您的位置:首頁>軍事>正文

打衛星太野蠻,中國開始玩抓衛星:快准穩!

三年前, 我國使用“一箭三星”將三顆衛星送入預定軌道, 這三顆衛星分別為“創新三號”、“試驗七號”以及“實踐十五號”。 如今有消息披露稱, 這三顆衛星進入軌道後, 展開了反衛星試驗——當然, 這次反衛星不是用導彈打, 而是用機械臂在太空抓衛星。

在中國看來, 用導彈打衛星顯得有些浪費, 而且衛星碎片對太空環境的污染很大, 所以未來會更注重抓衛星, 直接將敵方的衛星抓過來為我服務。

反衛星是“以暴制暴”

反衛星是一個古老的話題, 簡單地說就是阻止敵方通過衛星發現不該讓他們知道的東西。 古老的反衛星措施相當原始, 由於偵察衛星軌道高度高, 傳統的防空導彈打不著, 那玩意兒又老是在頭頂上轉悠, 要想避免重要軍事設施被發現, 那麼就只能在偵察衛星過境時把裝備遮蓋起來躲避衛星, 這個方法對光學成像衛星比較管用, 但後來偵察衛星發展了紅外技術,

那些遮遮掩掩的方法就不管用了, 比如發動機紅外輻射在紅外成像中非常明顯。

顯然隨著衛星技術的不斷發展, 反衛星技術也在不斷變化。 傳統意義上的反衛星途徑有兩種, 一種是來“硬”的, 另一種是來“軟”的。 “硬”殺傷主要是通過摧毀敵方衛星平臺上的某一設備來達到使其失效的後果, 比如感測器、電池板等。 “軟”殺傷主要是電子/電磁干擾, 讓衛星暫時失效而不破壞它。

蘇聯十分喜歡鐳射反衛星手段, 通過雷射技術將敵方衛星損傷, 這個技術比較“流氓”, 幹完壞事還可以死不承認。 傳統的陸基鐳射反衛星平臺對1500公里高度的中低軌道衛星有著良好的殺傷作用, 其特點在於速度快, 功率給足、目標對準,

就可以秒殺, 只要鐳射照射不算歪, 基本是一打一個准。 蘇聯的這種反衛星方式基本從準備到照射大約控制在1小時內。 當然, 蘇聯的陸基反衛星設備都是大家比較熟悉的氟化氘高能鐳射, 一般是破壞衛星的光學感測器和姿控設備。

美國人則比較特別, 喜歡用動能攔截器反衛星, 也就是導彈打衛星。 實際上這種方式更加“流氓”, 蘇聯好歹只是偷偷照一下, 讓你的衛星出點小毛病。 美國人則是一次將你的衛星打爆。 不過在冷戰時期, 美國也只能將500公里高度的低軌衛星掉。

相比較于鐳射反衛星、動能反衛星, 美蘇還有更野蠻的手段——用核彈打衛星, 一顆核彈能打一大片衛星。 但是這樣的方式不僅不科學, 也會殃及池魚,

自己的衛星也會遭殃, 所以美蘇基本沒用過。

反衛星逐漸進入文明階段

2000年之後, 反衛星進入到稍微文明的階段, 攻擊方式更加隱蔽, 那就是把反衛星武器放到航天器上, 這就是天基反衛星武器。 實際上, 早期的蘇聯依然是天基反衛星武器的鼻祖,

1963年就可以立項通過共軌攔截途徑發展反衛星攔截技術, 攔截過程中使用了多次變軌技術、空間交會對接技術, 這也是為什麼我國要重點發展空間對接技術的原因之一。

空間交會對接技術在和平時期可以用於航天器對接、空間站建設等, 用於軍事途徑就是反衛星。 早期的蘇聯天基反衛星平臺通過SS-9洲際彈道導彈入軌, 攻擊高度可覆蓋200至1000公里的軌道高度, 配備了早期的主/姿控發動機等, 戰鬥部為高能破片殺傷, 攔截過程依然是通過變軌機動使攔截衛星進入被攔截衛星的軌道面。 蘇聯70年代的天基反衛星武器可以打掉中低軌道的衛星, 但對中高軌道的衛星依然束手無策, 畢竟那些衛星在3萬公里以上的軌道, 不是不想打,而是實在夠不著。

