對(duì)攔截效果進(jìn)行圖像評(píng)估,若未達(dá)成有效殺傷,則開始新一輪攔截。

特別是考慮到高超聲速武器即將成為大國(guó)戰(zhàn)略關(guān)系中的新變量,早在新版《反導(dǎo)評(píng)估》出臺(tái)的數(shù)年前開始,建立新的天基傳感器網(wǎng)絡(luò)便已被重視起來(lái)。包括SBIRS在內(nèi)的美國(guó)目前的太空資產(chǎn)可以探測(cè)導(dǎo)彈的助推和中段飛行,但是滑翔載具與彈體分離之后的機(jī)動(dòng)能力帶來(lái)的挑戰(zhàn)不同于攔截一般彈道導(dǎo)彈,美國(guó)目前不同攔截系統(tǒng)的覆蓋存在盲區(qū)。為此導(dǎo)彈防御局多年來(lái)不斷游說(shuō)各方,在近地軌道建立新的預(yù)警探測(cè)和攔截制導(dǎo)能力。

未來(lái)的“太空傳感器層”會(huì)是什么樣子,目前不得而知,參照半途而廢的低軌項(xiàng)目,會(huì)有延續(xù)性也將有新的解決方案:包括數(shù)十顆部署在1600公里高度的近地軌道小衛(wèi)星,在1-3個(gè)軌道面上構(gòu)成覆蓋全球的系統(tǒng)。衛(wèi)星搭載一臺(tái)寬視場(chǎng)短波紅外捕獲探測(cè)器和一臺(tái)窄視場(chǎng)凝視跟蹤探測(cè)器,兩套系統(tǒng)工作波段不同、任務(wù)內(nèi)容互補(bǔ)。前者以紅外短波探測(cè)捕獲目標(biāo)尾焰、彈體和再入彈頭,跟蹤的同時(shí)將信息傳遞至高軌衛(wèi)星。后者通過(guò)中長(zhǎng)波和可見光探測(cè)對(duì)中段和再入段進(jìn)行跟蹤鎖定。兩套系統(tǒng)有效配合可以顯著提高導(dǎo)彈預(yù)警時(shí)間。
能力之外,成本是個(gè)大問(wèn)題。無(wú)縫預(yù)警與監(jiān)控所需要的衛(wèi)星數(shù)量、相對(duì)靜止軌道要低的衛(wèi)星壽命等部署和維護(hù)成本問(wèn)題都使其面臨更大的技術(shù)和資金挑戰(zhàn)。

2018年夏天,導(dǎo)彈防御局通過(guò)空軍主持的“太空企業(yè)共同體”平臺(tái)與9家機(jī)構(gòu)分別簽署了一百萬(wàn)美元的合同,對(duì)“高超”武器防御的太空傳感器進(jìn)行概念性研究。空軍最初將這個(gè)項(xiàng)目命名為“導(dǎo)彈追蹤系統(tǒng)”,導(dǎo)彈防御局將其改名為“太空傳感器層”。按照計(jì)劃,導(dǎo)彈防御局將從這九家機(jī)構(gòu)的方案中挑出三個(gè),再進(jìn)行6-9個(gè)月的開發(fā)。而項(xiàng)目后續(xù)能否進(jìn)行則取決于2020年的軍費(fèi)撥款情況。
本專欄已多次強(qiáng)調(diào),特朗普的擴(kuò)軍、強(qiáng)軍計(jì)劃雖然一上來(lái)聲勢(shì)很大,但是實(shí)際改變并沒有宣傳的那么夸張,再加上赤字形式和政治態(tài)勢(shì)的改變,重回軍費(fèi)僵局的可能性在增大。在2019至2023年的五年軍費(fèi)計(jì)劃中,計(jì)劃軍費(fèi)開支增長(zhǎng)只有1.2%。每一分花在新項(xiàng)目的錢都意味著其他軍兵種的傳統(tǒng)和常規(guī)項(xiàng)目需要進(jìn)行相應(yīng)縮減。
燒錢的問(wèn)題不宜無(wú)限放大,如在研發(fā)方面,“太空傳感器層”的開發(fā)將發(fā)揮軍民融合優(yōu)勢(shì),使用成熟商用技術(shù),而非從零開始。這不僅包含硬件方面的衛(wèi)星和傳感器技術(shù),也包括應(yīng)用人工智能的數(shù)據(jù)處理能力。在承包商方面沒有讓傳統(tǒng)大企業(yè)完全掌握主導(dǎo)權(quán),并吸納新的機(jī)構(gòu)進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng),也是為了壓縮成本。但是,由于低軌項(xiàng)目的部署和維護(hù)成本很高,注定會(huì)成為軍費(fèi)政治的焦點(diǎn)。
業(yè)界對(duì)于新系統(tǒng)的開發(fā)充滿信心。雖然在2018年各大軍工企業(yè)開始為未來(lái)五年預(yù)算前景做減法,但是從事衛(wèi)星研發(fā)的機(jī)構(gòu)仍然信心滿滿,認(rèn)為即便軍費(fèi)果然出現(xiàn)問(wèn)題,國(guó)會(huì)也將保住“高超聲速”攻防相關(guān)項(xiàng)目。他們能否成功瓜分到新的“太空蛋糕”,美國(guó)的大國(guó)太空競(jìng)爭(zhēng)是否會(huì)進(jìn)一步升級(jí),未來(lái)一個(gè)財(cái)年將見分曉。





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