“星球大战”与美国反卫星武器

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美国的“星球大战计划”于1993年终止，但是该计划中涉及的一些尖端武器一直在断断续续地研制，现已達到较高水平，有的已可以用于实战。

克星撒手锏

“星球大战计划”的正式名称叫“战略防御计划”（Strategic Defense Initiative，简称SDI），由“洲际弹道导弹防御计划”和“反卫星计划”两部分组成，预算高達1万多亿美元。其主旨是通过动能武器（非核拦截弹和超高速电磁炮等）和定向能武器（如激光束、粒子束或微波束武器）攻击敌方的外太空洲际弹道导弹和卫星。

“洲际弹道导弹防御计划”是根据导弹从发射、飞行到命中目标过程的特点，建立包括4层防御网的防御系统；“反卫星计划”是利用部署在太空的监视系统，对敌方卫星进行监视，并在必要时指令天基或陆基定向能武器系统摧毁敌人卫星。

由于卫星在监视、预警、通信、导航等方面具有不可替代的作用，美国战略防御系统一项重要的任务就是使对方的卫星失去作用。因此，美国早在1977年就开始研制反卫星武器，基本的设想是在截击机上使用攻击导弹摧毁对方的卫星，这一研究已取得了一定的进展。“星球大战计划”在理论上已被证明是可行的，在技术上是可能的。

在反卫星武器的发展领域，动能武器的研制进展快于定向能武器，已多次摧毁用于试验的目标。动能反卫星技术是利用高速飞行器的巨大动能，以直接碰撞或爆炸碎片撞击的方式对目标卫星进行打击和摧毁的技术。动能武器是以反卫星和拦截弹道导弹为主要军事需求，利用当代最先进的精确制导技术发展起来的—种新型武器。

美国的动能反卫星武器包括地基动能反卫星拦截弹和天基动能反卫星武器两类，并已试验了多种新概念动能拦截弹及其最核心的技术设备——动能拦截器。例如，部署在太空的“天基拦截弹”和“智能卵石”动能拦截弹；部署在地面或军舰上的“动能反卫星”拦截弹、“外大气层拦截器”、“地基拦截弹”和“标准…”拦截弹；部署在飞机上的动能反卫星拦截弹“小型寻的拦截器”。

在动能非核反卫星武器方面，美国曾重点研制了直接上升式反卫星导弹——将带有弹头的导弹，从陆、海、空直接发射至目标附近的区域，然后用弹上自动寻的制导装置探测并跟踪目标，当接近到一定距离后启动弹头的爆炸装置摧毁目标，或利用弹头高速运动的动能撞毁目标。

1978年，美国空军开始研制由F-15战斗机发射的小型反卫星导弹，它由两级助推火箭和一个称之为“小型寻的拦截器”的弹头组成，第一级助推火箭采用改进的“近程攻击导弹”的火箭发动机，第二级助推火箭采用“牵牛星”火箭发动机，“小型寻的拦截器”是一个自旋稳定的动能杀伤拦截器。1985年，美国用F-15战斗机携带的反卫星导弹首次进行了拦截卫星的试验，成功地拦截了1颗报废的P78-1实验卫星。

20世纪80年代初，美国“星球大战计划”提出的动能武器与以前的直接碰撞杀伤武器不同，它通过“一个子弹头击中另一个子弹头”的设计，取消了爆炸装药弹头。弹头的飞行速度提高1倍，杀伤动能提高到4倍。

在“星球大战计划”的支持下，美国曾在20世纪80年代研制过“外大气层拦截器”等动能反卫星武器，它通过拦截器本体直接碰撞杀伤目标。拦截弹头质量为78千克，前端是红外导引头，为扩大拦截器杀伤机构的横剖面，采用了中心可展开的杀伤增强机构，展开直径0.94米～3米，重5.8千克。

1989年，美国国防部决定在“星球大战计划”所开发的反导技术基础上，重点发展地基直接上升式动能反卫星武器系统，同时发展地基激光反卫星武器系统。1997年，地基动能反卫星武器所使用的动能拦截器首次进行了悬浮飞行试验。

2008年，美国从“伊利湖”号巡洋舰发射了一枚经过改装的“标准Ⅲ”型导弹，它在海拔高度247千米处成功拦截了一颗失效卫星，并利用动能撞击将其击为碎片。由于防空导弹导引头一般是用于追踪温度较高的目标，所以对“标准Ⅲ”型导弹改装的重点是重新编写动能弹头导引头的寻的软件，使动能弹头能够拦截速度高達7千米/秒～8千米/秒、表面温度相对较低的卫星。此外，因为失效卫星的表面温度较低，可能接近空间背景的低温，但该卫星表面也可能会反射出太阳光，所以反卫星的导弹上加装了可见光敏感器。

