太空侦察兵:天基监視系統|美國航天|太空监視系統_網易新聞

admin

美國太空電磁竹篱地面天線。太空竹篱可以探测到小至10厘米巨细的中低轨道方针，是美國對太空监督的重要手腕之一。

备受瞩目標天基监督体系(SBSS)首颗卫星在屡次推延發射後终究在2010年9月26日UTC時候4時41分(北京時候12時41分)樂成發射，這是轨道科學公司米诺陶4ku casino day,型火箭的初次轨道發射，火箭自位于范登堡空军基地的SLC-8工位發射，14分50秒後天基监督体系卫星與火箭樂成分手，卫星進入541X538公里高度的太阳同步轨道，再過8分钟後太阳能電池板樂成開展，依照预定步伐，這颗卫星最後将定點于630公里高度的太阳同步圆轨道。

美國事世界上导弹预警和太空监督能力最强的國度，即便巅峰時代的苏联，太空监督能力也没法與其比拟。美國經濟军事的上風和正常運轉极其依靠其浩繁的太空資產，美國認為本身必要壮大的空間節制能力，操纵并庇護本身的太空資產，阻拦敌方利用太空。空間监督能力或说空間态势感知能力，是空間節制必备的能力。

北美太空竹篱

美國太空监督收集(SSN)由浩繁的地面雷达與光學体系组成，此中北美的太空竹篱(Space Fence)久负盛名。太空竹篱起頭由美國水兵扶植保護，称之為水兵空間监督体系，2004年10月1往後移交给美國空军第20太空節制中队。全部体系沿北纬33°線摆設，包含3個VHF雷达發射站和6個接管站，形成為了工具向数千公里的波束竹篱，可包管對轨道倾角约30~150°范畴的卫星举行搜刮，固然對付倾角過低或過高的方针就力所不及了。它可以探测到小至10厘米巨细的中低轨道方针，是美國對太空监督的重要手腕之一。

美國空军(GEODSS)体系的庞大光學千里镜，该体系具备较遠間隔的深空方针探测能力。它與太空竹篱在太空监督上形成為了互為弥补的瓜葛。

陸基光電深空探测体系(GEODSS)

空军此前也有本身的监督收集，包含陸基光電深空探测体系(GEODSS)和兼职做太空监督的导弹预警雷达網構成。GEODSS今朝包含三個地面跟踪站，别的西班牙Moron空军基地有一部千里镜也用于為GEODSS供给数据。三個地面站别离配备了3台光學千里镜，此中2台主千里镜40英寸直径視場2°，1台從属千里镜15英寸直径視場6°，不外2002年完成的進级中原本的從属千里镜更换為主千里镜。GEODSS用于探测間隔地面高度3000英里(5500千米)到同步轨道的深空方针，它對暗方针的探测能力比人眼高10000倍，不外GEODSS只能在夜間利用并且對付气候和光學污染极其敏感，1993年韩國的地面站就由于四周城镇的烟雾污染被迫封闭。空军用于太空监督的地面雷达包含福罗里达州埃格林空军基地摆設的UHF波段AN/FPS-85大型相控阵雷达和挪威摆設的X波段AN/FPS-129 Globus II大型单脉冲雷达。前者探测間隔小于7000千米可同時跟踪月200個近地方针，根基没有深空探测能力，後者可跟踪到同步轨道的方针。

除此以外，就是浩繁兼职雷达了，包含科里尔(Clear),比尔(Beale),鳕鱼角(Cape Cod),圖勒(Thule),胶卷戴尔斯(Fylingdales)的长途预警雷达雷达和卡凡利(Cavalier)等地AN/FPQ-16雷达，他們在用于导弹预警的同時也兼职做太空跟踪使命，固然也只具有有限的低轨道探测跟踪能力。

地面监督体系遭到多种局限存在很多空缺，對付极端依靠卫星的美國来讲這是一個很大的平安空档。圖為GEODSS体系的迪戈加西亚观测站，小圖為中段空間實验卫星(MSX)。

