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高邊疆之謀?|伊朗首射軍用衛(wèi)星,性能有限但意義不一般

澎湃新聞特約撰稿 林森
2020-04-29 11:33
來源:澎湃新聞
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受火箭運載能力和衛(wèi)星技術(shù)水平的限制,伊朗此次發(fā)射的首顆軍用衛(wèi)星更多是解決有無問題,為日后發(fā)展軍用價值更大的衛(wèi)星開辟道路。

22日,伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊用國產(chǎn)新型“信使”(Qassed)運載火箭成功把“光明”1(Noor-1)首顆軍用衛(wèi)星送入425公里軌道。當天也是伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊成立紀念日,發(fā)射在沙赫魯?shù)聦棸袌鲞M行。

此次發(fā)射引發(fā)了外界對伊朗首顆軍用衛(wèi)星用途和性能的猜測。美國航天司令部司令兼美國天軍空間作戰(zhàn)部長雷蒙德上將26日在社交媒體上稱,名為“光明”的這顆軍用衛(wèi)星是“天上一個翻著跟頭的網(wǎng)絡攝像頭”,“不大可能”提供任何有用的情報數(shù)據(jù)。

伊朗國產(chǎn)新型“信使”(Qassed)運載火箭

積極發(fā)展多種衛(wèi)星,伊朗航天雄心勃勃

伊朗一直以來都致力于發(fā)展太空計劃,一方面可以展示其技術(shù)能力,另一方面還可以監(jiān)視美國在其鄰國的軍事部署。伊朗航天部門正通過自研和引進國外技術(shù)雙管齊下的方式發(fā)展衛(wèi)星技術(shù),以防止西方國家對其進行限制。

其實,在伊朗革命爆發(fā)之前, 前伊政府曾提出一個名為金星的衛(wèi)星計劃,1977年伊朗革命爆發(fā)后,該衛(wèi)星中斷。哈梅內(nèi)伊總統(tǒng)掌權(quán)后,金星計劃得以恢復。在國產(chǎn)衛(wèi)星發(fā)射成功之前,伊朗一直希望購買外國衛(wèi)星,但采購計劃充滿坎坷。

伊朗的第一顆衛(wèi)星是2005年10月同俄羅斯合作發(fā)射的遙感衛(wèi)星SINA衛(wèi)星,該衛(wèi)星分辨率約為50米,使用壽命3年,讓伊朗軍隊在外太空偵察能力上取得進展。

2009年2月3日,伊朗使用“信使”-1火箭成功將其自主研發(fā)衛(wèi)星 “希望”號送入預定軌道,成為世界第九個擁有獨立發(fā)射衛(wèi)星能力的國家。

“希望”號是一顆科研衛(wèi)星每24小時環(huán)繞地球15圈,隨衛(wèi)星攜帶了遙感、遙測、數(shù)據(jù)處理、衛(wèi)星控制和遠程通信等系統(tǒng),主要用于收集數(shù)據(jù)和測試設備。衛(wèi)星將在繞軌道運行1至3個月后再入大氣層燒毀,所得數(shù)據(jù)將用于發(fā)展伊朗未來有可能發(fā)射的長期運行應用衛(wèi)星。

夜間發(fā)射的“鳳凰”火箭

伊朗首顆衛(wèi)星技術(shù)驗證色彩比較濃。首顆衛(wèi)星發(fā)射成功之后,伊朗將精力放在應用衛(wèi)星上。2009年~2015年,伊朗不斷嘗試建造不同類型的衛(wèi)星,并陸續(xù)發(fā)射了4顆衛(wèi)星,包括“觀測-1號”、“科工先驅(qū)號”和“黎明號”,實現(xiàn)了對通訊、制圖和微小衛(wèi)星的自主研發(fā)。

2011年6月15日,伊朗成功將“觀測”-1號衛(wèi)星發(fā)射升空,該衛(wèi)星是伊朗首顆國產(chǎn)對地遙感衛(wèi)星,運行在260公里高的軌道,每24小時能繞地15周,壽命2個月。“科工先驅(qū)號”是一顆地球觀測衛(wèi)星,在2012年2月3日發(fā)射成功,可用于監(jiān)測天氣和自然災害。該衛(wèi)星重50千克,每90分鐘繞地球一周,向伊朗傳回一次圖像。