蘇聯裝備了當時世界僅有的實戰型天基反衛星武器,作戰特點是變軌機動攔截速度快,從開始變軌到進入被攔截衛星的軌道面只要1個小時,這與早期的鐳射反衛星平臺從準備到照射的時間差不多,攔截高度依然為1500公里的軌道。

天基反衛星平臺的經典案例莫過於蘇聯80年代至90年代聯盟飛船進行了天基鐳射反衛星實驗,平臺還是氟化氘高能鐳射,蘇聯當時甚至計畫在禮炮號空間站上安裝一個天基鐳射武器作戰系統,不僅可以對接空間站,還可以單獨分離進行空間編隊飛行,對目標進行攻擊。

天基武器的建立需要龐大的情報系統支援,至少需要相對應數量的陸基雷達和遙測站,可以對低軌道大型目標進行跟蹤,對高軌道的目標進行探測和識別。相比較蘇聯而言,美軍在與蘇聯接壤的阿拉斯加、東至歐洲部分部署了UHF頻段的早期預警雷達,對天基目標進行偵察和監視,主要跟蹤低軌道目標。對於高軌道目標,主要依靠SBSS天基空間監視系統組成的星座。

事實上,天基反衛星平臺攻擊手段較多,鐳射只是其中的一份子,還有動能武器、粒子束這類的科幻級武器。當前,美軍的目標是在未來數年內擁有天基小型動能攔截器,從攻擊命令下達到摧毀敵方衛星只要12個小時,攻擊範圍覆蓋整個近地軌道。

相比打衛星,中國更重視抓衛星

三年前,我國用長征-4丙火箭發射的實驗衛星則突出了基於衛星捕獲技術的反衛星概念,相比較美蘇的做法,更顯得“溫文爾雅”,一不破壞衛星,二更不會產生大量的軌道碎片,但效果卻是事半功倍的——直接將敵方的衛星抓過來為我所用。正是基於這一點,解放軍未來會更注重抓衛星,打衛星只是作為一種補充手段。

在軌衛星捕捉涉及到空間交會對接,在變軌機動後抵達預定的軌道,並與目標衛星形成一個組合體,其涉及到全向自由度的控制技術,其中還有很強的動力學耦合。早期的空間對接典型任務就是蘇聯雙子座飛船,從雙子座8號開始,驗證了空間交會對接的技術。空間對接技術也是在軌衛星捕獲的雛形,但對接需要航天器有一樣的介面,要相互匹配。另一種在軌捕獲就是通過機械臂實現,這也是我國“試驗七號”衛星測試的目的,該衛星就裝備了空間機械臂。

此前,美國的太空梭也有機械臂裝置,其通過SRMS空間機械臂將在軌衛星抓住,兩者形成軌道組合體,然後對衛星進行維修,比較典型的任務就是維修哈勃空間望遠鏡。現役的國際空間站也有類似的機械臂,SPDM艙外機器人系統就是一個小型的機械臂。

當然,在機械臂捕獲過程中,如果是熟悉的目標,那麼問題不大,如果是敵方衛星,那麼就存在一定的不可預知性,就是說不知道敵方衛星具體外形,在捕獲過程中我方衛星和目標衛星之間可能出現較強的動力學耦合問題,這樣在機械臂末端捕獲時如何控制就是一個難題,直接導致的問題是抓住目標衛星後如何控制姿態,這就對機械臂末端的設計提出了更高的要求。