不外這些傳統观测手腕都摆設在地面，具备不少局限性。且不说光學千里镜受云雨雪和大气情况質量影响极大并且局限于夜間利用，即便是雷达也常常遭到雷暴和太阳風暴的影响，并且地面监督体系监督能力存在大量空缺，如太空竹篱必要卫星穿過它的波束，其他時候内航天器變轨它就力所不及了。别的對一般空間方针反复监督的時候距离高达5天，這個能力固然遠强于其他國度，但還不足與知足美军太空监督的请求。更糟的，GEODSS没法在白日事情，深空探测雷达数目不足質量也不高，現有监督收集對付深空方针的探测能力在存在很大缺點。

面临這些缺點，美國早在20世纪80年月就提動身展天基卫星监督体系。那時美國空军規劃投資22亿美元在90年月初研制完成尺度模子星、样星和4颗适用卫星和一個地面站，利用长波红外遥感器探测和跟踪卫星，對近地60海里到同步轨道高度范畴内的空間举行扫描，這個体系的重要使命是探测监督苏联的反卫星兵器。這個的規劃固然最後取缔了， 但相干的钻研并未抛却。

1996年美國弹道导弹防御组织(BMDO)發射了中段空間實验卫星(MSX)，它在地球同步轨道用于跟踪洲际导弹等方针，2000年轉交空军後用于空军态势感知的相干實验。2001年拉姆斯菲尔德空間委員會對美國太空举措措施的懦弱深表忧愁，美國經濟與军事气力紧张依靠于太空卫星，美國對太空态势感知的器重也在料想當中。

美媒公布的2007年中國反卫星實验圖，中國這一實验的樂成反而加快了美國對太空监督体系成长。

中國反卫星實验成為SBSS体系成长助力

面临地面体系的不足，在已有MSX的根本上，2002年財年美國敏捷起頭天基监督体系 (SBSS)的研制事情。美國規劃發射多颗天基监督系卫星構成星座，供给實時的太空态势感知能力，知足将来争取制天权举措的必要。2002年美军提出轉型線路圖，同年9月《美國國度平安计谋》指出庇護卫星及其空間能力是确保美國向全世界快速摆設军事气力的關頭地點，提出美國必需具有空間态势感知防早洩藥，能力，同時夸大空間态势感知是最優先成长的能力。2007年中國的反卫星實验和2009年美俄卫星碰撞事務，都為美军增强空間态势感知能力供给了根据，成為推動SBSS体系的助力。

SBSS在太空监督体系中具备無可替换的感化，美國人的评價来讲是太空态势感知的革命 (Revolutionizing Space Awareness)。SBSS体系将革命性的提高美國空军對空間方针的探测和跟踪能力，經由過程對從近地轨道和同步轨道的各類人造太空方针举行實時的探测、收集、辨認和跟踪，大幅度提高了美國對太空方针特别是同步轨道等深空轨道方针的探测能力，與現有的太空监督收集(SSN)共同收缩了美國空間方针编目標更新周期，從本来的5天收缩到1天。SBSS体系将為美國空军實時探测新發射的卫星，在近地轨道到同步轨道的廣漠空間搜刮失效和未知的卫星，操纵更高效的太空光學傳感器探测跟踪更小的轨道碎片，保護空間方针的编目，它可以供给全時段和靠近及時的太空态势感知数据。SBSS体系的投入利用，将极大的晋升美國空军的太空态势感知能力，强化美國的太空上風。

SBSS体系承包商的强强组合

SBSS的成长将分為两個阶段举行，第一個阶段Block10的方针是發射一颗卫星用于替换2008年就完全失效的MSX卫星，這也就是本次發射的SBSS卫星，它是完备星座全功效卫星的先导星称之為探路者(Pathfinder)。随後Block20阶段将發射4颗卫星，形玉成功效的完备星座，具有全天候的完美天空监督能力。2004年诺斯罗普格鲁門公司作為主承包商获得了開辟第一颗SBSS卫星的合同，子承包商為波音公司和Ball宇航公司，合同劃定2007年6月完成SBSS探路者卫星的開辟并随落後行發射。Ball宇航公司是太空光學范畴的老牌選手，承接了天文學的哈勃、韦伯和開普勒千里镜光學体系的開辟，贸易遥感范畴也制造了QuickBird和WorldView-1/2等诸多卫星。

