成本与技术边界难突破
太空军事化为何步履蹒跚
○本报特约撰稿 王环
《
青年参考
》(
2014年05月21日
19
版)
|
美国航天飞机释放卫星 |
宇宙空间是军事活动的热点区域,但军用航天当前仍是辅助性角色。成本和技术因素的限制,决定了太空的全面军事化不会迅速从科幻走向现实。
近年来,从载人飞船、宇航员舱外活动到登陆月面,这些过去只能在国际新闻中看到的精彩场面,逐步在中国成为现实。剥离感情意味,观察国际舆论对此的反应,中国航天活动的“军事内涵”是经常被讨论的话题——尽管人类发展航天技术的初衷在于探索未知。
谁都无法否认,宇宙空间已成为军事活动的热点地带,但军用航天同样不可能突破成本与技术的“边界”;就此而言,许多看似“高精尖”的技术,其实并不像看上去那般美好。
军用资产上天,成本合算
当今航天科技的军事用途,大体限于信息收集与传递,均属于非杀伤范畴,即一般统称的“指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察”(C4ISR)。实现这些功能所需的设备,与航天本身并无必然联系——从地球移到太空,计算机还是计算机、无线电还是无线电、雷达也还是雷达,只是在可靠性等方面需要针对太空环境进行适当补强。
既然如此,把C4ISR的功能放到太空中,到底有什么好处?说穿了,答案就是“便宜”。
人造卫星价值动辄数亿美元,为何说其“便宜”呢?此系相对而言。C4ISR的功能几乎都涉及电磁波传递,但电磁波多数时候是走直线,在地表附近通过一段距离后,就会被有弧度的地球表面挡住。虽说人类很早就能通过大气层反射高频(HF)电波的方式实现远距离越洋通讯,但高频波段的特性限制了传输信息的容量,变幻莫测的大气层也使信号传递不稳定。如果要进行大数据量传输,只能选择更稳定的波段,而且每隔一段距离就得设置中继站,用这种原始方式达成覆盖全球的效果,成本将会是天文数字。于是,进军太空就成为相对经济的选择:人造卫星虽然昂贵,比起大量建造并维护中继站,价钱还是低廉得多。
这一事实背后还隐藏着两件事。其一,常言道“便宜无好货”,人造卫星覆盖范围大,平均成本低,但用作导航或通讯时的信号功率偏低,易受干扰;用作遥感测绘和侦察搜索时则分辨率有限,且无法停留在轨道上持续观察同一个地点,难免产生“空当”。
其二,太空的好处是无限广阔,但如果只想在某个特定区域内运作,使用航天器的好处便无法彰显,缺点反而难以掩盖。在地面上的基地之间通讯的场合,安全、可靠又快速的有线传输自然更加合用;若是在数万米高度飞行的军用飞机,也能与方圆数百公里范围内的地面场站直接沟通,比起“远在天边”的人造卫星,大气层内航空器足以提供更稳定的服务。
不打太空战,只因太烧钱
针对飞机,反对者可能会提出航天技术带来的另一个好处——军事资产的生存能力。高高在上的人造卫星,远在普通战机或防空武器所能及的范围之外;换个角度讲,既然人造卫星比航空器更容易生存而成为C4ISR的枢纽,C4ISR又是军队运作的关键,设法阻止敌人使用太空并在同时确保自己对太空的自由使用,就是胜利的锁钥。
像中国“嫦娥”探测器登陆月球之类的事件引起关注,正是因为其中牵涉到的测控能力,其实就是用和平的方式展现“太空战”的能力。不少观察家认为,如果能精确控制飞船接近与结合,让两颗卫星撞在一起的“硬杀伤”也可顺理成章地实现;同理,航天飞机可以修理和回收卫星,不就等于可以破坏乃至捕获敌人的卫星吗?
类似观点言之有理,但忽略了一个问题。回顾美苏航天竞赛,从20世纪50年代后半开始,人造卫星、载人飞船、舱外活动、星体探测、空间站、航天飞机……都是在短短30年内实现的,但接下来,航天技术的进步便放缓了。所谓“星球大战”,至今停留在科幻片中。
事实上,除了改用计算机绘图设计,今天的火箭与50年前没什么两样。美俄目前使用的运载火箭中,不少还是20世纪50年代那些最早期型号的衍生品。曾被寄予厚望的航天飞机也不例外,其可重复使用的设计原本是为了降低往返太空的成本,但航天飞机提前退役的结局等于在向外界宣示:只要还是用化学反应的火箭为动力,太空对人类来说虽非遥不可及,但仍然太昂贵而无法频繁造访。换言之,“星球大战”之所以没有成真,航天技术的军事用途之所以一直停留在非杀伤范畴,并不是因为人类道德的自我克制,而是客观条件局限。
特别是在冷战结束后,即使富有如美国,也难以承担在太空中打一场战争的费用,各国与其互相击毁卫星而两败俱伤,不如把太空保持在“人人可用”的状态。同样,正因为进入太空的成本如此之高,以致只有具备毁灭性威力的核武器才拥有“上天一游”的资格——洲际导弹的飞行轨迹,绝大部分是在大气层外,有了它,又何需在太空中常态化部署武器呢?
