東亞上空日本衛(wèi)星搭美軍設(shè)備，東風(fēng)發(fā)射將遭24小時(shí)不間斷監(jiān)視
2月18日，日本國(guó)家空間政策辦公室和美國(guó)太空軍簽署了一份諒解備忘錄，決定在日本準(zhǔn)天頂導(dǎo)航衛(wèi)星上搭載兩臺(tái)美國(guó)航天與導(dǎo)彈系統(tǒng)中心研制的有效載荷，分別于2023年和2024年從日本種子島航天中心發(fā)射升空。美國(guó)太空軍首腦將這份備忘錄稱為“歷史性”的。
這項(xiàng)合作為什么會(huì)得到美軍如此之高的評(píng)價(jià)？
日本官方發(fā)布的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星外形
這里首先要看看“準(zhǔn)天頂”是什么。這是一個(gè)日本自己研制和發(fā)射的導(dǎo)航增強(qiáng)星座，主要是用來播發(fā)GPS改正信號(hào)，用來提高日本和東亞地區(qū)的GPS導(dǎo)航精度。應(yīng)該說是個(gè)軍民兩用系統(tǒng)。
準(zhǔn)天頂衛(wèi)星所采用的軌道，和中國(guó)北斗系統(tǒng)里的傾斜同步軌道衛(wèi)星有點(diǎn)類似。它的軌道高度是35800千米，但和赤道有一定的夾角。因此會(huì)在天空中繞著一條8字形的軌跡，在南北半球的上空往復(fù)飛行。通過軌道設(shè)計(jì)，人們可以調(diào)整這個(gè)8字的具體形狀，可以南大北小、南小北大、南北相等。準(zhǔn)天頂衛(wèi)星主要為日本服務(wù)，因此要確保日本上空能看到的衛(wèi)星盡量密集一些，因此采用了南大北小的8字形。
準(zhǔn)天頂衛(wèi)星的8字形軌跡
目前準(zhǔn)天頂系統(tǒng)發(fā)射了4顆衛(wèi)星，到2028年前還要再發(fā)射3顆。屆時(shí)，能最高把日本境內(nèi)的GPS定位精度提高到厘米級(jí)。
既然是覆蓋日本的星座，就意味著準(zhǔn)天頂系統(tǒng)總是在東亞上空晃來晃去。考慮到它的位置很高，因此也可以很容易地俯視中國(guó)。假如僅僅是作為民間導(dǎo)航服務(wù)，“準(zhǔn)天頂”對(duì)中國(guó)用戶還是有一定用處的。但是美國(guó)軍方的加入，就讓這件事變味了。
因?yàn)楹教煜到y(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)大，所以無論衛(wèi)星還是火箭，在設(shè)計(jì)的時(shí)候都會(huì)留出比較大的載重余量或者供電余量，用來應(yīng)對(duì)意料之外的故障。隨著系統(tǒng)的成熟，故障越來越少，這些余量往往會(huì)長(zhǎng)期閑置。這就為搭載活動(dòng)提供了條件。美國(guó)軍方很早就在商業(yè)衛(wèi)星上搭載一些設(shè)備來做實(shí)驗(yàn)，比如2007年前后利用一顆歐洲的通信衛(wèi)星進(jìn)行了導(dǎo)彈預(yù)警紅外相機(jī)的搭載試驗(yàn)。如今，這種相機(jī)要搭載到馬斯克的“星鏈”上，充當(dāng)?shù)蛙壍李A(yù)警衛(wèi)星了。
但是本次備忘錄中討論的并不是導(dǎo)彈預(yù)警，而是一種叫做“空間態(tài)勢(shì)感知光學(xué)敏感器”的載荷。這個(gè)詞在美國(guó)軍方那里有特定的含義，就是近距離觀察其他國(guó)家的衛(wèi)星，看看到底是干什么用的。一般來說，各國(guó)發(fā)射衛(wèi)星都會(huì)公開宣布它的用途。但是美、俄經(jīng)常會(huì)發(fā)射一些秘密功能的衛(wèi)星。美國(guó)也因此而“以小人之心,度君子之腹”，總感覺其他國(guó)家隱瞞了衛(wèi)星的真實(shí)用途，總想著利用某種手段，近距離拍攝其他人的衛(wèi)星細(xì)節(jié)，然后判斷真實(shí)用途。加上地面雷達(dá)和光學(xué)監(jiān)視，這就是所謂的“空間態(tài)勢(shì)感知”。美國(guó)之前已經(jīng)發(fā)射了幾顆衛(wèi)星來做這樣的試驗(yàn)，那么在準(zhǔn)天頂衛(wèi)星上的搭載又是為了窺探什么？
