美曝光中国直升式反卫星武器 SC19导弹担纲主力

2016-11-24 19:11:01 西贴网 分享

  美国战略与国际研究中心日前发布了题为《China Space Strategy and Developments》的研究报告,对中国的航天战略、取得成就、反卫星武器、美国的航天能力及对中国航天发展的反应进行了研究。兵工厂将分上下两集为大家介绍相关内容,上集我们聚焦中国的航天战略,下集则关注那些“硬家伙“。本篇为该文下集。

  航天能力与成就

  中国航天能力的快速增长,对常规武器和核武器打击、陆海空作战、精确常规打击和导弹防御等军事能力产生了重要的影响。中国还利用其情报收集活动提高自己的技术能力。

  中国公司正在通过收购国外的零部件制造商、租赁公司、货运航空公司、材料生产商和航空港运营商,提升中国国内航天产品的开发和生产能力。除此之外,许多公司还在寻求建设合资企业和签订技术合作协议。这些中国公司与军方有着非常深厚的关系,给美国监管机构提出了新的问题:

  中国空军的主要承包商,中国航空工业集团公司,也被称为中航工业,已经设立私募基金,目标是投资高达30亿美元,收购拥有所谓军民两用技术的公司。2010年,俄勒冈州本德市的Epic公司授权中航工业使用重量轻却坚固的碳纤维复合材料制造小型飞机,而这些材料是用于制造高性能先进战斗机的材料。

  陕西是中国军用飞机测试和生产的中心,其省级和地方政府机构已经成立了另一个类似规模的收购基金。上个月,一个由包括陕西基金在内的中国投资者财团与美国国际集团签订了价值42.3亿美元的合同,购买了国际租赁金融公司80%的股份,该公司拥有世界上第二大喷气式客机机队。

  事实上,即使是中国的“北斗”卫星导航系统、载人航天和运载火箭这些用于和平目的航天工程项目,也具有军民两用能力,一旦需要,解放军会立即将它们用于军事。

  (一)天基C4ISR系统

  中国的军事期刊、国防白皮书和学术论文重点研究了战场“信息优势”的概念。为了实现信息优势,中国投入大量人力和物力资源发展先进的地面和空间C4ISR能力。从图1.1中可以看出,中国的大多数卫星都应用于ISR方面。为了建设真正具有信息优势的C4ISR系统,必须建设庞大的航天系统。2016年度,美国国防部关于中国的国防报告指出,中国坚持致力于发展C4ISR系统:

  中国人民解放军认为,在为固定式和机动式指挥所提供安全和可靠的通信保障的同时,提高C4I系统的能力是提高决策速度和决策有效性必不可少的。中国人民解放军正在全军的基层部队装备先进的自动化指挥系统,如一体化指挥平台。一体化指挥平台为多军种进行联合作战提供了指挥通信手段。C4I系统的进步缩短了指挥流程。中国人民解放军依靠新技术,利用顽存冗余的通信网络,共享情报、战场、后勤和气象等各类信息,提高了指挥员的态势感知能力。特别是,ISR数据近实时地传输到指挥员,加快了指挥员的作战决策过程,提高了作战行动的时效性。

  这些技术改进极大地提高了中国人民解放军的灵活性和快速反应能力。“信息化”作战不再需要为定下作战决心召开现场会议,作战实施也不再是人力密集型的过程。指挥员可以在运动中同时对多个单位下达作战命令,各个单位可以通过数据库和指挥自动化工具迅速调整自己的部署和行动。中国人民解放军还试图通过改革国家和战区级联合指挥机构,提高其C4I能力。

  国防部《2015年中国军力报告》对中国军队C4ISR系统的发展现状进行了深入分析:

  中国拥有全球发展最快的航天计划,正在运用它的在轨和地面航天资源支持其实现国家的民用、经济、政治和军事目标。中国对研制发展先进的航天能力进行了大量投资,特别重视发展卫星通信、情报、监视、侦察、卫星导航、气象以及载人、无人和星际空间探测等能力。目前,除了现有在轨航天资源外,中国已经建立了庞大的航天基础设施,用于支持航天器和运载火箭的制造、发射、指挥控制和数据链路。

  到2014年10月底,中国已经由国内发射或通过商业航天发射服务提供商,发射宇宙飞船16次。这些宇宙飞船主要用于提高中国的卫星通信和ISR能力,有些航天发射用于测试新的航天技术。2014年一年,值得关注的中国航天发展成就包括:

  第一台亚米级分辨率成像仪:“高分二号”卫星于8月成功发射,成为中国首颗亚米级高分辨率成像卫星。据报道,“高分二号”卫星可用于包括商业影像出售等在内的多种用途。

  月球取样并返回技术试验:10月下旬,中国发射“嫦娥五号”试验飞船,用于测试将月球样品取回地球的相关技术。中国计划在2017年发射真正的“嫦娥五号”飞船,完成月球取样返回任务。

  第四个航天发射中心建成完工:2014年,中国完成位于海南省文昌市的航天发射中心建设任务,计划不迟于2016年,开始使用该中心的设施发射其下一代“长征五号”和 “长征七号”运载火箭。

  中国发展C4ISR能力具有重大现实意义。中国几乎所有的战略目标和军事计划都要依靠信息优势,或至少要削弱和剥夺对手的信息优势。如前所述,中国认为,无论要在台湾海峡危机中取得胜利,还是在太平洋上取得与美国进行的战争的胜利,都需要实施反介入区域拒止战略。远程精确打击、战区弹道导弹防御、信息优势等是反介入区域拒止战略的重要组成部分,如果没有先进的C4ISR系统,反介入区域拒止战略是不可能达成的。

