翻新“太空围栏” 美军聚焦太空战
本报特约撰稿 史春树
青年参考
（
2018年04月25日
06
版）
随着战场向大气层外延伸，太空监视能力成为各国争夺的技术制高点。美军对其“太空围栏”进行翻新升级，官方辞令下隐藏的是对他国太空战能力的关切。
现代军事技术越来越复杂，以至于军事智囊机构中流传一句话：某项工程听着高大上，但耗时太长，部署时已经过气了。但是，这样的“吐槽”并不适用于美国空军最新的“太空围栏”，这部太空监视雷达被视为美军未来20年内确保太空优势的法宝。
据美国《大众机械》杂志网站报道，2018年下半年，这套基于电子控制相控阵雷达的系统就会交付使用，雷达部署地点是太平洋上的夸贾林环礁。制造商洛克希德·马丁公司的官方辞令描述称，该设施是“民用和军用太空飞行中众多紧迫问题的必要解决方案，包括但不限于太空垃圾的扩散、地球轨道的军事化及卫星尺寸的缩小”。
“太空围栏”的工作流程是：扫描地球轨道-发现特定物体-绘制运行轨迹-预测未来可能的动向。由此，地球上的战争扩展至太空时，美军就有了一只制敌机先的“千里眼”。
能发现轨道上的一块大理石
“太空围栏”这个名称很容易让人误解它的形态。事实上，该装置发出的雷达波并不能阻挡或屏蔽任何东西，只能将高功率能量投射到大气层外，以持续追踪航天器和残骸。有了足够的信息，飞船就可以利用推进器摆脱太空垃圾，甚至逃避敌方打击。
这并非美军的首个太空监视系统。2013年，美国空军的上一代太空监视雷达退役。5个月后，美空军宣布了它的替代者：花9.14亿美元在夸贾林环礁新建一处基地；另一个方案是让“太空雷达”在澳大利亚安家，但稍后被否决。
洛克希德·马丁公司赢得了五角大楼的合同，承诺这项计划能“彻底改变太空环境感知”，在低地轨道上发现大理石大小的物体。旧雷达可以跟踪2000块太空碎片，在此基础上，全新“太空围栏”的S波段相控阵雷达的性能有望提升5至10倍。“没人知道它到底有多大能耐，”洛·马公司项目主管布鲁斯·沙夫豪斯故作神秘地说，“但一定远超想象。”
美国太空技术专家乔·帕帕拉多分析认为，“太空围栏”性能提升，部分归功于用氮化镓制造的半导体器件，后者可以用更高的电压以更大的功率密度运行，且尺寸小于砷化镓器件。“我们曾经用手电筒来搜索，但太空围栏足以照亮整个阁楼。”他打比方说。
氮化镓半导体使该设备能够精确跟踪近地轨道（高度161公里～1931公里）上的物体，如果将能量集中到单一波束，探测距离可达地球静止轨道（约35405公里高）。不仅如此，利用相控阵雷达的特性，该系统还可灵活引导波束，创建“迷你围栏”以收集特定区域内的详细信息；同时，系统仍然保有一定的备用功率，以随时应付突发情况。
后勤保障将是艰巨任务
小型卫星的爆发式增长，是美军急于翻新“太空围栏”的背景。
关注科技和工程类新闻的美国IEEE网站指出，像所有电子产品一样，卫星的尺寸越来越迷你，创造了低成本太空发射的经济增长点。然而，密布在地球轨道上的小卫星增加了意外碰撞的危险。任何事故都会引起连锁反应，对操作人员来说犹如噩梦。
另一方面，现行法规限制了私人卫星的注册登记，原因之一是政府缺少能够实时监视“太空交通”的手段。性能强悍的“太空围栏”可以让监管部门松一口气。
夸贾林环礁离赤道很近，设在此地的太空监视雷达可将搜索效率最大化。沙夫豪斯解释说：“选址在此，意味着多数低轨道的卫星每天都要穿过‘围栏’好几次。”
话虽如此，在太平洋中部建设如此庞大的军用设施，并不容易。基地内有两座大型建筑，利用材料自身的应力而非立柱支撑，上边再覆以允许雷达波自由通过的凯夫拉材料。数千吨重的钢结构和混凝土必须由飞机和船只运来，同时，该设施还附带一座10兆瓦级发电厂。
显然，对操作“太空围栏”的美国军人来说，后勤保障将是长期而艰巨的挑战。
未来战场在太空
不少人相信，维护太空中的交通秩序并防范太空垃圾只是美军的借口。真正的问题在于，其他国家的太空武器平时会伪装成卫星的模样，有必要对其实施全时全域监控。
