国外反卫星武器发展分析

　　编译：Alicia

　　反卫星武器(ASAT)是用来摧毁敌人在外层空间通讯设备的武器。作为战略武器系统，这些导弹可以用来摧毁卫星或空间站。截至2020年，许多国家拥有可用的反卫星系统。虽然还没有反卫星系统被用于真正的战争场景，但拥有反卫星武器系统的国家已经击落了自己的卫星，以显示其战略威慑能力。

　　美国、俄罗斯和印度等国已经成功展示了这种能力。它的作用包括：对敌方天基核武器采取的防御措施；对核首先打击的力量倍增器；对敌方弹道导弹防御系统（ABM）的反制措施；对技术先进的对手进行不对称反击以及打击社会财富武器。

　　空间域正在发生重大变化。越来越多的国家和商业参与者正在介入太空，这不仅在地球上带来了更多的创新和利益，而且在太空中造成了更多的拥挤和竞争。从安全角度看，越来越多的国家正在寻求利用太空来增强其军事能力和国家安全。为了国家安全而日益增加使用和依赖于太空，这也导致更多的国家开始考虑发展自己的反太空能力，这些能力可用来欺骗、破坏、拒绝、退化或摧毁太空系统。

　　空间对抗能力的存在并不是什么新鲜事物，如今，进攻性反太空能力的发展和潜在使用的激励措施越来越高。由于全球经济和社会的很大一部分越来越依赖于太空应用，因此广泛使用它们还可能产生更大的潜在后果，其后果可能远远超出军事领域。

　　美国– ASAT研究与测试

　　20世纪50年代后期，美国空军开始了一系列先进的战略导弹项目，命名为武器系统 WS-199A。在199A伞下研究的项目之一是马丁公司的以B-47轰炸机为空中平台“猎户座”空基弹道导弹（ALBM），该导弹基于中士导弹的火箭发动机。在1958年5月26日至1959年10月13日之间进行了12次试射，但大多没有成功，随即ALBM项目终止，为其后续研究提供了技术储备。 后续系统增加Altair上级，改造成为具有射程为1770公里（1100英里）的反卫星武器。仅进行了一次反卫星任务的试飞，在251公里（156英里）的高度对“探索者6号”卫星进行模拟攻击。为了记录其飞行路线，“猎户座”将遥测信号传输到地面，弹射耀斑以辅助视觉跟踪，并被雷达连续跟踪。该导弹成功通过了距卫星6.4km（4英里）之内的飞行，适用于核武器，但对常规弹头无用。

　　同期进行的类似项目为洛克希德公司的以B-58轰炸机为空中平台的“处女座”空基弹道导弹。1959年9月22日，它也被改造成反卫星武器，并试图拦截“探索者5号”卫星。但是，发射后不久与导弹通信失联，相机包无法恢复以查看试验是否成功。无论如何，WS-199项目的工作以GAM-87 “天空闪电”项目的开始而告终。

　　美国在20世纪60年代对第一个常规导弹系统进行测试之后，考虑使用高空核爆炸摧毁卫星。在1958年的Hardtack项目测试中，观测者注意到爆炸产生的电磁脉冲（EMP）对电子设备造成的破坏作用；1962年的Starfish Prime测试中，在太平洋上空引爆了相当于140兆TNT的核爆，产生的强电磁脉冲不仅摧毁了3颗卫星，还破坏了太平洋输电和通信线路。DOMINICI系列对武器效果进行了进一步测试。从1962年开始，改型的核武器Nike Zeus被用于ASAT，代号为“Mudflap挡泥板”，导弹命名为DM-15S，单枚导弹被部署在夸贾林环礁，直到1966年该项目结束时，美国空军才开始使用Thor方案437 ASAT，有效期至1975年3月6日。

　　另一个研究领域涉及能源武器，包括1968年由劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）提出的核爆炸X射线激光武器。其他研究则基于更常规的激光或微波射线，并发展为包括具有固定激光和可部署反射镜的卫星。LLNL继续考虑使用更多的前沿技术，但是其X射线激光系统的开发在1977年被取消（尽管对X射线激光的研究在1980年代作为SDI的一部分复活了）。

　　1982年，苏联反卫星计划广为人知，美国开始践行反卫星武器力量。F-15战机中心线下方搭载ASM-135导弹，F-15的制导系统已针对任务进行了修改，并通过飞行员的平视显示器提供新的方向指示，并允许通过数据链接进行中途更新。新型反卫星导弹于1984年1月首次发射。1985年9月13日首次成功也是唯一一次成功拦截。F-15从爱德华兹空军基地起飞，升至11613 m高空，发射一枚太阳风导弹P78-1，击中位于555公里轨道高度的一颗美国伽玛射线光谱卫星。尽管成功，该计划仍于1988年被取消。

