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借助一项起源于冷战时期的光学技术，美国空军用小型望远镜捕捉到上亿公里之外小行星的身影。未来的军事行动中，这类探测和跟踪天基目标的技术有助于防范微小且具有潜在威胁的他国航天器。美军认为，随着太空成为“大国竞争”的前沿，这一能力越来越重要。
冷战遗产有了用武之地
1月上旬，美国空军研究实验室（AFRL）发布了一组来自新墨西哥州科特兰空军基地的地外天体照片。照片中的主角被称为“莱纳斯”，直径约30公里，每3.6天围绕小行星“卡里欧帕”公转一圈。两个天体都位于火星和木星之间的小行星带。AFRL称，执行拍摄任务的是一部1.5米口径的望远镜，它和基地中的其他同类设备都能跟踪地球轨道上的物体。
官方新闻稿称这次拍摄具有里程碑意义，表明利用小型望远镜同样可以获得太空物体的高对比度图像。实现这一目标的关键技术被称为“自适应光学”，旨在使人们从地面观察太空物体时，降低大气干扰造成的模糊或失真。自适应光学有多种技术路线，其中一类借助可变形镜面抵消干扰，还有一类利用激光投射出人工导航星，作为参照物以便提高观测精度。AFRL没有说明这次实验采用了哪种方案，只提到图像是在没有激光引导的情况下拍摄的。
自适应光学技术的基础概念是美苏冷战期间提出的，直到上世纪90年代初才被披露，大部分技术细节至今仍然保密。根据专著《自适应光学革命：一段历史》中的解释，自适应光学是“国家战略防御的一部分”。该书作者罗伯特·杜夫纳在接受美国国家公共电台采访时表示，美国空军对这项技术一直很感兴趣，对外声称是为了获得更清晰的卫星和导弹图像，但有迹象显示，军方对这项技术的期望不止于此。
实际上，美军科研部门提出过一个更大胆的设想，那就是在太空中放置“镜子”，通过反射来自地面的激光束，摧毁轨道上的卫星或飞行中的弹道导弹。这个计划的一大难点在于，激光穿过大气层时会发生畸变而偏离预定轨道。这时，自适应光学就有了用武之地——它可以将扭曲的光束重新组织成“正常”的光束，最终引导到敌方的太空目标上。
和冷战年代众多野心勃勃的国防项目一样，“太空激光镜”从未付诸实践。自那以后，自适应光学逐渐转为军民两用，成为天文学家的工具，让他们更清楚地看到远方的天体。一些原本用于科学研究的民间设施和技术，开始为军方项目服务。此次负责拍摄小行星的美军“星火光学靶场”，就同时负责天文学观测和反卫星作战。根据AFRL的一份简报，这个单位“运行着世界上最先进的天文望远镜，能跟踪低地球轨道卫星”。
在“星火光学靶场”工作的杰克·德拉蒙德博士在接受新墨西哥州当地媒体《阿尔伯克基日报》采访时表示，“我们不能让两颗卫星靠得这么近……如果改为观察小行星和它的卫星，就能在避免风险的同时模拟类似观测效果。”
在太空战争中夺取先机
近年来，在近地轨道追踪更小、更灵活的外国卫星成为五角大楼的工作重点。据美国《华盛顿邮报》报道，去年11月，美国太空部队二号指挥官大卫·汤普森宣称，美国的太空资产“几乎每天”都会受到电子战和定向能量的攻击。美军由此认为，自适应光学技术非常适合太空部队保护己方卫星免受来自太空的威胁。搭载这项技术的小型望远镜能及时探测到靠近美国卫星的外国航天器，提供宝贵的态势感知和早期预警能力，可有效保护高价值航天器免遭“太空伏击”。
过去几年，各国航天器危险接近的消息常常出现。2019年，俄罗斯一枚卫星在轨道上释放出一个物体。美国随即指责，俄罗斯卫星“进行了有威胁的机动，距离太近，可能导致碰撞”。美国军方人士表示，“显然，俄罗斯在向我们发出信号。”
现在，很多国家都能开发小型高机动性卫星。在完成既定任务之余，这些小卫星可以对别国航天器进行物理干扰、撞击，甚至将它们挤出轨道。除了物理攻击，小型卫星也擅长实施定向能攻击，特别是使用高能微波和致盲激光，或是喷洒化学物质扰乱卫星的运行。太空对国家安全的重要性持续上升，追踪对方的“杀手卫星”并保护好自家的高价值太空资产，成为各国太空部队的核心任务之一。
为保护不断增加的卫星，美军寄希望于部署更新、更小的望远镜阵列，它们甚至可以在白天跟踪太空物体。眼下正在“星火光学靶场”测试的一项技术就纳入了一套小型望远镜网络，可以提供关键的早期预警并监视可疑的外国航天器。今后，随着类似“星链”的分布式卫星星座走向成熟，一些基于轨道航天器的技战术要求会变得更具弹性，但“星链”同样可能成为目标，其他国家会把它们列入潜在威胁清单。
今后很长一段时期，对军事大国来说，紧密追踪“来路不明”的微小航天器的需求不会消失，特别是当它们出现在令人意外的位置，与其他国家的重要资产形影不离时。搭载自适应光学技术的望远镜能否及时发现异常情况，将决定谁可以在太空战争中抢占先机。
责任编辑：张昊天
综合编译 韦盖利
