窥视导弹的眼睛

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导弹预警卫星，顾名思义是预先警备发射导弹信息的卫星，它“站得高、看得远”，是设在太空的“千里眼”和“顺风耳”。该卫星将远在千里、万里发射或飞行的来袭弹道导弹信息传送给已方的导弹防御系统，以使它们尽早对来袭弹道导弹进行反击。由此可见，导弹预警卫星在导弹防御系统中占据着十分重要的地位。而美国无论是从自身国家安全考虑，还是从全球战略利益着想，都高度重视导弹预警卫星的作用，并在不断完善。

由于美国现役的第三代“国防支援计划”导弹预警卫星只能用于战略导弹的预警，而对战术导弹的预警力不从心，所以美国很早就开始研制可同时预警战略导弹和战术导弹的“天基红外系统”新一代导弹预警卫星，后者可监视和预警全球导弹发射，包括导弹的发射时间、地点、弹头轨迹以及着落地点估计等；为美国“战区导弹防御系统”和“国家导弹防御系统”指引目标，提供技术情报；侦察世界各国的导弹发射试验，收集有关对方导弹技术情报；侦察战场情况，为美军及同盟军提供情报支持；侦察全球核爆炸。

“天基红外系统”由高轨道卫星、低轨道卫星和地面站组成。

其高轨道部分由5颗地球静止轨道卫星(其中1颗为备份)、2颗大椭圆轨道卫星组成，主要侦察、跟踪在主动段飞行的来袭导弹，为美国最高指挥当局和作战部门，提供全球范围内与战区有关的战略、战区导弹的红外数据，其中的大椭圆轨道卫星专门用来探测俄罗斯和中国远东北部地区的洲际导弹发射及北方水域的潜射导弹发射。

其低轨道部分由20多颗小卫星组成，它们能跟踪、监视全球范围内来袭导弹发射后的全过程（飞行中段和着落前的末段），同时也提供导弹发射场和其他技术情报，以便有效地为美国导弹防御系统提供精确的瞄准数据，包括提供弹道中段的精确跟踪与识别，并将引导数据提供给导弹拦截弹。

通过这种不同轨道的多星组网方式，可具备全球覆盖的预警能力，提高星上探测器的时间分辨率，从而有助于探测那些采用机动发射的导弹。与“国防支援计划”预警卫星相比，“天基红外系统-高轨道”卫星最大的改进是采用双探测器体制。每颗“天基红外系统-高轨道”卫星都装有1台高速扫描型探测器和1台凝视型探测器，前者用于扫描南北半球，探测导弹发射时喷出的尾焰，如果发现目标则将信息提供给凝视型探测器；后者将导弹的发射画面拉近放大，紧盯可疑目标，获取更详细的目标信息。这就如同看书时，总是先快速翻阅，只有发现感兴趣内容时，再进行仔细品味。

这种双探测器体制工作方式，可使卫星的扫描速度和灵敏度比“国防支援计划”卫星高10倍，有效地增强了探测来袭战术导弹的能力。它能够在来袭导弹刚一点火时就探测到其发射，在导弹发射后10～20秒内将警报信息传送给地面部队。

低轨道卫星神通广大

“天基红外系统-低轨道”卫星部署在1600千米高的3～4个大倾角低地球轨道面上。它们除具备“天基红外系统-高轨道”卫星特点外，还能跟踪发热的弹体、助推级的尾焰以及最后的冷再入弹头，实现对导弹发射的全过程跟踪。所以，该卫星星座可以用于收集、处理和发送所有级别(从机动战区导弹到洲际弹道导弹和潜射弹道导弹)的弹道导弹发射的情报，对导弹袭击进行早期预警、跟踪和实时向“国家导弹防御系统”中指挥拦截弹道导弹的指挥系统传送弹道导弹在弹道全程的飞行数据。