  Andrew S. Erickson在他的报告《评估中国的东风-21D反舰弹道导弹》——该导弹被视为中国成功实施反介入区域拒止战略的重要推手--中指出:

  战时,中国人民解放军的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)等技术可能不能满足实时识别和跟踪美国航母的作战要求。因此,提高C4ISR系统的能力是中国的军事现代化计划的优先发展项目。美国采取什么样的对策完全是另外一回事,但是,有充分的理由相信,中国人民解放军已经非常强大。

  此外,先进的C4ISR能力可能使中国改变其“不首先使用”核武器的政策,转而采取“告警即发射”的策略。此外,先进的情报能力对于监控和保护中国日益受到威胁的南海和东海的领土主张具有重要意义。

  2015年11月,美中经济与安全审查委员会对中国为建立先进的C4ISR能力,发展太空基础设施的情况进行了详尽分析:

  中国正在部署技术先进的卫星,包括光电卫星、合成孔径雷达卫星和电子侦察卫星。光电传感器被动获取海上和陆上目标的图像信息。虽然光电传感器能够得到高分辨率的图像,但是它们受恶劣天气条件的影响大,夜间不能获取目标图像。合成孔径雷达传感器使用微波传输方式获取海洋和地面目标的图像。他们往往比光电传感器分辨率低,但可以在白天、黑夜以及各种气象条件下成像。电子情报传感器检测电子信号的发射,确定辐射源的位置。综合使用这些能力,对于定位和跟踪移动的目标至关重要。隶属于中国人民解放军海军航空工程学院的研究人员完成的一项研究表明,综合利用ISR卫星的信息对于远程反舰弹道导弹成功地打击目标非常重要:

  为引导导弹对目标进行攻击,在对反舰弹道导弹火力运用进行规划时,需要获取可靠的目标情报信息。这些目标情报信息可以通过对光电成像卫星、SAR成像卫星、侦察卫星、海洋监视卫星、测绘资源卫星和高精度商业遥感卫星等图像信息进行综合得到,还可以在国际市场上买到。在获取来自许多不同卫星的目标信息以后,再对这些数据进行处理和融合,才能满足远程反舰弹道导弹的制导要求。

  中国的ISR卫星主要是遥感卫星,这些卫星包括:“实践”卫星、“高分”卫星和“海洋”卫星,文章下面的段落将对这些类型的卫星逐一进行分析。中国的很多民用或商业实体也拥有和运行大量成像和遥感卫星。中国人民解放军在所有卫星的研制、发射和运行中具有核心作用,只要在技术和保障上可行,这些民用和商用卫星就会被应用于军事行动,对中国人民解放军的C4ISR能力发挥提升作用,而在爆发危机或冲突时,它们将直接隶属于中国人民解放军。

  遥感卫星

  中国的首颗遥感系列卫星于2006年发射,是海上ISR体系的重要组成部分。中国官方媒体声称,这些卫星用于进行科学实验、国土资源调查等。该系列卫星属于军方,由中国人民解放军负责操作运行,主要用于执行广域海上监视任务,为探测、跟踪和定位美国的航母打击群等海上目标提供支持。迄今为止,中国已经发射包括光电、合成孔径和电子侦察等各种类型的遥感卫星37颗。

  “实践”号卫星

  中国的首颗“实践”号卫星,于1971年发射,归中国航天技术研究院所有,由中国航天技术研究院负责操作运行。“实践”号系列卫星有多种配置,能够用于承担多种任务。虽然一些“实践”号卫星严格地用于农作物育种等民用用途,但从卫星的载荷、轨道特点以及卫星发射保密程度来看,这些卫星似乎是军方的ISR卫星。一些“实践”号卫星上可能搭载了电子情报传感器,中国人民解放军使用这些传感器用于执行广域海上监视任务。另外一些“实践”号卫星可能搭载了红外传感器,用于探测弹道导弹发射,为弹道导弹早期预警系统提供信息支持。Pollpeter先生认为,弹道导弹早期预警系统的开发表明中国核武器政策正在发生改变:

  部署天基弹道导弹早期预警系统标志着中国的核武器战略思想从“不首先使用”正在向“预警即发射”方向转变。在此之前,中国一直采取核反击的力量使用原则,即只有在敌方发射首颗核武器后,才实施报复性的核反击。“预警即发射”系统能够提前发出核武器来袭的告警信息,提高中国核部队的生存能力。但是,如果在常规冲突中弹道导弹早期预警系统发出虚假警报,将有可能导致灾难性的后果。

  高分卫星

  首颗高分系列光电/合成孔径雷达卫星于2013年发射,是中国第一颗亚米级分辨率高清卫星,该系列卫星拥有多项创新性设计。据来自北京的消息称,“高分一号”已经应用于国土资源调查、矿产资源管理、大气和水环境质量监测、自然灾害急救应对和监测等多个领域,其卫星图像已经为中国的数十个国家部委和机构、地方政府、研究机构、大学、企业和组织提供支持。2014年,中国利用“高分一号”卫星协助搜索马来西亚失踪客机MH370,展示了其广域海上监视能力,这种用途对于中国人民解放军非常有用。中国在2014年发射了第二颗高分卫星,2015年发射了两颗,2016年有望发射多达四颗。

  海洋卫星

  中国的首颗海洋系列卫星于2002年发射,由国家海洋局负责管理和运行。该系列卫星用于对海洋环境进行监测,监测的内容主要包括污染、地形、风场、海表温度及洋流等,为民用和科研机构进行海洋管理和科学研究提供支持。国家海洋局负责对中国的海上执法机构进行监管,海洋系列卫星在与中国东海和南海主权声索相关的海上监控和执法行动中也发挥了重要作用。2012年,一位中国的官员就曾经表示,未来海洋卫星将对有争议的钓鱼岛和黄岩岛进行监视。到目前为止,中国已经发射了三颗海洋卫星,其中的两颗用于军事用途,中国计划在2020年前发射五颗海洋卫星。