《大众机械》文章称，这方面的威胁与日俱增。例如，俄罗斯在制造可以实施战术机动的“杀手卫星”方面拥有丰富经验。这种机动通称“交会邻近操作”，是发动攻击的前置步骤，一旦接近到足够距离，“杀手卫星”就可发射激光或直接撞毁目标。
4月上旬，智库“战略与国际研究中心”（CSIS）发布了一份太空威胁报告，如此介绍俄罗斯在这方面的动向：俄已在低轨道和静止轨道上操纵了太空物体，美国太空跟踪部门起初将它们识别为碎片，后来证实，这些物体能够自主机动并改变运行轨道。报告的结论是：“俄罗斯目前的活动表明，它正在努力恢复其在反太空飞行器上的能力。”
美媒认为，这才是“太空围栏”需要面对的首要威胁。要赢得未来的太空战争，即便战场位于数百公里的高空，也需要知道敌人在何处。洛克希德·马丁公司的宣传视频显示，雷达跟踪着一颗不断改变位置的可疑卫星，这样的迹象是交火的先兆。
目前，“太空围栏”已开始最终调试，但与之配套的美军联合太空作战中心还没准备好。五角大楼的年度作战测试和评估报告显示，后者的指挥和控制系统存在“严重缺陷”，包括缺乏对网络袭击的防御能力。
五角大楼的报告提供了更多有趣的细节，它认为其他国家也在发展“太空围栏”。谈到中东国家时，该报告称：“伊朗开发了有军事目的的太空能力，如2013年6月公开的一个太空监测中心，它使用雷达、光电和无线电搜索目标。”根据伊朗国防部的说法，“这个基地的目的是保卫国家的太空设施和监测太空物体，特别是通过头顶的卫星。”
报告还提到，俄罗斯拥有广泛的太空监测网络，中国的相关能力也在迅速提高。
布鲁斯·沙夫豪斯透露，美军的“太空围栏”已完成了第一次有限的轨道观测。此后，可使用的雷达阵列发射单元将稳步增加。设施的钥匙将在今年晚些时候正式交付军方。
在20世纪和之前，城墙和检查站划定了潜在的冲突边界。而在21世纪，由能量组成的无形屏障向太空延伸。用沙夫豪斯的话说就是，如今，“我们可以用能量来描绘天空”。
随着战场向大气层外延伸，太空监视能力成为各国争夺的技术制高点。美军对其“太空围栏”进行翻新升级，官方辞令下隐藏的是对他国太空战能力的关切。
现代军事技术越来越复杂，以至于军事智囊机构中流传一句话：某项工程听着高大上，但耗时太长，部署时已经过气了。但是，这样的“吐槽”并不适用于美国空军最新的“太空围栏”，这部太空监视雷达被视为美军未来20年内确保太空优势的法宝。
据美国《大众机械》杂志网站报道，2018年下半年，这套基于电子控制相控阵雷达的系统就会交付使用，雷达部署地点是太平洋上的夸贾林环礁。制造商洛克希德·马丁公司的官方辞令描述称，该设施是“民用和军用太空飞行中众多紧迫问题的必要解决方案，包括但不限于太空垃圾的扩散、地球轨道的军事化及卫星尺寸的缩小”。
“太空围栏”的工作流程是：扫描地球轨道-发现特定物体-绘制运行轨迹-预测未来可能的动向。由此，地球上的战争扩展至太空时，美军就有了一只制敌机先的“千里眼”。
能发现轨道上的一块大理石
“太空围栏”这个名称很容易让人误解它的形态。事实上，该装置发出的雷达波并不能阻挡或屏蔽任何东西，只能将高功率能量投射到大气层外，以持续追踪航天器和残骸。有了足够的信息，飞船就可以利用推进器摆脱太空垃圾，甚至逃避敌方打击。
这并非美军的首个太空监视系统。2013年，美国空军的上一代太空监视雷达退役。5个月后，美空军宣布了它的替代者：花9.14亿美元在夸贾林环礁新建一处基地；另一个方案是让“太空雷达”在澳大利亚安家，但稍后被否决。
洛克希德·马丁公司赢得了五角大楼的合同，承诺这项计划能“彻底改变太空环境感知”，在低地轨道上发现大理石大小的物体。旧雷达可以跟踪2000块太空碎片，在此基础上，全新“太空围栏”的S波段相控阵雷达的性能有望提升5至10倍。“没人知道它到底有多大能耐，”洛·马公司项目主管布鲁斯·沙夫豪斯故作神秘地说，“但一定远超想象。”