一般而言,捕獲裝置的設計特點是簡單,以降低機械臂結構上的複雜性,使其具有較強的柔性,也就是包絡範圍要大,這樣才不至於捉不住目標或者造成賠了夫人又折兵的局面。在捕獲過程中速度要快,捉住要穩。太空梭和國際空間站上的機械臂捕獲裝置可以有人干預,而天基捕獲衛星平臺強調的是自主性強,不需要人工過度干預。在未來戰爭中需要捕獲敵方衛星,快、准、穩是第一要務。

抓衛星除了機械臂裝置,還有諸如網狀的捕捉技術,通過衛星平臺向目標衛星方向發射一張大網,將整個目標衛星包裹起來。但這種方法沒有機械臂強,無法長期進行在軌作戰。一個典型的在軌捕獲衛星使用6自由度的機械臂系統,同時也要配備即時的視頻成像系統,在捕獲過程中使用鐳射測距,遠地點控制發動機。

我國在“試驗七號”衛星捕獲試驗中,就進行了關鍵的天基目標測量試驗,這需要掌握兩個航天器的相對姿態資訊,這樣才能對目標航天器實施靠近作業,才能感知哪個部位適合“下手”,綜合判斷目標衛星是否滿足捕獲條件,這直接關係到捕獲的成敗。

在我國前幾次的空間對接任務中,交會雷達是一個重要節點,目前主要使用了Ku波段、毫米波段還有雷射雷達等措施,尤其是雷射雷達,在測量精度和解析度上都很高。反衛星平臺上使用的CCD光學測量技術也有重要的用途,可以提供在軌捕獲時的圖像資料,對兩個航天器相對姿態的判斷非常重要,其主要用於近距離的接觸,作用範圍也比雷射雷達和微波雷達要小很多,大概在幾百米的近距接觸上有著非常好的效果。

綜上所述,天基反衛星平臺的打擊手段呈現多樣化,但建立在空間交會對接基礎之上的反衛星捕獲技術更受歡迎,戰時在1個小時內就可以展開對目標衛星的抓捕行動,比傳統的硬殺傷技術更文明一些,同時在和平時期則可用於在軌航天器的維修作業。

以上圖片均為加拿大太空機械臂

不是不想打,而是實在夠不著。

蘇聯裝備了當時世界僅有的實戰型天基反衛星武器,作戰特點是變軌機動攔截速度快,從開始變軌到進入被攔截衛星的軌道面只要1個小時,這與早期的鐳射反衛星平臺從準備到照射的時間差不多,攔截高度依然為1500公里的軌道。

天基反衛星平臺的經典案例莫過於蘇聯80年代至90年代聯盟飛船進行了天基鐳射反衛星實驗,平臺還是氟化氘高能鐳射,蘇聯當時甚至計畫在禮炮號空間站上安裝一個天基鐳射武器作戰系統,不僅可以對接空間站,還可以單獨分離進行空間編隊飛行,對目標進行攻擊。

天基武器的建立需要龐大的情報系統支援,至少需要相對應數量的陸基雷達和遙測站,可以對低軌道大型目標進行跟蹤,對高軌道的目標進行探測和識別。相比較蘇聯而言,美軍在與蘇聯接壤的阿拉斯加、東至歐洲部分部署了UHF頻段的早期預警雷達,對天基目標進行偵察和監視,主要跟蹤低軌道目標。對於高軌道目標,主要依靠SBSS天基空間監視系統組成的星座。

事實上,天基反衛星平臺攻擊手段較多,鐳射只是其中的一份子,還有動能武器、粒子束這類的科幻級武器。當前,美軍的目標是在未來數年內擁有天基小型動能攔截器,從攻擊命令下達到摧毀敵方衛星只要12個小時,攻擊範圍覆蓋整個近地軌道。