  (二)“北斗”卫星导航系统

  “北斗”卫星导航系统设计用于替代美国的全球定位系统。自2000年以来,“北斗”卫星导航、定位、授时系统取得了重要进展,并已投入区域运用。2012年以来,第二代“北斗”卫星导航系统进入地区运行阶段,并计划于2020年前开始提供全球服务。届时,中国以外的大量用户将购买信息接收设备和导航定位服务,在出现危机和爆发冲突时,“北斗”卫星导航系统能够为民用和军事应用提供更大的冗余性和独立性。

  “北斗”卫星导航系统是具有军民通用性质的航天工程。一方面,它是一个令人印象深刻的巨大技术成就,拥有大量潜在商业用途。另一方面,中国认识到,未来与其他国家发生的战争,很可能是与该地区的西方国家或受到西方支持的国家发生的战争。为此,中国必须发展自己的导航定位卫星以替代美国的全球定位系统。目前,美国的全球定位系统占据中国95%的市场份额。

  2015年,美国国防部报告分析了中国航天发射的发展趋势,并使用图表描绘了2010年以来中国每年发射的新卫星,如图1.3所示:

  过去五年,中国共进行了15-20次运载火箭发射,每年将17-25颗卫星送入轨道,中国的航天发射次数和在轨卫星数量呈相对稳定增长趋势。自2010年以来,中国的航天发射有两个值得注意的发展趋势,一是,遥感/地球资源卫星发射次数持续增加;二是,导航卫星发射次数逐渐下降。

  自2010年以来,中国发射的遥感卫星和地球资源卫星的数量占发射总量的百分比有所增加。这类卫星占过去两年里中国发射的全部卫星的半数以上,表明中国把遥感卫星放在优先发展的重要地位。

  2010年到2012年间,中国共发射了13颗“北斗”导航卫星,但在2013和2014年两年里没有发射导航卫星。虽然看起来有点不太正常,但是导航卫星发射次数下降却在预料之中。到2012年年底,中国完成了“北斗二号”区域卫星导航系统的全部发射任务,据报道,从2013年开始进行系统测试。据来自中国卫星导航办公室的消息,中国将于2015年恢复其全球导航卫星星座中的卫星发射,有望在2017年前完成发射任务。

  Kevin Pollpeter说,2015年3月的一份报告透露,“北斗”卫星导航系统目前正处于“三阶段”发展过程中,图1.2对“北斗”卫星发射情况进行了详细说明:

  “北斗”卫星导航系统是中国的卫星导航系统,目的是减少对美国全球定位系统的依赖。类似于载人航天、月球探测、地球遥感工程,“北斗”卫星导航系统是中国科技发展中长期计划十六个大型项目之一。中国正在投入大量资金用于“北斗”卫星导航系统的发展,计划到2020年花费60到80亿美元,发展“北斗”卫星导航和定位技术。像全球定位系统一样,“北斗”卫星导航系统本质上说是具有民用用途的军事应用项目。但是,“北斗”卫星导航系统的体系架构,从技术、卫星数量和性能来看,与全球定位系统有巨大区别。

  与其他航天工程一样,中国的“北斗”卫星导航工程遵循“三步走”的发展计划,目前已经研制开发了两代系统。该“三步走”发展计划的第一步是,2000年发射“北斗一号”区域导航试验系统,2003年起投入运行。“北斗一号”使用有源卫星无线电测定业务(RDSS)系统。该系统包括两颗地球同步轨道卫星、一颗备份卫星、至少一个航天地面测控站和相互之间可以进行通信的用户接收器/发射器。这些接收器接收卫星信号,然后向卫星发送一个返回信号,再将该信号转发到地面测控站。由地面测控站计算接收器的位置,最后将该数据发送到接收器。“北斗一号”的定位精度为20米。另外,它还能够提供多达120个字符的短消息服务。

  “三步走”发展计划的第二步是,从2007年开始发展更先进的“北斗二号”卫星导航系统,从2012年开始以区域系统为基础进入运行使用阶段。目前,“北斗”卫星导航系统拥有16颗卫星,使用与“北斗一号”相同的有源系统,实现对服务地区的覆盖。该系统使用开放的民码,提供精度为10米或更高精度的定位服务——定位精度与位置有关,用于军事领域的导航定位服务精度更高,使用权限受到严格的限制。另一方面,全球定位系统只有24颗卫星,定位精度只有几米。中国官方声称,随着中国“北斗”卫星和数千个地面差分站的建设,“北斗”卫星导航系统的定位精度能够提高到米级甚至厘米级。与中国的“北斗”导航定位卫星系统相比,美国全球定位系统的定位精度为3至5米。目前,“北斗”卫星导航定位系统海上用户的定位精度可达3厘米,随着最新开发的“北斗”接收器的逐步推广应用,其他类型的用户可以接收2.5米精度的定位信息。

  “北斗”卫星导航定位系统“三步走”发展计划的第三步是,到2020年前,使用与全球定位系统类似的无源系统,卫星数量达到35颗,导航定位服务扩大到全球。与它的前身相同,“北斗二号”卫星导航定位系统能够提供短消息服务,实现“北斗二号”卫星导航定位系统用户接收器之间的通信。

  2015年11月,美中经济与安全审查委员会的报告对“北斗”卫星导航定位系统的发展动因和解放军对系统的早期使用情况进行了分析:

  尽管“北斗”卫星导航定位系统在民用领域有着非常广泛的用途,对中国经济的发展具有重大的推动作用,但是中国发展自己的定位、导航和授时系统主要还是出于军事目的。在部署“北斗”卫星导航定位系统之前,中国人民解放军的部队大都使用全球定位系统进行定位和部队机动,精确打击武器系统使用全球定位系统进行制导。至少从20世纪80年代中期开始,中国人民解放军认识到,依赖外国的定位、导航和授时系统存在重大的战略危险。1995年到1996年期间的台湾海峡危机,使得这种担忧大幅增加。据一位退休的解放军将领说,台湾海峡危机期间,全球定位系统出乎意料地停止了工作,导致中国人民解放军丢失了向台湾海峡发射的弹道导弹的轨迹。然后他说:“这是解放军的一大耻辱,一个永远都忘不了的羞辱。这就是我们下定决心,无论花费多大成本都要发展自己的全球卫星导航定位系统的原因。对我们来说,必须发展“北斗”卫星导航定位系统。我们是以最艰难的方式认识到这一点的。”

  本世纪初,中国人民解放军逐步将“北斗”卫星导航定位系统用于陆海空各级部队;2000年代后期,“北斗”卫星导航定位系统用于武器跟踪制导和安全通信领域。中国将“北斗”卫星导航定位系统用于武器系统的公开信息很少,但几乎可以肯定的是,中国已经将“北斗”卫星导航定位系统和全球定位系统用于弹道导弹和巡航导弹的跟踪制导。如果真是这样的话,在遇到下列两种情况时,中国人民解放军的武器操作员就会将对导弹进行制导使用的系统切换到“北斗”卫星导航定位系统,第一种情况是,冲突期间美国拒绝中国人民解放军使用全球定位系统;第二种情况是,中国人民解放军的指挥员出于安全考虑,认定全球定位系统已经不可用。此外,“北斗”卫星导航定位系统具有很强的生存能力和可靠性,中国人民解放军可以对美国使用全球定位系统的能力进行打击,而自己的能力却不受影响。

  美国国防部《2016年中国军力报告》指出,在2020年完成“北斗”卫星导航定位系统确定的目标之前,“北斗”卫星导航定位系统的近期发射以及正在进行的工作包括:

  2015年,“北斗”卫星导航星座开始了新一阶段的建设,3月30日发射“北斗”全球组网试验卫星,这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。2015年,中国再次发射两颗中轨道地球卫星和两颗地球同步轨道卫星。“北斗”卫星导航定位系统在当前阶段的发展目标是,2020年前,将目前以地区为重点的导航定位服务扩展到全球范围。

  (三)载人航天

  2003年,中国使用“神舟五号”宇宙飞船将航天员杨利伟送入太空,成为第三个能够独立地将人类送入太空的国家。此后,中国实施了四次载人航天任务,成为世界上最先进的航天大国之一。2016年,IHS公司的研究报告对中国载人航天工程的军事应用情况进行了分析:

  北京航天指挥控制中心对“神舟号”航天飞船以及各太空舱进行控制,接收从太空舱传来的巨量任务数据,同时,设在渭南的西安卫星测控中心也接收这些数据。建在青岛、厦门和喀什的地面跟踪站对太空舱进行跟踪。喀什站位于中国的最西端,在跟踪和支持“神舟号”宇宙飞船的发射任务中的作用也最为重要。设在喀什的信号情报站是最先能够接收“神舟号”宇宙飞船轨道舱收集的电子情报任务数据的基站,既负责清除磁带录音,又负责在紧急情况下的情报数据处理。

  2008年9月,“神舟七号”飞船将三名机组人员送入太空,并进行了第一次太空行走。“神舟七号”宇宙飞船发射向世界表明,中国的航天活动用于民用和军事两个方面,军事方面的应用涉及空间防御和空间进攻两种作战样式。据来自美国战略司令部的消息称,“神舟七号”宇宙飞船于2009年9月27日在距离45公里处的点上通过国际空间站。尽管华盛顿、莫斯科和北京都没有对此作出评论,但是在如此近的距离上通过国际空间站,表明中国正在对空间对接或共轨式反卫星能力进行测试。与此次任务类似,中国还为实现与一颗微卫星进行交会对接,进行过航天发射。

  此外,中国的“神舟号”宇宙飞船还安装了大量的侦察、监视和远程观测设备。

  (四)运载火箭

  为实施自己的航天工程,中国拥有并继续研制一系列的运载火箭。中国早期的运载火箭使用的技术来自东风-4和东风-5洲际弹道导弹,这一事实进一步说明中国人民解放军和中国的航天发展之间具有密切的联系。美国国防部2015年针对中国的一份研究报告分析了中国可以用于军事用途的航天能力:

  中国拥有当今世界最具活力的航天工程,强大的航天运载能力为中国航天事业的发展提供了支持。中国的航天运载基础设施,包括航天发射中心和航天运载火箭,为当前乃至未来的航天发射提供了巨大的灵活性。目前,中国拥有八枚专业化的运载火箭,具有从轻型到重型的航天运载能力,具有向低地球轨道到地球同步轨道部署卫星的能力,为实现国家的航天目标提供支持。