我們還是要回來觀察準(zhǔn)天頂衛(wèi)星的軌跡。可以發(fā)現(xiàn)，它每畫一次8字，就要兩次穿過赤道上空的靜止軌道。在靜止軌道上，部署了大量的通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星，中國(guó)還開創(chuàng)性地在這里部署了靜止軌道高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。準(zhǔn)天頂衛(wèi)星每次穿過靜止軌道，都會(huì)在一定距離上掠過這些衛(wèi)星，得到了拍攝的機(jī)會(huì)。不過，準(zhǔn)天頂衛(wèi)星穿過靜止軌道的地點(diǎn)分別在東經(jīng)128度和東經(jīng)150度左右，中國(guó)的多數(shù)靜止軌道衛(wèi)星都部署在更加偏西一些的位置。所以，美日的這次合作很難直接觀測(cè)到中國(guó)的現(xiàn)有衛(wèi)星。
準(zhǔn)天頂衛(wèi)星每圈會(huì)兩次穿過靜止軌道
那么，美國(guó)軍方把“空間態(tài)勢(shì)感知”相機(jī)搭載到準(zhǔn)天頂衛(wèi)星上是為了干嘛？美軍空軍部長(zhǎng)巴雷特評(píng)價(jià)說“這份備忘錄有助于保護(hù)從全球定位系統(tǒng)到通信衛(wèi)星等各種能力”。考慮到中國(guó)和俄羅斯都是具有反衛(wèi)星作戰(zhàn)能力的國(guó)家，美軍也有可能是為了測(cè)試，用傾斜同步軌道上的光學(xué)敏感器，是不是可以發(fā)現(xiàn)和預(yù)警中俄的反衛(wèi)星武器攻擊。
日方代表簽字
除了上述用途，我們還不應(yīng)該忘記美國(guó)太空軍心的另外一個(gè)業(yè)務(wù)范圍：導(dǎo)彈預(yù)警。對(duì)于中國(guó)，美軍目前最著急的事情是缺乏探測(cè)和預(yù)警中國(guó)“東風(fēng)快遞”或者俄羅斯核導(dǎo)彈的能力。美軍在印度上上空只有一顆靜止軌道的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星，低軌道的“天基紅外衛(wèi)星”只能短暫地飛過中國(guó)上空，無法提供持續(xù)監(jiān)視。“準(zhǔn)天頂”系統(tǒng)卻一直在東亞上空晃蕩，如果把紅外預(yù)警相機(jī)裝在上面，只要把鏡頭向西偏一點(diǎn)，就可以看到中國(guó)大陸的東部以及整個(gè)中國(guó)領(lǐng)海。等7顆準(zhǔn)天頂衛(wèi)星全部入軌，就可以24小時(shí)不間斷地監(jiān)視東風(fēng)家族的發(fā)射活動(dòng)了。不僅如此，當(dāng)準(zhǔn)天頂衛(wèi)星飛行到8字的最北端時(shí)，還能有效地觀察到朝鮮半島，監(jiān)視朝鮮甚至俄羅斯遠(yuǎn)東的導(dǎo)彈試驗(yàn)活動(dòng)，效果是非常好的。
這樣的合作模式下，日本并不需要付出太多的額外資金，美國(guó)只要出錢購(gòu)置相機(jī)。雖然這樣會(huì)導(dǎo)致準(zhǔn)天頂衛(wèi)星更重一些、消耗的火箭燃料更多一些，但終歸是一筆小錢。如此說來，美國(guó)和日本這下要雙贏了？
美方代表簽字
如今的彈道導(dǎo)彈不是“飛毛腿”那種“傻導(dǎo)彈”。無論東風(fēng)21D、東風(fēng)26，都具有末段修正能力，就算是美日雙方眼睜睜地看著導(dǎo)彈起飛，也無法精確預(yù)測(cè)她究竟往哪里飛、哪里落。至于東風(fēng)17，起飛后很快就要進(jìn)入滑翔彈道。紅外相機(jī)或許能看到一個(gè)大火球在高速突擊，但是根本看不清彈頭的具體位置。部署再多的預(yù)警衛(wèi)星也不可能改變態(tài)勢(shì)。
作者：孔新版權(quán)稿件，未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載
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