　　2008年2月21日，美国海军使用舰载RIM-161“标准3”导弹摧毁了故障间谍卫星USA-193。

　　USA-193是美国侦察卫星，于2006年12月14日由范登堡空军基地的DeltaII火箭发射。据报道，发射大约一个月后，卫星发生故障。在2008年1月，据悉该卫星正在以每天500 m的速度从轨道上衰减。2008年2月14日，美国海军发射RIM-161标准3导弹作为反卫星武器。

　　根据美国政府的说法，摧毁卫星的主要原因是船上装有约450kg（1000磅）有毒肼燃料，如果再入后存有大量残留物，可能对坠毁现场附近的人员健康造成威胁。2008年2月20日，美国宣布发射成功，并观察到爆炸数据与肼燃料箱的损坏相一致。

　　专家们争论说，肼箱是否能够在不受控地再入过程中存留。即便可以，造成人员伤亡的可能性也很小。尽管肼具有剧毒，但小剂量不会立即造成致命伤害。假定肼箱着陆时完好无损，导致人伤亡的概率只有1％，而拦截成本则约100美元百万。

　　俄罗斯和苏联– ASAT研究与测试

　　轰炸卫星的幽灵和弹道导弹的现实刺激苏联开始探索防御性太空武器。苏联于1963年首次测试Polyot拦截器，并于1968年成功测试了一种轨道反卫星（ASAT）武器。根据一些说法，谢尔盖·科罗廖夫（Sergei Korolev）于1956年在他的OKB-1上开始了对该概念的研究，而其他人则认为是弗拉基米尔·奇洛梅（Vladimir Chelomei）1959年左右在OKB-52上开展的工作。可以肯定的是，1960年4月，尼基塔·赫鲁晓夫（Nikita Khrushchev）在克里米亚的夏季住所举行了一次会议，讨论了一系列国防工业问题。奇洛梅简述了他的火箭和航天器计划，并获得批准开始UR-200火箭的开发，UR-200火箭的诸多任务之一就是他的反卫星项目发射器。1961年3月，Istrebitel Sputnik（IS）（点燃的“战斗机卫星”）决定开始使用这种武器。

　　IS系统是“同轨”系统，随着时间的推移接近目标，然后弹头爆炸摧毁目标。当目标卫星的地面轨道升到发射地点上方时，发射导弹，一旦检测到卫星，就会将导弹发射到接近目标卫星的轨道。导弹拦截器需要花费90～200min（或1～2个轨道）才能足够接近其目标。导弹由机载雷达导引，拦截器重1400公斤。

　　UR-200导弹计划的延误促使奇洛梅请求采用R-7火箭用于IS的原型测试。1963年11月1日和1964年4月12日分别进行了2次类似测试。当年晚些时候，赫鲁晓夫取消了UR-200的支持，改为使用R-36，迫使IS转换发射器，原发射器的版本是Tsyklon-2。由于该计划的延迟，导致推出了更简单的版本2A，该版本于1967年10月27日进行了首次IS测试，并于1968年4月28日进行了第2次IS测试，并针对特殊目标航天器DS-P1-进行了进一步测试。DS-P1-M记录了IS弹头的弹片命中率。IS测试系列中总共确定了23项发射，该系统于1973年2月宣布实际操作运行。

　　从1963年到1972年，苏联共进行了20次卫星歼击机系统的发射试验。1972年，苏联国土防空军正式装备卫星歼击机系统。1982年6月18日，华约6国举行了长达7h、遍布全欧的大规模军事演习，苏联国土防空军一天内连续发射“宇宙-1375”卫星靶标和“宇宙-1379”卫星歼击机，它们在地面指令中心的控制下多次变轨相撞，震惊欧洲。

　　美国于1976年启动在航天飞机上的测试工作。苏联航天工业人员说服列昂尼德·勃列日涅夫，认为美国航天飞机是从范登堡空军基地发射的单轨道武器，可机动规避现有反导基地，可先轰炸莫斯科而后着陆。尽管苏联军方意识到这些说法是错误的，但勃列日涅夫还是相信了这些说辞，并下令恢复IS测试以及他们自己的航天飞机项目。作为这项工作的一部分，IS系统得到了扩展，可在更高的高度发起攻击，并于1979年7月1日宣布投入使用。

　　苏联从20世纪70年代开始试验大型地基ASAT激光器，据报道，在70年代至80年代间，美国的一些间谍卫星（暂时）被“致盲”。在1976年Fon项目支持下，苏联开始研究定向能武器，但高功率气动激光器和中性或带电粒子束系统技术似乎无法满足要求。