  “长征二号”丙和“长征二号”丁运载火箭:为进入包括太阳同步轨道在内的低地球轨道提供轻量级运载能力,太阳同步轨道卫星通常用于情报、监视和侦察情报搜集。

  “长征四号”乙、“长征四号”丙运载火箭:为进入包括太阳同步轨道在内的低地球轨道提供运载能力,是中国低地球轨道发射时经常使用的最大的运载火箭。

  “长征二号”F型运载火箭:为进入低地球轨道提供重型运载能力,只用于进行与载人航天计划相关的发射,包括“神舟号”和“天宫号”宇宙飞船的发射。

  “长征三号”甲、乙、丙运载火箭:为发射小型、中型和重型任务卫星进入地球同步轨道提供运载能力。

  中国有三个航天发射中心,分别位于低纬度和高纬度地区。三个航天发射中心拥有最通畅的航天发射通道,容易获得全方位的轨道倾角。

  酒泉卫星发射中心:位于甘肃省西北部的沙漠中,是目前唯一一个支持中国载人航天工程的发射场。

  太原卫星发射中心:位于山西省北部,用于支持各种低地球轨道发射。

  西昌卫星发射中心:位于四川省西南部,是目前唯一一个支持地球同步轨道发射的发射场。

  最近,中国在海南岛完成了第四大航天发射场的建设,该发射场被命名为文昌卫星发射中心,用于发射中国最新研制的“长征五号”航天运载火箭,该大推力运载火箭是目前中国用于执行低地球轨道发射和地球同步轨道发射能力的两倍还要多。新的航天运载火箭和发射中心对中国2022年前实现空间站建设和载人登月国家目标至关重要。“长征五号”航天运载火箭可能于2015年初发射。

  2016年国防部报告指出,中国已经研制了两种新的运载火箭:

  2015年9月,中国的新一代运载火箭“长征六号”和“长征十一号”成功亮相。“长征六号”是一种小型的液体燃料运载火箭,设计用于进行1000公斤的低地球轨道卫星发射;“长征十一号”被称为“快速反应”运载火箭,设计用于在紧急情况下快速发射小型载荷进入低地球轨道。

  中国的太空对抗和反卫星能力

  中国人民解放军认为,拥有C4ISR系统、卫星导航和卫星通信能力与削弱对手的这些能力同样重要。中国正在大力发展太空对抗能力,从战术到战略层次提高全谱作战能力。无论中国还是俄罗斯都在继续发展可以干扰或禁用美国的导航、通信以及情报收集卫星的系统和技术51。中国一直以来都在发展直升式反卫星导弹、共轨式反卫星系统、计算机网络作战、地面卫星干扰器和定向能武器等,太空对抗能力不断扩展和提高。

  2015年,美国国家情报总监James Clapper向参议院作证时指出:

  2015年期间,潜在对手的颠覆性和破坏性太空对抗能力得到提升,美国航天系统及其服务受到的威胁增大;而且,这种威胁呈现出越来越大的发展趋势。中俄军事领导人非常清楚空间系统及其服务所带来的巨大信息优势,正在大力发展反介入能力。中国的军事理论研究著作强调干扰、破坏和摧毁侦察、导航和通信卫星的必要性。中国拥有卫星干扰能力,正在研制反卫星系统。俄罗斯2010年军事条令强调指出,太空防御是国防的重要组成部分。俄罗斯领导人公开声称,俄罗斯武装部队拥有卫星干扰器等反卫星武器,正在进行新型的反卫星武器研究。

  (一)直升式反卫星武器

  如前所述,中国已经测试了反卫星武器,这种武器可能会对美国的战斗管理和ISR系统产生巨大影响,中国还有使用电磁脉冲武器的能力。图1.4展示了中国直升式反卫星武器试验的总体情况。2013年环球时报的一篇社论说,“中国必须拥有对美国的卫星进行打击的能力。这种威慑可以为卫星以及整个国家的安全提供战略保护。”

  直升式反卫星武器是最先进、测试最频繁的太空对抗武器。直升式反卫星武器与弹道导弹防御技术类似,依靠动能杀伤方式摧毁目标卫星。

  2016年,IHS公司关于中国军事能力的报告对中国直升式反卫星武器进行了分析:

  2007年1月11日,中国使用直升式反卫星拦截器摧毁了距离地球500英里的“风云一号”极地轨道气象卫星。后经国防部官员确认,使用的武器为SC-19反卫星导弹。该型反卫星武器由以东风-21为基础研制的KT-1航天运载火箭演变而来。2007年1月11日的试验,后来被证明是使用SC-1反卫星导弹进行的第三次试验,同样是用于摧毁“风云一号”卫星。第一次试验可能发生在2005年底。美国官员指出,这些测试利用了移动发射平台,平台的“灵活程度令人震惊”。

  美国官方发布声明指出,中国正在储备SC-19反卫星拦截弹,并继续对SC-19反卫星导弹系统进行改进和完善。SC-19反卫星导弹武器是此类武器多项发展计划中的一项,用于限制或防止潜在对手在冲突期间使用空间资源。考虑到中国使用KT-1航天运载火箭发展SC-19的先例,中国很有可能将更大的KT-2和KT-2A机动式固体燃料运载火箭发展成为反卫星武器,从而使这类武器到达更高的轨道,进而威胁美国的导航和高空监视卫星。在2006年珠海航展上,航天科技集团还透露了用于低地球轨道发射的空基运载火箭,它的规模和功能与美国轨道科技公司的“飞马”火箭类似。该火箭由一架H-6轰炸机发射,其他飞机也可以用做发射平台。如果将该运载火箭和其它助推火箭相结合,可以发展成为对美国更高的极地轨道卫星进行攻击的反卫星武器,但是由于其使用的是空中发射平台,战术灵活性得到了极大提高。

  2015年11月,美中经济与安全审查委员会的报告还对直升式反卫星技术的作用进行了分析:

  直升式反卫星导弹使用动能拦截等杀伤机理,破坏或摧毁卫星或航天器。通常,直升式反卫星武器既可以在距离发射场一定的距离内等待目标卫星过顶并实施攻击,也可以在发射场内瞄准静止的卫星,然后实施攻击。与本节后面将要讨论的共轨式反卫星系统不同,直升式反卫星武器不需要进入太空轨道持续飞行较长时间并等待发起攻击的命令。