SBSS体系首颗卫星26日深夜從位于加利福尼亚州的范登堡基地樂成發射升空。最初規劃于2007年举行發射的首星屡次推延發射時候後直至近日才终极發射。

發射時候遭受屡次推延

2005年4月波音公司和诺斯鲁普格鲁曼公司互助完成為了天基监督体系的開端設計评审(PDR)，美國空军對评审成果十分得意，但随後不久一個自力的评审小组發明 SBSS項目基線不具可行性，组装、集成和测试規劃都存在危害，同時太空战對SBSS的需求被强调了。2006年頭因為用度超支和進度延後，SBSS項目举行了重组，重组增长了预算和進度余量，精简了组装、集成和测试規劃，放宽了需求，此次重组致使首颗卫星的發射時候延迟到2009年4月，并比原規劃增长了1.3亿美元的研制本錢。2006年9月SBSS体系肯定了最關頭的光學载荷CCD的供给商為半导体技能结合(STA)公司，并在200腳氣膏，6年完成為了CCD情况與寿命實验。STA公司曾為開普勒和费米天文千里镜别离供给了2200X1024像素與2048X4064像素的CCD，它為SBSS項目供给的 CCD為240万像素。2007年1月8日，SBSS的探路者卫星樂成經由過程了關頭設計评审(PDR)，從此SBSS從研發阶段轉入工程制造阶段。

2008年4月21日，波音和Ball宇航公司構成的SBSS Block 10團队颁布發表他們實現了SBSS項目新的里程碑：完成為了载荷電子装备，高速万向常平架 (gimbal)的研制，對太空可見光傳感器举行了测试，并起頭载荷的整合测试事情。2009年2月5日，波音公司颁布發表樂成完成為了卫星的開端测试，验證了 SBSS地面與空間体系之間端到端使命功效。SBSS 的卫星体系历經波折，致使SBSS首颗卫星發射不竭推延。2009年後SBSS的卫星完成為了测试，可是發射用的轨道科學公司運载火箭又反复呈現問题，致使發射時候從2009年4月推延到10月，又推延到2010年7月，最後肯定為2010年9月26日。虽然屡經迟延，并且卫星項目预算從最初的1.89亿美元暴增到4.25亿美元，項目总本錢更是增加到8.25亿美元，但它的职位地方依然是無可替换的。

SBSS卫星藝術想象圖，雙轴万向常平架上就是高活络度光學探测器。

SBSS卫星成像能力顯著提高

SBSS体系盛名在外，可是其详细機能数据公然其實不多。SBSS体系卫星由Ball宇航技能公司賣力開辟，卫星利用Ball宇航技能公司的BCP2000卫星平台，采纳三轴不乱設計，卫星設計寿命7年，均匀使命延续時候5.5年。卫星發射質量1031公斤，轨道為630公里太阳同步轨道。太阳能電池板可供给约1100瓦電力，在寿命末期仍可供给840瓦電力。

卫星的傳感器為高活络度可見光傳感器，質量约227公斤，安装在可高速滚動的雙轴万向常平架上。高速常平架可在不扭轉卫星姿态的前提下快速轉移傳感器的視線，機動探测跟踪太空方针。

SBSS卫星的太空可見光傳感器(SBV)口径為30厘米，比先辈MSX卫星的SBV傳感器15厘米的口径大一倍，具备更宽阔的視線，STA公司供给的CCD具备更高的活络度和更好的成像能力，240万像素比 MSX卫星上420X420共计不到20万像素高很多，星上载荷的電子器件噪声也很是低，低落了對探测能力的滋扰。