　　在1980年代初期，苏联还开始开发与美国空中发射的ASAT系统相对应的系统，使用改良的MiG-31D“猎狐犬”（至少完成了6架）作为发射平台。该项目称为“Kontakt ”30P6 ，寻求改装米格-31D 战斗机，利用从“克罗纳-N”太空与卫星观测综合设施采集的目标数据，并使用 79M6 Kontakt 导弹击落敌人卫星。苏联还试验了“金刚石”（ALMAZ）军用空间站，并用固定的里克特R-23（Rikhter R-23）机炮武装它们，其主要的目的是利用空间站较大的体积布置光学、雷达侦察系统，对美国和西欧搜集高价值的军事情报。

　　1983年8月，苏联领导人安德罗波夫发表声明，表示苏联将停止一切与太空武器有关的试验和活动，引起了世界的轰动。暗地里，苏联却命令“礼炮”设计局在绝对保密的情况下继续研发太空轨道站，并给这一工程起了一个代号——“赛艇”。

　　1987年，米哈伊尔·戈尔巴乔夫（Mikhail Gorbachev）参观了拜科努尔国际机场，并向其展示了由UR-100N火箭发射的一种名为“纳里亚德”（哨兵）的反卫星系统，也称为14F11。战略防御倡议（SDI）时代主要集中在防御核弹头的系统开发上，但是某些技术也可用于反卫。

　　SDI极大地推动了美国和苏联的ASAT计划。ASAT项目适合ABM使用，反之亦然。美国最初的计划是使用已经开发的MHV作为大约40个平台的太空星座基础，该平台最多部署1,500个动能拦截器。到1988年，美国的项目已演变为扩展的四阶段开发。初始阶段将包括“智能卵石”防御系统，由4,600个45公斤级动能拦截器（KE ASAT）组成的卫星群及相关跟踪系统在地球低轨道运行。第二阶段将部署更大的平台，接下来的第三阶段将包括当时由MIRACL反弹道导弹系统等现有项目开发的激光和带电粒子束武器。第一阶段计划于2000年之前完成，费用约为1250亿美元。

　　美国和苏联的研究表明，至少对于基于轨道的动能武器系统的要求，采用现有技术几乎是不可能实现的。尽管如此，技术上可能无法预料的突破所带来的战略影响，迫使苏联在“十二五”计划中投入了大量的科研经费当时。苏联的科研人员用同一份设计图纸研制出了两种不同用途的太空轨道站，一种可携带激光武器，一种可携带导弹。激光太空轨道站主要对付的是低轨卫星，而导弹太空轨道站对付的则是中高轨卫星。作为试验，1987年5月15日，80吨重的“极地号”太空轨道站在“能源”号火箭的推送下进入太空。由于操作系统发生故障，致使轨道站发动机未能按时点火，“极地号”最终坠入太平洋。之后不久，“苏联改革之父”戈尔巴乔夫决定中止“赛艇”计划，但苏联发展太空武器的军事思想并没有随之停止，而是继续在探索中前进。

　　美苏两国从1989年开始减少开支，俄罗斯 于1992年单方面中止了所有SDI研究。普京政府已恢复研究和开发包括ASAT系统和其它天基武器在内的相关项目。美国也已开展天基反卫星武器的基础性研究计划，包括实验航天器系统（USA-165），近场红外实验（NFIRE）和天基拦截器（SBI）。

　　俄罗斯PL-19 Nudol直接上升式反卫星导弹于2015年11月18日首次试验成功。这次试验成功后，俄罗斯重返反卫星武器俱乐部。2016年5月25日，俄罗斯的Nudol反卫星导弹再次试验成功，这是Nudol导弹的第4次试验和第2次成功试验。它是从位于莫斯科以北805公里的普列塞茨克宇宙试验发射场发射的。这次试验并没有像美国ASM-135反卫 星导弹那样击毁实际卫星，目前外界也无法获知试验细节。

　　俄罗斯在2016年12月、2018年3月26日和2018年12月23日又分别举行了3场发射仪式，后两场是通过电话进行的。2018年9月，MiG-31携带了一种新型的ASAT导弹。