  与能够短暂瘫痪或抑制卫星能力的其它太空对抗武器相比,直升式反卫星武器有较大破坏性,这种打击造成的破坏性要远远超过对它们实施打击的作战目的。这一点突出地表现在中国2007年进行的动能杀伤反卫星试验中,该试验摧毁了一颗失效的“风云”号气象卫星,得到了国际社会的广泛批评。

  Michael Krepon在2013年9月的一份报告中指出了动能杀伤太空对抗武器的巨大危害:

  2007年,中国人民解放军进行了动能反卫星试验。这次反卫星试验产生了超过3000块大到能够进行跟踪的太空碎片,数万块较小的太空碎片,给人类航天活动和数以百计的卫星带来严重威胁。与冷战时期相比,这些反卫星武器试验以及其他导致产生太空碎片的航天活动,对太空环境造成的破坏作用无疑更大。中国人民解放军在2007年进行的反卫星试验没有引发大规模的抗议活动,但是,给航天领域的操作人员敲响了警钟,认识到建立针对这类试验的国际规范的紧迫性。

  因此,如果部署并将动能杀伤武器应用于太空作战,那么由此产生的破坏作用对商业和军事卫星基础设施造成的损害将是灾难性的。除此之外,2007年的反卫星试验还引发了大量外交争端。Jeffrey Lewis指出,“中国的政策制定者似乎对国际社会对2007年反卫星试验引发的愤怒感到很惊讶”。

  美国国防部2016年的一份报告详细阐述了中国的直升式反卫星能力,指出中国一直在进行反卫星试验,但是没有产生太空碎片:

  2014年7月,中国在反卫星武器系统研制方面取得重大进展。目前,正在使用和运行更复杂的卫星技术进行军民两用航天技术试验,并将这些技术进一步应用于太空对抗中。

  2014年夏天,中国进行的航天发射与2007年1月的试验具有基本相同的技术和任务剖面;2013年航天发射的弹道轨迹的最高高度为3万公里,此次发射有可能实施了与地球同步轨道太空对抗相关的技术试验。

  中国的防御研究学者发表了大量关于太空对抗的技术文章,目前,从这些文章中尚未发现中国提出新的反卫星计划。解放军的军事理论研究著作强调“摧毁、破坏和干扰敌人的侦察、通信卫星”的重要性,这一事实表明,为了使敌人失明、失聪,侦察、通信、导航以及弹道导弹早期预警系统将是中国重点打击的目标。”

  反卫星武器具有极大的破坏性,能否阻止中国采取这样的攻击方式,现在仍然很不清楚。巨大的成本和风险决定这样的战争对交战双方来说,是一场谁都输不起的战争。目前还不清楚,美国将采取什么样的威慑动作应对中国的反卫星武器。冲突升级引发核战争的成本和风险极其巨大,反卫星战争不会导致这样的升级出现。使用常规精确打击武器对地面重要航天目标和基础设施进行打击可能会导致冲突升级,与其他太空威慑方式相同,这种方式目前也只是一个概念,还从未被使用过。

  (二)共轨式反卫星武器

  中国为发展共轨式反卫星平台付出了巨大的努力。这些卫星本质上是武器卫星,上面安装了用于攻击敌人卫星的设备。共轨式反卫星武器平时像普通卫星一样在轨运行,直到接到开始攻击的命令,它们才开始对目标实施攻击。

  2015年11月,美中经济与安全审查委员会的报告指出:

  中国最近的太空活动表明,中国正在发展用于攻击美国太空资源的共轨式反卫星系统。这些卫星上安装了炸药、破碎装置、动能武器、激光、射频武器、干扰器或机械臂等各种设备。共轨式卫星在足够接近到目标卫星时,就可以利用其安装的武器,对目标卫星进行干扰、瘫痪或摧毁。共轨式卫星还可以对目标卫星进行直接撞击。

  2008年以来,中国对日益复杂的空间目标接近技术进行了多次测试,这些能力已经广泛应用于中国的载人航天工程。考虑到空间目标接近技术具有军民两用特点,以及中国对这次试验的保密程度,都表明中国正在试验和开发共轨式太空对抗技术。

  2008年9月,载人航天飞行任务期间,“神舟七号”宇宙飞船释放了BX–1微型成像卫星,随后BX–1进入位于“神舟七号”宇宙飞船附近的轨道。BX–1卫星设计用于测试伴随卫星的军民两用能力。伴随卫星除了进行卫星维修外,还能够接近美国的在轨卫星,收集美国卫星的详细图像和情报信息。此外,BX-1卫星在没有事先通告的情况下,在距离45公里的位置上掠过国际空间站,很显然,这是中国进行的一次共轨式反卫星攻击模拟试验。

  2010年6月,中国发射了“实践十二号”试验卫星,用于测试卫星干扰等共轨式反卫星能力。在接下来的两个月内,“实践十二号”卫星经过一系列机动,与2008年发射入轨的“实践六号”逐渐接近。此外,“实践十二号”试验卫星机动期间,显然与“实践六号”发生了碰撞,并产生了小幅度的轨道漂移。中国通过此次试验活动演示了通过撞击或附着到目标卫星上,并使其偏离其预定位置的能力。

  2013年7月,中国发射携带CX–3、SY–7和SJ–15卫星的运载火箭,三颗卫星中有一颗安装了能够捕获空间物体的机械臂。按照试验设计要求,所有三颗卫星入轨以后,带有机械臂的卫星抓住另外两颗作为目标卫星的其中的一颗。然后,带有机械臂的卫星改变轨道,进入到另外一颗独立卫星,即2005年发射入轨的“实践七号”卫星附近。机器臂可以用于执行卫星维修、空间站建设和轨道碎片清除等民用任务,也可以附着到目标卫星上完成气他各种反卫星任务。