SBSS具有监督近地轨道到静止轨道廣漠空間内航天器和轨道碎片的能力。

SBSS体系可供给更高的定轨精度

波音供给的的处置器用于提取活動方针和参考星像素，從而减小下行数据量，它還具有可再编程能力，可以經由過程软件進级晋升卫星機能。SBSS体系還供给了更高的定轨精度，今朝陸基雷达對近地轨道空間方针定轨偏差高达数百米，同步静止轨道的偏差更大，而SBSS卫星對近地轨道空間方针定轨偏差约10米,高轨道空間方针定轨偏差500米摆布，這對付規避轨道碎片和太空作战都供给了更大的帮忙。别的SBSS還具有更大的占空比，MSX 卫星只具备天天8小時的占空比，而SBSS實現了天天24小時的全時段事情能力，波音公司流露SBSS首颗卫星天天能采集约莫40万条卫星信息。

SBSS可完备观测地球同步轨道

SBSS体系作為MSX先辈观點技能演示的後继者，将用于探测和跟踪卫星和轨道碎片等方针，它在設計之初就可以比MSX卫星多探测80% 的深空方针。比拟原本的陸基空間监督網，SBSS鼓吹中探测更暗的深空方针可以说言過實在，地面站40英寸/1.02米直径的光學千里镜在晴朗的夜空下要比太空中SBSS卫星30厘米直径的千里镜活络很多。SBSS的關頭是供给了全時段和全天候的太空监督能力，特别是對深空方针的监督能力有极大增强，這使得美國将具有實時探测跟踪几近任何太空方针特别是敌方威逼的能力。正式建成後4颗Block20卫星和刚發射的Block10探路者卫星可以包管肆意時刻都有1颗卫星能完备的观测到全部地球同步轨道(GEO)，這是更高活络度的GEODSS体系永久没法實現的能力。

SBSS具有壮大的探测和跟踪能力，将能實時跟踪敌方的太空威逼，進一步强化了美國的压服性太空上風。

SBSS的地面站体系由波音公司開辟并賣力保護，卫星操作中間位于科罗拉多州的施里弗空军基地，第50太空联队的第1太空作战中队賣力终极的操作事情。地面站賣力卫星的操作通信與節制，對回傳的数据举行阐發处置，并分發处置後的太空方针数据。地面体系具备快速的使命计劃能力，可以敏捷的上傳指令履行使命，并将处置後的数据實時移交给作战职員。2010年9月27日，波音公司颁布發表天基监督体系的卫星正常運轉并發送旌旗灯号，卫星将進入2個禮拜的调试阶段，筹备举行轨道灵活，随後将举行载荷的测试，波音公司規劃在60天内将鼻炎貼,卫星移交给美國空军，SBSS体系的探路者卫星投入利用的日子指日可待了。

值得注重的是SBSS体系及時的态势感知能力，极大增强了中轨道(MEO)GPS星座和GEO轨道通訊卫星的平安性，提高了美军太空战能力。好比中國在八月曾樂成举行了實践卫星的對接實验，這在军事方面若是获得進一步成长的話，便可以經由過程共轨来對敌方卫星举行杀伤和捣毁，但這里因為SBSS体系的存在，就可以@實%r7K1c%時對這%vc74C%种@卫星举行跟踪和探测起到预警的感化。這即是是讓美國在太空中第一次具有了一部國度之盾。可以预感跟着SBSEO,SS体系的渐渐扶植，美國将在太空中率先創建其他航天堂其實不具有的非對称上風。

别的SBSS体系也增强了美國太空监督網對中低轨道的监督能力，收缩了方针更新周期，這是监督和規避低轨道侦查卫星的關頭环節。NASA也将利用SBSS壮大的太空态势感知能力，為各類民用卫星、國际空間站和将来的载人飞船在内的各類航天器避開轨道碎片供给技能支撑。

虽然美國几回再三声称和号令列國不要举行太空武备比赛，但現實上跟着SBSS体系扶植的渐渐展開，美國将率先在外层空間中創建起片面的非對称上風，這明顯冲破了現有的太空军事均衡。就像美國昔時执意举行反导實验而致使列國争相举行反导實验，并终极演變成一場世界范畴内的反导比赛同样，跟着現有太空军事均衡被冲破，美國打造的這部太空之盾势必激發新一轮的太空武备比赛。