2015年2月,伊朗自主國產(chǎn)衛(wèi)星“黎明”號發(fā)射成功,數(shù)小時后,成功實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸。“黎明”號衛(wèi)星的主要特點是可以實現(xiàn)在250~450公里范圍內(nèi)的自由變軌。該衛(wèi)星搭載了GPS導航系統(tǒng),并可用于拍攝和傳送高精度圖像,伊朗是中東地區(qū)唯一擁有這項衛(wèi)星技術(shù)的國家。在通信衛(wèi)星方面,2019年2月5日,伊朗“信使”-1火箭成功把“杜思提”通信衛(wèi)星送入預定軌道。

雖然伊朗積極研制國產(chǎn)衛(wèi)星,但由于工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)水平薄弱,衛(wèi)星技術(shù)水平一直比較底下。為了提高本國衛(wèi)星研制能力,伊朗在自主研發(fā)的基礎(chǔ)上,也積極推動同其他國家的合作。

伊朗國產(chǎn)新型“信使”(Qassed)運載火箭采用機動發(fā)射方式

伊朗已經(jīng)和俄羅斯簽署合作協(xié)議,希望通過俄羅斯的幫助建造自己的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)。兩家俄羅斯企業(yè)和伊朗一家企業(yè)均達成協(xié)議,幫助伊朗建造衛(wèi)星觀測系統(tǒng)。

衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)可以用于收集地球大氣層、陸地和海洋的相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)協(xié)議,俄羅斯NPK BARL公司將建立地面接收站,另一家企業(yè)VNIIEM負責衛(wèi)星的研發(fā)和發(fā)射工作,伊朗Bonyan Danesh Shargh公司負責整個觀測系統(tǒng)的運營。

除了俄羅斯,伊朗和歐洲公司于2015年8月也簽訂了一項聯(lián)合建造遙感衛(wèi)星的諒解備忘錄(MOU)。該協(xié)議由伊朗SahfaMahvareh公司和一家可信度較好的歐洲公司簽訂。基于協(xié)議,雙方將聯(lián)合設計和制造遙感衛(wèi)星,Sahfa Mahvareh將在衛(wèi)星發(fā)射之后接管其控制權(quán)。目前,還沒有伊朗和歐洲公司合作相關(guān)進展的消息,考慮到美伊交惡,這些具有軍用潛力的相關(guān)合作也可能受到了影響。

“信使”-1火箭,其運載能力只有100千克左右

軍用衛(wèi)星“翻跟頭”,未來路還很長

20世紀80年代以來,多次局部戰(zhàn)爭表明,各種航天器已經(jīng)成為聯(lián)合作戰(zhàn)中獲取對方全面、縱深軍事信息的重要手段,也是平時監(jiān)視、情報活動的重要裝備。因此,有較強航天實力的國家通常會積極研制和發(fā)射各種類型的軍用航天器,不具備發(fā)射衛(wèi)星能力的國家則購買外國軍用或軍民兩用衛(wèi)星以及商業(yè)遙感照片,滿足自身天基情報方面的需求。

目前,用于獲取天基情報方面的衛(wèi)星主要包括偵察衛(wèi)星、導彈預警衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等。偵察衛(wèi)星包括成像偵察衛(wèi)星和電子偵察衛(wèi)星,而成像偵察衛(wèi)星又包括光學成像和雷達成像兩種,光學偵察衛(wèi)星一般配備了可見光相機等光學偵察設備,分辨率較高,但受光照、氣象條件等因素的影響,全天候偵察能力不足,而雷達偵察衛(wèi)星通常配備了合成孔徑雷達,基本不受氣象條件的影響,可全天候偵察,而且還可以識別偽裝目標,缺點是分辨率普遍低于光學偵察衛(wèi)星。兩種衛(wèi)星可以相互配合,優(yōu)勢互補,因此,不少大國都會發(fā)射兩種類型的成像偵察衛(wèi)星。

伊朗大力發(fā)展航天能力,顯然也考慮到了航天對自身軍事實力的提高。在發(fā)射首顆技術(shù)試驗衛(wèi)星進入獨立發(fā)射衛(wèi)星航天俱樂部后,伊朗開始研發(fā)一些應用衛(wèi)星,種類包括對地遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星等,主要運行在低軌道,而且重量在350千克以下,屬于微小衛(wèi)星。