每颗“天基红外系统-低轨道”卫星也装有2台红外探测器：宽视场扫描型短波红外捕获探测器(在发射阶段观测明亮的导弹羽烟)和窄视场凝视型多色（中波、中长波和长波红外及可见光）跟踪探测器(在中段和再入段跟踪导弹)。前者利用扫描折射望远镜和短波红外焦面阵列提供高分辨率地平线到地平线覆盖，以探测和跟踪沿主动段飞行的导弹，然后将捕获到的导弹信号移交给跟踪探测器；后者利用动作“敏捷”的望远镜提供非常广的覆盖，以跟踪沿弹道中段飞行的目标弹体和沿末段飞行的冷再入弹头，为“国家导弹防御系统”和“战区导弹防御系统”提供高精度的目标瞄准数据，从而实现对导弹发射的全过程跟踪。同时，卫星上的处理系统将预测出导弹弹道以及弹头的落点。

整个“天基红外系统-低轨道”系统能获得弹头的精确位置、速度和加速度数据，大大降低反导系统的部署数量；还可用于监测空间物体，避免航天器发生碰撞。该系统总共可实时跟踪100多个目标。

“天基红外系统-低轨道”有不同轨道配置：用于完成美国“国家导弹防御系统”任务时，它可优化为在3条轨道平面部署21颗卫星，为“国家导弹防御系统”提供全球范围内的全天候监测，它被要求在2011年“国家导弹防御”计划的第二阶段开始服役；在用于完成导弹预警、导弹防御、技术情报、战场描述这4项任务时，它可优化为在4条轨道平面部署至少28颗卫星。

这些低轨道卫星将成对工作，以提供立体观测。整个低轨道卫星星座是利用卫星内部的交叉链路连接在一起的，每对卫星通过60兆赫的卫星间链路进行相互通信。当第一颗卫星所跟踪的导弹离开其视线后，它可以将目标的位置告知第二颗卫星，第二颗卫星将继续跟踪目标并将有关引导信息提供给反导部队。必要时，这种传递还可以在整个星座中继续下去，直到目标被摧毁或无法再探测到目标为止。

为了避免高轨道和低轨道星座相互混淆，2002年11月五角大楼将“天基红外系统-低轨道”卫星改称为“空间跟踪与监视系统”。

试验卫星亮相太空

2009年5月5日，1枚“德尔它”-2火箭成功发射了1颗美国导弹防御局的“空间跟踪与监视系统先进技术风险降低”卫星。它耗资4亿美元，使用了美国导弹防御局的原型遥感器技术，是一颗用于研究与开发的卫星，用于测试新型遥感器及其跟踪弹道导弹的能力，其演示验证的技术将用于“空间跟踪与监视系统”。

2009年9月25日，1枚“德尔它”-2火箭成功发射了2颗“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星，以验证天基探测器的主要功能，同时协助弹道导弹防御系统使火控系统回路闭合。它们是“空间跟踪与监视系统”计划的重要组成部分，能向地面拦截弹传递符合精度和时间要求的导弹跟踪数据，使拦截弹成功地对目标进行拦截。这2颗卫星由诺格公司建造，质量约2267千克，装有1台用于跟踪导弹的多频段红外搜索探测器和1台类似于美国空军其他防御卫星的凝视型跟踪探测器，具有在可见光和红外光谱范围内探测目标的能力。它们用于演示对各个飞行阶段的弹道导弹的跟踪能力，证明“空间跟踪与监视系统”星座具有每天24小时覆盖全球、每周7天监视弹道导弹事态变化，以及全程跟踪弹道导弹及其再入弹头的能力。星上的红外敏感器件可使探测器不像雷达一样受某些因素的限制，并且可提高拦截弹的目标截获能力。目前，美国国会还未批准为作战型导弹防御卫星提供任何经费，但是如果“空间跟踪与监视系统” 试验演示卫星证实有效，美国军方可能在2011年请求投资。