相比打衛星,中國更重視抓衛星

三年前,我國用長征-4丙火箭發射的實驗衛星則突出了基於衛星捕獲技術的反衛星概念,相比較美蘇的做法,更顯得“溫文爾雅”,一不破壞衛星,二更不會產生大量的軌道碎片,但效果卻是事半功倍的——直接將敵方的衛星抓過來為我所用。正是基於這一點,解放軍未來會更注重抓衛星,打衛星只是作為一種補充手段。

在軌衛星捕捉涉及到空間交會對接,在變軌機動後抵達預定的軌道,並與目標衛星形成一個組合體,其涉及到全向自由度的控制技術,其中還有很強的動力學耦合。早期的空間對接典型任務就是蘇聯雙子座飛船,從雙子座8號開始,驗證了空間交會對接的技術。空間對接技術也是在軌衛星捕獲的雛形,但對接需要航天器有一樣的介面,要相互匹配。另一種在軌捕獲就是通過機械臂實現,這也是我國“試驗七號”衛星測試的目的,該衛星就裝備了空間機械臂。

此前,美國的太空梭也有機械臂裝置,其通過SRMS空間機械臂將在軌衛星抓住,兩者形成軌道組合體,然後對衛星進行維修,比較典型的任務就是維修哈勃空間望遠鏡。現役的國際空間站也有類似的機械臂,SPDM艙外機器人系統就是一個小型的機械臂。

當然,在機械臂捕獲過程中,如果是熟悉的目標,那麼問題不大,如果是敵方衛星,那麼就存在一定的不可預知性,就是說不知道敵方衛星具體外形,在捕獲過程中我方衛星和目標衛星之間可能出現較強的動力學耦合問題,這樣在機械臂末端捕獲時如何控制就是一個難題,直接導致的問題是抓住目標衛星後如何控制姿態,這就對機械臂末端的設計提出了更高的要求。

一般而言,捕獲裝置的設計特點是簡單,以降低機械臂結構上的複雜性,使其具有較強的柔性,也就是包絡範圍要大,這樣才不至於捉不住目標或者造成賠了夫人又折兵的局面。在捕獲過程中速度要快,捉住要穩。太空梭和國際空間站上的機械臂捕獲裝置可以有人干預,而天基捕獲衛星平臺強調的是自主性強,不需要人工過度干預。在未來戰爭中需要捕獲敵方衛星,快、准、穩是第一要務。

抓衛星除了機械臂裝置,還有諸如網狀的捕捉技術,通過衛星平臺向目標衛星方向發射一張大網,將整個目標衛星包裹起來。但這種方法沒有機械臂強,無法長期進行在軌作戰。一個典型的在軌捕獲衛星使用6自由度的機械臂系統,同時也要配備即時的視頻成像系統,在捕獲過程中使用鐳射測距,遠地點控制發動機。

我國在“試驗七號”衛星捕獲試驗中,就進行了關鍵的天基目標測量試驗,這需要掌握兩個航天器的相對姿態資訊,這樣才能對目標航天器實施靠近作業,才能感知哪個部位適合“下手”,綜合判斷目標衛星是否滿足捕獲條件,這直接關係到捕獲的成敗。

在我國前幾次的空間對接任務中,交會雷達是一個重要節點,目前主要使用了Ku波段、毫米波段還有雷射雷達等措施,尤其是雷射雷達,在測量精度和解析度上都很高。反衛星平臺上使用的CCD光學測量技術也有重要的用途,可以提供在軌捕獲時的圖像資料,對兩個航天器相對姿態的判斷非常重要,其主要用於近距離的接觸,作用範圍也比雷射雷達和微波雷達要小很多,大概在幾百米的近距接觸上有著非常好的效果。

綜上所述,天基反衛星平臺的打擊手段呈現多樣化,但建立在空間交會對接基礎之上的反衛星捕獲技術更受歡迎,戰時在1個小時內就可以展開對目標衛星的抓捕行動,比傳統的硬殺傷技術更文明一些,同時在和平時期則可用於在軌航天器的維修作業。

以上圖片均為加拿大太空機械臂

Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示