伊朗研制的微小衛(wèi)星

隨著微小衛(wèi)星平臺和對地遙感技術(shù)的發(fā)展,微小遙感衛(wèi)星已經(jīng)成為當下航天熱門發(fā)展航天器,以往動輒幾噸重對地遙感衛(wèi)星才能達到的5米以下分辨率,而目前,一些幾十千克甚至幾千克的微小衛(wèi)星也能達到。以美國行星實驗室公司(PLanet Labs)Flock-1系列衛(wèi)星為例,其重量只有6千克左右 ,空間分辨率卻達到3-5米,這個分辨率已經(jīng)可以滿足軍事偵察上詳查的需求,最主要的是火箭一次發(fā)射可以攜帶幾十顆甚至上百顆衛(wèi)星,衛(wèi)星成本也不高,具有不小的軍用價值。而重量更大的一些商業(yè)遙感衛(wèi)星分辨率已經(jīng)達到亞米級水平,偵察能力更強,并且隨著視頻衛(wèi)星的出現(xiàn),這些衛(wèi)星還可以通過組網(wǎng)方式隊特定目標進行實時監(jiān)控。

受火箭發(fā)動機技術(shù)水平的限制,無論是之前的“信使”-1火箭和“鳳凰”火箭,還是此次機動發(fā)射“信使”火箭,其運載能力都不高,低軌道最大運載能力在350千克以內(nèi),所以只能發(fā)射一些微小衛(wèi)星。如果伊朗能從國外獲得一些先進的星載相機,研制出的滿足軍事需求的微小衛(wèi)星技術(shù)上障礙不大。但以目前伊朗的航天技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ),其他諸如導彈預警衛(wèi)星、高軌道通信衛(wèi)星等航天器在很長一段時間,都是可望不可即的裝備。

從伊朗公開火箭箭體照片來看,此次發(fā)射的“光明”-1衛(wèi)星采用矩形設計,底部按照有四塊折疊太陽能電池板,衛(wèi)星四周也布置了太陽能電池板,配備光學成像設備的偵察衛(wèi)星。哈佛-史密森天體物理學中心天文學家麥克道爾稱,“光明”-1號衛(wèi)星是一顆6U立方星,而不是3U立方星(立方星以“U”劃分,1U 指一個標準單元(體積10厘米×10厘米×10厘米,重約1公斤))。目前,這顆衛(wèi)星運行并不正常,美國天軍觀察到該衛(wèi)星一直在翻滾,“只是天上翻著跟頭的網(wǎng)絡攝像頭,不大可能提供什么情報”。根據(jù)伊朗政府的說法,他們將花10天的時間讓衛(wèi)星穩(wěn)定下來,并啟用成像遙感設備。不管怎樣,伊朗此次發(fā)射邁出了公開發(fā)展軍事航天能力的第一步,為以后發(fā)展相關(guān)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

此次發(fā)射的“黎明”-1軍用衛(wèi)星

綜合目前信息,此次發(fā)射伊朗成功將衛(wèi)星送入預定軌道,但衛(wèi)星運行不正常,可能只能算部分成功。近年來,伊朗航天發(fā)展并不順利,多次發(fā)射失敗給伊朗航天的發(fā)展規(guī)劃帶來不小的沖擊。就在2月9日,伊朗航天局在霍梅尼航天中心發(fā)射了一枚“鳳凰”(Simorgh)運載火箭,計劃將“勝利”遙感衛(wèi)星送入距離地面550千米高度的近地軌道,但火箭沒能達到入軌速度,發(fā)射最終功虧一簣。這是“鳳凰”號火箭的第四次發(fā)射,四次發(fā)射中三次失敗,失敗率很高。即使是“信使”火箭的發(fā)射成功率也不算高,截至2019年的8次發(fā)射中成敗各半,即使按伊朗的說法將首次歸類為亞軌道測試,也只有62.5%的成功率。

因此,伊朗未來如果想繼續(xù)發(fā)展軍事航天,最主要還是得提高火箭的可靠性,畢竟火箭是進入太空的最主要物質(zhì)基礎(chǔ),可靠性問題解決了才能成功將衛(wèi)星送入預定軌道。值得一提的是,此次發(fā)射的新型“信使”火箭采用機動發(fā)射方式,對航天發(fā)射場的要求相對低一些,有一定的快速發(fā)射能力,這一能力賦予伊朗戰(zhàn)時快速發(fā)射衛(wèi)星,增強天基信息支援能力。

    責任編輯:謝瑞強
    校對:劉威
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