  与动能杀伤反卫星武器相比,共轨式反卫星武器的部署有非常大的优势。共轨式反卫星武器的实际应用不会导致冲突升级,不会产生太空碎片,或者产生的太空碎片非常少。

  2016年,IHS在一份关于中国的报告中指出:

  中国可能正在发展共轨式反卫星武器。这些“刺客”卫星将驻留在轨道上等待命令攻击其他卫星。目前,国际社会对太空武器化的监管非常薄弱,外层太空条约主要针对核武器,或者其他空间大规模杀伤性武器。2009年11月21日,在一份关于中国人民解放军发展战略的研究报告中,来自中国战略研究所的学者蒋峰告诉香港文汇报,中国人民解放军正在研制“杀手”卫星、激光拦截卫星以及新型的轨道轰炸机等太空武器。

  2013年9月的最后一个星期,中国对同时具有攻击破坏和卫星修理两种用途的共轨式卫星进行了测试。该卫星——可能是“试验七号”或“实践十五号”——于2013年7月20日发射入轨,安装了太空机械臂,机动接近到“创新三号”卫星附近,然后运动到“实践七号”卫星的位置。此次测试展示了共轨式卫星的军民两用潜力,军事上可以用于破坏被攻击目标卫星的关键部件。

  (三)定向能武器

  定向能武器是中国已经开发的另一种非动能太空对抗武器。一般情况下,定向能武器只有使目标卫星暂时失效或损坏的能力。作为一类太空武器,定向能武器具有包括激光、射频、微波和粒子束等在内的打击能力。美国国防部指出,中国人把这些能力看作是与美国进行地面作战时电子战的关键。为此,他们还试图将这些卫星用于太空对抗中,尤其是展开与美国的全球定位系统之间的对抗。

  2015年3月,Kevin Pollpeter在关于中国的航天工程的研究报告中指出:

  中国为实施反卫星作战,正在研制激光、高能微波和粒子束等定向能武器。2006年,美国国防部认为,中国至少拥有一个地面激光器,设计用于摧毁或致盲美国的成像卫星。高功率激光器可以永久地摧毁卫星,低功率激光器可以短时间致盲遥感卫星的成像仪。激光器有地基、机载、舰载或天基等多种类型。中国于2006年向美国卫星发射了激光,据美国官方报道,此次激光发射的意图不明,没有对卫星造成损坏,表明中国已经能够使用激光确定卫星的范围,而不是试图干扰其功能。

  中国还在研究用来攻击卫星的射频武器。射频武器使用高功率微波,有地基、天基等多种类型;射频武器也可以用于对导弹实施拦截,利用过热或短路等方式使导弹的电子元件暂时或永久地失去功能。因此,射频武器可用于对所有轨道的卫星实施攻击,并可用于获取各种打击的效果。安装有射频武器的卫星在接近被攻击的目标卫星时,可能会被探测到并被视作威胁。但是,如果安装射频武器卫星的轨道与被攻击目标卫星的轨道有交叉,就会被看作经过而不是威胁。通过火箭发射的射频武器在目标卫星附近爆炸,也可能检测不到。由于射频武器是通过损坏卫星的电子设备实施攻击,不产生太空碎片,所以对射频武器的攻击效果进行评估是非常困难的。

  (四)网络反卫星能力

  网络战能力一直是中国政府和公众高度关注的焦点。许多来自中国的网络攻击导致美国的企业、政府和人员的知识产权受到严重损害。Kevin Pollpeter指出,中国的航天能力大幅发展,是实施网络攻击的结果,“2014年,网络安全公司CrowdStrike公布了一份研究报告,详细说明了自2007以来针对美国和欧洲航天公司的网络活动。”

  2016年4月,美国国防部指出,中国把先进的网络攻击能力看做是信息化战争和实施有效的反介入区域拒止战略的核心。考虑到航天能力对于信息化战争和反介入区域拒止战略的重要性,中国为发展航天事业高度重视网络攻击能力的发展,不足为奇。就像支持在南海部署由渔民组成的海上民兵组织一样,事实上,北京对很多事情是持支持态度的,北京对网络反卫星活动的支持存在不可否认的合理性。

  美中经济与安全审查委员会关于中国在外层空间网络战能力的报告指出:

  中国的某些军队机构和研究项目所体现的军事理论及计算机网络战、电子战和太空对抗一体化作战的思想表明,中美之间一旦爆发冲突,中国人民解放军首先就要对美国的卫星以及与美国的卫星有信息交互关系的地面计算机网络设施实施打击。一位中国学者指出:

  军用卫星不与互联网连接,一些人认为“黑客”无法对卫星的指挥与控制系统进行攻击。但事实上,卫星控制的微波天线是开放的,可以使用技术手段截获卫星的信息,俘获卫星的指挥和控制系统,并以此作为跳板入侵敌人的独立的网络系统是完全可能的。

  如果能够成功地实施这样的攻击行动,就可以对美国的信息优势带来重大威胁,特别是针对拥有敏感军事信息和情报功能的卫星进行这样的攻击就更是这样。例如,如果让攻击者进入卫星指挥控制系统,他就可以损坏或摧毁卫星;拒绝、降低或者控制卫星信息的传输;获取卫星的能力或信息,比如得到卫星传感器获得的图像。

  中国的黑客很可能已经实施了针对美国的空间资源的计算机网络作战行动,尽管美国政府没有公开把这些攻击行动归咎于中国。如果真是这样的话,中国有可能会通过这些攻击来演示和测试其未来进行计算机网络攻击和实施网络监视的能力。