宇宙空间是军事活动的热点区域,但军用航天当前仍是辅助性角色。成本和技术因素的限制,决定了太空的全面军事化不会迅速从科幻走向现实。
近年来,从载人飞船、宇航员舱外活动到登陆月面,这些过去只能在国际新闻中看到的精彩场面,逐步在中国成为现实。剥离感情意味,观察国际舆论对此的反应,中国航天活动的“军事内涵”是经常被讨论的话题——尽管人类发展航天技术的初衷在于探索未知。
谁都无法否认,宇宙空间已成为军事活动的热点地带,但军用航天同样不可能突破成本与技术的“边界”;就此而言,许多看似“高精尖”的技术,其实并不像看上去那般美好。
军用资产上天,成本合算
当今航天科技的军事用途,大体限于信息收集与传递,均属于非杀伤范畴,即一般统称的“指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察”(C4ISR)。实现这些功能所需的设备,与航天本身并无必然联系——从地球移到太空,计算机还是计算机、无线电还是无线电、雷达也还是雷达,只是在可靠性等方面需要针对太空环境进行适当补强。
既然如此,把C4ISR的功能放到太空中,到底有什么好处?说穿了,答案就是“便宜”。
人造卫星价值动辄数亿美元,为何说其“便宜”呢?此系相对而言。C4ISR的功能几乎都涉及电磁波传递,但电磁波多数时候是走直线,在地表附近通过一段距离后,就会被有弧度的地球表面挡住。虽说人类很早就能通过大气层反射高频(HF)电波的方式实现远距离越洋通讯,但高频波段的特性限制了传输信息的容量,变幻莫测的大气层也使信号传递不稳定。如果要进行大数据量传输,只能选择更稳定的波段,而且每隔一段距离就得设置中继站,用这种原始方式达成覆盖全球的效果,成本将会是天文数字。于是,进军太空就成为相对经济的选择:人造卫星虽然昂贵,比起大量建造并维护中继站,价钱还是低廉得多。
这一事实背后还隐藏着两件事。其一,常言道“便宜无好货”,人造卫星覆盖范围大,平均成本低,但用作导航或通讯时的信号功率偏低,易受干扰;用作遥感测绘和侦察搜索时则分辨率有限,且无法停留在轨道上持续观察同一个地点,难免产生“空当”。
其二,太空的好处是无限广阔,但如果只想在某个特定区域内运作,使用航天器的好处便无法彰显,缺点反而难以掩盖。在地面上的基地之间通讯的场合,安全、可靠又快速的有线传输自然更加合用;若是在数万米高度飞行的军用飞机,也能与方圆数百公里范围内的地面场站直接沟通,比起“远在天边”的人造卫星,大气层内航空器足以提供更稳定的服务。
不打太空战,只因太烧钱
针对飞机,反对者可能会提出航天技术带来的另一个好处——军事资产的生存能力。高高在上的人造卫星,远在普通战机或防空武器所能及的范围之外;换个角度讲,既然人造卫星比航空器更容易生存而成为C4ISR的枢纽,C4ISR又是军队运作的关键,设法阻止敌人使用太空并在同时确保自己对太空的自由使用,就是胜利的锁钥。
像中国“嫦娥”探测器登陆月球之类的事件引起关注,正是因为其中牵涉到的测控能力,其实就是用和平的方式展现“太空战”的能力。不少观察家认为,如果能精确控制飞船接近与结合,让两颗卫星撞在一起的“硬杀伤”也可顺理成章地实现;同理,航天飞机可以修理和回收卫星,不就等于可以破坏乃至捕获敌人的卫星吗?
类似观点言之有理,但忽略了一个问题。回顾美苏航天竞赛,从20世纪50年代后半开始,人造卫星、载人飞船、舱外活动、星体探测、空间站、航天飞机……都是在短短30年内实现的,但接下来,航天技术的进步便放缓了。所谓“星球大战”,至今停留在科幻片中。
事实上,除了改用计算机绘图设计,今天的火箭与50年前没什么两样。美俄目前使用的运载火箭中,不少还是20世纪50年代那些最早期型号的衍生品。曾被寄予厚望的航天飞机也不例外,其可重复使用的设计原本是为了降低往返太空的成本,但航天飞机提前退役的结局等于在向外界宣示:只要还是用化学反应的火箭为动力,太空对人类来说虽非遥不可及,但仍然太昂贵而无法频繁造访。换言之,“星球大战”之所以没有成真,航天技术的军事用途之所以一直停留在非杀伤范畴,并不是因为人类道德的自我克制,而是客观条件局限。
特别是在冷战结束后,即使富有如美国,也难以承担在太空中打一场战争的费用,各国与其互相击毁卫星而两败俱伤,不如把太空保持在“人人可用”的状态。同样,正因为进入太空的成本如此之高,以致只有具备毁灭性威力的核武器才拥有“上天一游”的资格——洲际导弹的飞行轨迹,绝大部分是在大气层外,有了它,又何需在太空中常态化部署武器呢?