这次拦截是美国军方自1985年使用机载导弹进行反卫星武器试验之后，时隔20多年的首次拦截卫星试验，显示美国的海基导弹防御系统已经具备了对低轨航天器的攻击能力。而美国的地基导弹防御系统装备有攻击范围更大、威力更强的拦截导弹，由此可以怀疑美国的地基导弹防御系统可能具备对更高轨道航天器的攻击能力。

今后，美国在发展反卫星武器方面将把反卫星与反导弹紧密结合，通过反导弹技术的发展推动反卫星技术。2008年用舰载“标准Ⅲ”型导弹打卫星就是一个典型例子。这是因为反卫星与反导弹武器在许多技术上是相似的，将两者结合起来发展对政治和节省开支等方面都有利。目前美国舰载“宙斯盾”战区导弹防御系统、陆基中段导弹防御系统、机载激光反导系统都有反卫星能力。

用卫星打卫星

除了反卫星导弹外，美国还青睐另一种动能反卫星武器——反卫星卫星，又名“截击卫星”。这种武器是用助推火箭把一种带爆破装置的卫星送到与目标卫星相同的轨道上，然后利用自身携带的雷達对目标卫星进行红外寻的探测与跟踪，在靠近到数十米范围之内后，将载有高能炸药的卫星战斗部引爆，产生大量碎片，将目标卫星击毁。

反卫星卫星的主要特点，是它与目标卫星基本在同一轨道平面内、按相同的方向飞行，接近速度低。击毁目标有几种方式：1、与目标直接碰撞，或机动到目标近旁，用聚酯材料制成的巨大的苍蝇拍式装置“拍击”以毁坏卫星，这样可以避免直接撞击所形成的大量轨道碎片；2、在目标运行的轨道上，撒播金属片云，由于目标处于高速运动状态，即使很小的金属片，也有足够的动能击毁目标；3、用小型卫星携带爆炸物，在与目标卫星基本相同的轨道上飞行，到目标卫星附近后把装有常规炸药的弹头引爆，产生密集、高速的金属碎片，击毁卫星，这种弹头也可叫“天雷”，它可以伴随要攻击的目标卫星飞行几周或数月的时间，最后通过遥控或者预定程序引爆，摧毁目标卫星。从理论上来讲，“天雷”能布设得很密，常年处于战斗岗位上，威胁处于任何轨道上的卫星，一旦引爆就可以摧毁卫星。

一般情况下，反卫星卫星与空间监视网、地面监视网、地面发射一监控系统组成反卫星武器系统，通过地面控制进行变轨机动，最后依靠自动搜寻系统接近目标卫星并将其摧毁。

20世纪70年代以来，美国多次试验反卫星卫星，其中一种试验装置的总重量高達约3000千克（含变轨机动用的推进剂约500千克），用两级液体燃料火箭发射入轨，具有改变轨道面倾角5°～10°的能力，使用非核战斗部或无控火箭，能拦截运行高度为150千米～1500千米的卫星。

20世纪80年代，美国研制的“智能卵石”是一种天基动能反卫星武器。它兼有反卫星和反导弹作战能力，实质是一种具备攻击性的小卫星。由于这种武器可自主式独立作战，并可投放多枚诱饵，又能部署于不同的轨道以及进行弹体抗核加固或激光防护等，所以生存能力较强。“智能卵石”有一定的智能水平，推力器从发出点火指令到最大机动的响应时间已達毫秒级，可以满足碰撞来袭导弹和卫星的要求。它装有伞型杀伤增强装置，以增大碰撞面积。

近年，美国又试验了用于对敌方卫星进行拦截、摧毁或致残的反卫星卫星。2003年1月29日，美国空军用“德尔他Ⅱ”火箭发射了“实验卫星系统-10”，分离后，该卫星机动到火箭体的35米范围内检查、拍摄、传输数字图像，并在整个24小时的任务期间完成了大量在轨机动试验。2005年4月11日，美国又发射了“实验卫星系统-11”，该卫星可能是一种反卫星武器，在轨道上运行一年时间，主要试验对目标的监视能力，并用于演示先进的轨道机动和位置保持能力。2007年4月24日，美国发射了“近场红外实验”卫星，它可携带一个小型“打击装置”，利用物体飞越地球低轨道时产生的巨大动能打击乃至摧毁附近的导弹或卫星。美国军方希望将其改造成一种反卫星武器。

激光杀星不见血

自1960年美国制造出世界上第一台红宝石激光器后，其它许多部门纷纷研制各种激光反卫星武器。1979年美国首次用地基激光器产生的强激光进行了照射模拟卫星推进系统的破坏效应试验，使一枚洲际导弹的助推器发生变形和破裂。

到“星球大战计划”提出来时，美国已经开始研制激光反卫星武器，并通过了可行性论证报告。1980年，美国开始把反卫星研制的重点转向X射线激光武器，它比红外化学激光器具有体积小、输出功率大、能同时对付多个目标等优越性，还可攻防两用，摧毁敌方反卫星导弹的预警、探测、通信系统等。