  2007年10月和2008年7月,网络黑客攻击了由美国地质调查局负责运行的“陆地七号”遥感卫星,每次攻击都对系统产生至少12分钟的干扰。攻击者没有实现对该卫星的控制能力。

  2008年6月和10月,网络黑客攻击了由美国航空航天局负责运行的地球观测遥感卫星,第一次攻击造成了至少2分钟的干扰,第二次攻击造成了至少9分钟的干扰。在这两次黑客攻击中,攻击的组织方完成了指挥卫星所需要的所有步骤,但没有发出指挥控制指令。

  2014年9月,网络黑客侵入美国国家海洋和大气管理局卫星资料和气象服务系统。该系统的用户是美国军队及众多政府机构。据美国媒体援引美国国家海洋和大气管理局官员对此事的评论称,美国国家海洋和大气管理局对此次入侵进行了应急处理,封闭了对于灾难规划、航空、航运及其他大量应用非常重要的数据,向国家气象局的卫星图像传输停止了两天。美国政府没有公开将此次攻击归咎于任何国家或黑客组织。但是,当时的国会议员Frank Wolf说,“美国国家海洋和大气管理局官员告诉我说,这是来自中国的黑客进行的攻击。”

  美国的航天能力及对中国航天发展的反应

  美国一直在世界航天领域占有主导地位,现在仍然是这样(如图1.5所示)。在许多方面,中国正在追求的先进能力只是尝试复制美国已经建成的空间基础设施。此外,美国的太空技术优势使美国的军队对其太空能力产生了巨大的依赖。然而,中国却认为这种依赖恰恰是美军的一个弱点。

  考虑到太空战中,实施先发制人太空打击的一方可能获取巨大的作战优势,为此,华盛顿对中国不断提高反卫星能力给予了高度关注。美国一贯对中国的反卫星试验反应强烈。2007年,在中国进行了动能杀伤反卫星试验后,美国国家安全委员会首席发言人Gordon Johndroe在一份声明中说:

  我们认为,中国发展和测试这类武器与两国渴望在民用太空领域开展合作的精神不相符。我国和其他一些国家都对此给予了高度关注。

  尽管中国不再进行外层空间的动能杀伤反卫星试验,美国仍然对中国的反卫星武器试验给予高度关注。2014年,中国非轨道反卫星试验以后,美国负责航天和国防政策的副国务卿Frank Rose作出如下评论:

  中国声称这并不是一个反卫星试验,我向你们保证,美国认为这的确是一个反卫星试验,我对这个判断有相当高的自信。反卫星武器直接威胁到卫星和他们所提供的战略战术信息的安全,在发生危机时,卫星的使用会大量增加。反卫星武器对用于进行军备控制监测、指挥控制和攻击预警的关键资源带来严重威胁。产生碎片的武器具有很大的破坏性,这些碎片产生的影响可能持续长达几十年。这些武器增加了未来发生碰撞的可能性,进而导致出现更多的碎片。

  2008年,美国进行反卫星试验,击落了自己的一颗卫星,同时确保产生了最少的碎片。这次试验在很大程度上被视为是对一年前中国进行的试验的反应,是美国军方向中国发出的警告。此次测试后,美国国防部发布的新闻消息称:

  国防部官员在新闻稿中宣称,由陆、海、空、天基传感器组成的网络可以证实,美国军方截获了一颗失效的国家侦察局卫星,这是其进入地球大气层之前的最后一次在轨飞行。

  大约在美国东部时间今天下午10点26分,美国海军“伊利湖号”“宙斯盾”巡洋舰,发射一枚改进的标准-3战术导弹,命中太平洋上约153公里处的卫星,它在太空中的飞行速度超过每小时1.7万英里。美国海军的“迪凯特号”和“罗素号”驱逐舰也参与了这一任务。

  此次发射的目的是打破卫星的燃料箱,消耗约1000磅的肼燃料。肼是一种危险的燃料,如果进入地球大气层,将对地球上的人类构成危险。肼燃料箱是否已经破碎,要在24小时内得到确认。

  由于对卫星进行攻击的高度相对较低,卫星碎片迅速进入地球大气层。几乎所有的碎片都在进入大气层后的24-48小时内烧尽,剩余的碎片应该在40天内进入大气层。

  国防部将继续加大对航天能力的投资,2017财年申请用于航天领域的国防预算费用为18亿美元。最引人注目的是,国防部申请1亿800万美元用于在科罗拉多建设“机构联盟联合太空作战中心(Joint Interagency Combined Space Operations Center)”。机构联盟联合太空作战中心的主要功能是完成有关太空作战计划制定方面的工作。2015年9月,美国国防部对机构联盟联合太空作战中心的功能进行了如下说明:

  该中心具有开发、测试、验证和整合新的太空战术、技术和程序的能力,支持国防部和情报界的太空作战行动。

  太空能力受到的威胁不断增加,要求国防部和情报界以及民用、商业、盟国和国际合作伙伴必须进行更好的协调合作。机构联盟联合太空作战中心的试验和测试活动有助于及时探测不负责任或有威胁的航天活动,描述这些活动的特点并确定它们的属性。

  最终,在太空对抗日益激烈的环境下,机构联盟联合太空作战中心将提高美国的太空作战能力,有助于国防部的作战指挥和控制,增强保护关键的国家太空基础设施的能力。

  与中国的太空能力进行对抗,美国具有潜在的不利条件。美国为保持太空优势进行了巨大投资,而处于劣势的中国仅仅依靠发展反卫星武器对美国的卫星实施攻击就获得了优势。如前所述,常规威慑理论不完全适用于太空战,虽然美国是最具优势的航天强国,但是太空战不是美国的优势。此外,对于太空资源的保护方式问题,我们还没有进行大规模的开放创新性探索研究。

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