美国太空技术专家乔·帕帕拉多分析认为，“太空围栏”性能提升，部分归功于用氮化镓制造的半导体器件，后者可以用更高的电压以更大的功率密度运行，且尺寸小于砷化镓器件。“我们曾经用手电筒来搜索，但太空围栏足以照亮整个阁楼。”他打比方说。
氮化镓半导体使该设备能够精确跟踪近地轨道（高度161公里～1931公里）上的物体，如果将能量集中到单一波束，探测距离可达地球静止轨道（约35405公里高）。不仅如此，利用相控阵雷达的特性，该系统还可灵活引导波束，创建“迷你围栏”以收集特定区域内的详细信息；同时，系统仍然保有一定的备用功率，以随时应付突发情况。
后勤保障将是艰巨任务
小型卫星的爆发式增长，是美军急于翻新“太空围栏”的背景。
关注科技和工程类新闻的美国IEEE网站指出，像所有电子产品一样，卫星的尺寸越来越迷你，创造了低成本太空发射的经济增长点。然而，密布在地球轨道上的小卫星增加了意外碰撞的危险。任何事故都会引起连锁反应，对操作人员来说犹如噩梦。
另一方面，现行法规限制了私人卫星的注册登记，原因之一是政府缺少能够实时监视“太空交通”的手段。性能强悍的“太空围栏”可以让监管部门松一口气。
夸贾林环礁离赤道很近，设在此地的太空监视雷达可将搜索效率最大化。沙夫豪斯解释说：“选址在此，意味着多数低轨道的卫星每天都要穿过‘围栏’好几次。”
话虽如此，在太平洋中部建设如此庞大的军用设施，并不容易。基地内有两座大型建筑，利用材料自身的应力而非立柱支撑，上边再覆以允许雷达波自由通过的凯夫拉材料。数千吨重的钢结构和混凝土必须由飞机和船只运来，同时，该设施还附带一座10兆瓦级发电厂。
显然，对操作“太空围栏”的美国军人来说，后勤保障将是长期而艰巨的挑战。
未来战场在太空
不少人相信，维护太空中的交通秩序并防范太空垃圾只是美军的借口。真正的问题在于，其他国家的太空武器平时会伪装成卫星的模样，有必要对其实施全时全域监控。
《大众机械》文章称，这方面的威胁与日俱增。例如，俄罗斯在制造可以实施战术机动的“杀手卫星”方面拥有丰富经验。这种机动通称“交会邻近操作”，是发动攻击的前置步骤，一旦接近到足够距离，“杀手卫星”就可发射激光或直接撞毁目标。
4月上旬，智库“战略与国际研究中心”（CSIS）发布了一份太空威胁报告，如此介绍俄罗斯在这方面的动向：俄已在低轨道和静止轨道上操纵了太空物体，美国太空跟踪部门起初将它们识别为碎片，后来证实，这些物体能够自主机动并改变运行轨道。报告的结论是：“俄罗斯目前的活动表明，它正在努力恢复其在反太空飞行器上的能力。”
美媒认为，这才是“太空围栏”需要面对的首要威胁。要赢得未来的太空战争，即便战场位于数百公里的高空，也需要知道敌人在何处。洛克希德·马丁公司的宣传视频显示，雷达跟踪着一颗不断改变位置的可疑卫星，这样的迹象是交火的先兆。
目前，“太空围栏”已开始最终调试，但与之配套的美军联合太空作战中心还没准备好。五角大楼的年度作战测试和评估报告显示，后者的指挥和控制系统存在“严重缺陷”，包括缺乏对网络袭击的防御能力。
五角大楼的报告提供了更多有趣的细节，它认为其他国家也在发展“太空围栏”。谈到中东国家时，该报告称：“伊朗开发了有军事目的的太空能力，如2013年6月公开的一个太空监测中心，它使用雷达、光电和无线电搜索目标。”根据伊朗国防部的说法，“这个基地的目的是保卫国家的太空设施和监测太空物体，特别是通过头顶的卫星。”
报告还提到，俄罗斯拥有广泛的太空监测网络，中国的相关能力也在迅速提高。
布鲁斯·沙夫豪斯透露，美军的“太空围栏”已完成了第一次有限的轨道观测。此后，可使用的雷达阵列发射单元将稳步增加。设施的钥匙将在今年晚些时候正式交付军方。
在20世纪和之前，城墙和检查站划定了潜在的冲突边界。而在21世纪，由能量组成的无形屏障向太空延伸。用沙夫豪斯的话说就是，如今，“我们可以用能量来描绘天空”。
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