20世纪80年代中期，在得知苏联设在萨雷沙甘试验场的2部激光器已具有反卫星能力后，美国大大加快了激光反卫星武器的研制步伐，使这一领域的研究工程化。1985年，美军用激光对航天飞机、探测火箭进行了5次空间激光瞄准跟踪试验，以检验激光瞄准、跟踪太空高速飞行目标的能力和穿透大气层的发散程度。要破坏或摧毁卫星等航天器，必须加大激光器的输出功率。1985年～1987年，美国拨款23.87亿美元研制战略地基激光反卫星武器中的化学激光器、自由电子激光器、×射线激光器和准分子激光器。

冷战结束后，美国也没有停止激光武器的研究。1994年，美国开始研制4种激光武器，其中战略地基激光器采用中红外大功率先进化学激光器，部署在山顶或沙漠，作用距离可達500千米～2000千米，用于反卫星；舰载激光武器用于拦截反舰导弹或飞机；机载激光武器用于拦截弹道导弹；采用氟化氢化学激光器的天基激光器用于反卫星、反导弹。

1997年，美国用两种激光器进行了反卫星试验，其中的低功率化学激光器功率200瓦，对“导航卫星-3”进行了跟踪和定位；氟化氘中红外先进化学激光器功率2200千瓦，检验了运行在420千米高的“导航卫星-3”上的光电传感器受到激光攻击时的敏感情况，这也是目前为止美国进行的唯一一次激光反卫星试验。在试验过程中，低功率化学激光器用于激光跟踪和定位，氟化氘中红外先进化学激光器用于对目标卫星进行照射，照射功率小于500千瓦。结果表明，激光照射使靶星的星上传感器達到饱和（暂时失效）。该试验的成功是美军激光反卫星武器研究的一个里程碑，标志着美国激光反卫星研究取得阶段性成果。

1998年，美国用低功率激光对运行在550千米高、装有大量后向反射器的“低功率大气补偿实验卫星”进行了校正激光瞄准点、测量照射到卫星上的激光光斑的功率分布等跟踪试验。

1999年，美国用氟化氘中红外先进化学激光器和“海石”光束定向器组成的地基激光反卫星武器，试验激光跟踪、瞄准和对卫星光电传感器实施激光攻击，结果表明该系统具有明显的可行性和有效性，而且具备一定的实战能力，并成为美国目前唯一的地基激光反卫星系统。

2010年5月24日，美国海军海上系统司令部在加州圣尼古拉斯岛第二次成功使用激光器追踪、打击并击毁了一架作为假想目标的无人机。这标志着激光武器首次在水上击毁假想目标。

目前，美国陆军主要研制自由电子激光器和中红外高级化学激光器两种反卫星武器，前者输出功率高，能摧毁中高轨道卫星，是激光反卫星武器的首选“利剑”；后者输出功率有限，且波长较长，主要用于研究试验。美国空军正研究“星火”地基激光武器，目标是获取高能量武器级激光的独特制造技术，使用传感器、计算机及活动反射镜完成大气动态补偿。美军的地基激光反卫星工作主要集中在“先进光学和空间激光技术”计划。

另外，美国导弹防御局正研究利用机载高能激光器实现对敌对目标的拦截和攻击。美国机载激光武器系统由氧碘化学高能激光器、被动红外传感器、瞄准与跟踪系统等组成。工作时，载机在12千米高空、距前线90千米的己方一侧巡航，激光武器的射程预定为300千米～580千米。作战时，被动红外探测器在360度视场内探测目标，用波长1.06微米的多光束激光器照射目标，用高分辨率成像传感器成像，并通过主望远镜进行观察以获得良好的跟踪数据，引导激光器攻击。

天基激光器计划是机载激光器的后续项目。美国曾计划在700至1300千米的高度部署20颗～40颗卫星，每颗卫星携带捕获、跟踪和瞄准系统以及高能激光器。捕获、跟踪和瞄准系统使用低功率目标照明器，工作方式类似于机载激光系统。高能激光器射程3000千米以上，储存的燃料能与大约100个目标交战。天基激光器系统计划用于攻击处于助推段的弹道导弹，可提供全天候连续全球覆盖能力，而且不需要事先知道发射点。天基激光武器是美国太空战武器发展计划中最重要的武器系统之一，现已提出两种构成方案：一种是由约20个天基激光武器组成的系统；另一种是由6个天基激光武器及12个中继反射镜组成的系统。美国已经掌握了建造天基激光演示器的技术，并成功进行了兆瓦级α化学激光器与光束定向器的地基综合试验。天基激光武器进入了“一体化飞行试验”阶段，现已开展了星载高功率激光束拦截弹道导弹和攻击空间目标的研究，计划2013年进行在轨演示。美国有可能在2018年～2020年发射部署第一个实战型天基激光武器。

2010年5月15日，美国《空军时报》刊登题为《星球大战符合现实吗？激光武器经受考验》的文章，认为激光武器威力已大幅度提高，但投入实战难题仍很多，美国激光武器研发已到了攻坚阶段。

责任编辑/吴蕴豪