“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星将对所装载的Block2006探测器进行在轨测试，探测目标包括地面目标、空中目标和近程及远程导弹。Block 2006有效载荷由一套红外探测跟踪遥感器组成，它能被集成到“空间跟踪与监视系统”卫星上。这种导弹预警探测技术可在地平线上方和下方进行探测和跟踪，还能够对导弹从发射到飞行中段进行实时的探测和跟踪。这些遥感器可与其他导弹防御系统进行无缝的数据协同，还支持超远程的处于飞行中段的导弹威胁探测。它们灵活性更高、能力更强、更可靠，能够更快速地向战区指挥官传送情报。

2010年6月，这两颗“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星在太空通过了一系列重要的试验，测定了3枚导弹发射，并成功地向地面观测者传回了追踪的弹道数据。这两颗卫星由诺格公司和雷神公司为美国导弹防御局建造，用于保护美国免遭敌人导弹攻击的技术验证，价值15亿美元。在2010年6月6日的试验中，卫星探测并追踪了由美国导弹防御局发射的两级陆基拦截器的飞行过程，并向地面站传回了数据。在2010年6月16日的试验中，卫星监视了由美国空军发射的“民兵”洲际弹道导弹，完美地探测并追踪了洲际弹道导弹撞击目标前大约30分钟时间内7680千米的飞行。2010年6月28日再次进行了试验。在一次拦截试验中观测了“末段高空区域防御”（THAAD）导弹的发射，这为未来导弹防御星座的进行铺平了道路。每颗预警卫星都装有发射遥感器，可以收集导弹第一级助推器点火的信号。它还装有跟踪传感器，以便追踪导弹飞行过程中的红外信号。这两颗卫星以不同的角度观测弹道导弹，其中一颗卫星以地球为背景观测了导弹，而另一颗以太空为背景进行了观测，由于结合了两颗卫星的视角而提高了“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星的精确性。

2010年7月19日，美国“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星中的1颗卫星探测并跟踪了一个常驻太空目标——另一颗卫星。此外，它还首次使用多个遥感器波段，跟踪了1颗美国气象卫星，跟踪持续了几分钟。该卫星的遥感器向下查看地平线时，是以地球为背景跟踪目标的；而向上越过地平线时，是以太空为背景追踪目标的，从而实现了全程精确跟踪弹道导弹。探测并跟踪一个常驻太空目标，是此类天基遥感器的另一项指标。跟踪气象卫星是“空间跟踪与监视系统”试验演示卫星取得的一项重大成就，因为气象卫星作为中程弹道导弹目标的替代品，该卫星系统对其实施了精确追踪。美国导弹防御局进行的这一验证项目是弹道导弹防御系统的天基遥感组成部分，用于降低“空间跟踪与监视系统”方案的风险，支持未来导弹防御运行卫星星座方案的研发和部署。

2009年底，美国洛马公司称，首颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星项目正按日程进行中，2010年第四季度交付给美国空军，2010年底运抵卡纳维拉尔角空军基地，2011年初用“宇宙神”-5运载火箭发射。这将成为这项耗资104亿美元项目的重大里程碑。该计划曾数度重组、超支、拖期，第一颗地球静止轨道卫星交付日期比最初预计的期限至少晚了7年，成本也超出预期数十亿美元。

2010年2月22日，美国洛马公司宣布，已完成第二颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星的一个关键集成试验——第一阶段的基线集成系统试验（BIST-1）。该卫星计划在2012年用“宇宙神”-5发射。

2010年6月30日，美国空军的“天基红外系统”项目成功完成重要的系统级的界面测试，这是所有“天基红外系统”地面系统与首颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星之间的界面测试。

据美国空军空间司令部网站2010年8月23日报道，“天基红外系统”联队与洛马公司成功进行了第三、四颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星关键设计评审（CDR）。这两颗卫星将与第一、二颗很类似，只是做了一些小调整，比如使用了不同的星体跟踪器、惯性测量仪以及更换过时的部件，从而可以提供导弹预警、导弹防御、战场空间感知，以及作战人员所需的技术情报，2014以后发射。

责任编辑：兆然