　　2020年4月15日美国太空司令部发表声明，声称俄罗斯已对直接上升反卫星（DA-ASAT）导弹进行了试验。美国太空司令部司令兼美国太空部队太空作战负责人约翰·雷蒙德将军说，事实证明俄罗斯对美国及相关太空系统的威胁是真实的、严重的，并且正在不断增加，美国准备并决心制止侵略，并捍卫国家，我们的盟友和美国利益免受太空中的敌对行为。美国太空司令部表示，追踪到了俄罗斯发射的一枚导弹，该导弹具有摧毁低轨道卫星的能力。哈佛-史密森天体物理中心的卫星专家乔纳森-麦克道尔表示，这枚导弹似乎并没有实际击中目标，可能是瞄准了一个软件上的"幻影目标"。专家表示俄罗斯反卫星系统，它的“眼睛”是“树冠”太空监视雷达站和巡查卫星，对目标进行辨别和分类，包括那些伪装成民用航天器或实施非标准机动的目标。在分类和识别完成后，就轮到搭载反卫星导弹的米格-31D截击机和陆基14A042导弹登场了。据透露，俄罗斯的反卫星导弹，有效载荷的轨道高度为120公里。

　　印度ASAT –研究与测试

　　2012年4月，印度“国防研究与发展组织”（DRDO）主席V.K.Saraswat表示，印度拥有为印度弹道导弹防御计划开发的雷达和拦截器所生产的ASAT武器的关键技术。

　　2019年3月27日，印度成功进行了一项名为Mission Shakti的ASAT测试。拦截器能够在低轨道（LEO）地球卫星的300公里高空袭击一颗测试卫星，从而成功测试了其ASAT导弹。该拦截器于世界标准时间05:40左右在奥里萨邦昌迪普尔的综合测试场（ITR）发射，并在168s后击中了目标Microsat-R卫星。 Microsat-R的重量为约为750kg，是一颗中型军用探测卫星，由印度军方和空间研究组织于2019年1月24日发射。该行动被命名为任务Shakti。通过这次测试，印度成为第4个具备反卫星能力的国家。印度表示，这种能力具有威慑力，并不针对任何国家。

　　在测试后发表的一份声明中，印度外交部表示，该测试是在低空进行的，以确保所产生的碎片“会在数周内腐烂并掉回地球上”。哈佛大学-史密森天体物理学中心的天体物理学家乔纳森·麦克道威尔（Jonathan McDowell）表示，一些碎片可能会持续一年，但大多数碎片会在数周内燃烧。安全世界基金会的布莱恩·韦登（Brian Weeden）表示同意，但警告说某些碎片可能会升至更高的轨道。美国空军太空司令部说，它正在追踪试验中的270件碎片。

　　以色列ASAT –研究与开发

　　“箭3”或“赫兹3”是一种反导导弹，目前正在服役，可实现大气层外弹道导弹拦截。以色列航天局主席伊扎克·本·伊斯雷尔教授等专家还认为，它将作为反卫星武器运行。

　　ASAT的局限性

　　尽管有人建议，在冲突中一个国家拦截另一个国家的卫星，可能会严重阻碍该国的军事行动，但有人质疑能否轻易击落轨道卫星及其对行动的影响。尽管已经成功地在低轨道高度截获卫星，但是通过采取防御措施（例如倾角变化）可能使长时间跟踪军事卫星变得复杂。根据跟踪能力的高低，拦截器必须预先确定撞击点，同时补偿卫星的横向运动和拦截器爬升和移动的时间。美国情报、监视和侦察（ISR）卫星以大约800km的高度运行，并以7.5km/s的速度运动，因此，中程拦截弹需要补偿1350km。即使ISR卫星被击落，美国也拥有多种载人和无人ISR飞机，它们可以在别国陆空防空的对峙范围内执行任务，这使它们成为优先级更高的目标，将消耗更少的资源来更好地参与。

　　全球定位系统和通信卫星分别在20000km和36000km的更高高度运行，使它们脱离了固体燃料的洲际弹道导弹的射程。液体燃料运载火箭可以到达这些高度，但是它们的发射时间比较长，并且在能够快速连续发射之前可能会在地面受到攻击。由30颗GPS卫星组成的星座提供了冗余卫星，可在任何时间在六轨道平面上至少接收四颗卫星，因此攻击者需要禁用至少6颗卫星才能破坏网络。即使能够做到这一点，信号衰减也只能持续95分钟，几乎没有时间采取决定性的行动，备用惯性导航系统（INS）仍可用于相对准确的运动以及用于瞄准武器的激光制导。在通信方面，美国海军使用的海军电信系统（NTS）使用3个要素：战斗群之间的战术通信；岸基前驱海军通信站（NAVCOMSTA）与已部署的水上部队之间的远程通信；以及将NAVCOMSTA与国家司令部（NCA）连接的战略通信。前两个元素分别使用视线（25～30 km）和扩展的视线（300～500 km）无线电，因此只有战略通信取决于卫星。反卫系统即使以某种方式击中了通信卫星，在没有NCA的直接指导下，一个战斗小组仍然可以继续执行任务。

　　来源：现代防御技术