劍指九天：世界各國空間安全態勢分析

張保慶 孫 藝

劍指九天：世界各國空間安全態勢分析

張保慶 孫 藝

專題— 太空：大國爭霸新戰場

當20世紀航天技術的發展還處于萌芽狀態時，就有人斷言：“誰控制了太空，誰就能控制地球?！边M入21世紀，伴隨航天技術“井噴”式發展，各國對太空領域的競爭日趨激烈，其結果將直接影響世界格局和國家前途命運。本期《軍事文摘》推出專題“太空：大國爭霸的新戰場”，分析各國的空間安全態勢現狀、空間態勢感知能力和爭霸太空的“鐵拳”。

積極謀劃未來航天發展

太空是重要的戰略資源，已成為世界主要國家重要建設的領域。近期，世界航天發展日趨鼎盛，主要航天國家紛紛制定了指導未來航天力量發展的戰略與規劃，提出了各自航天發展的目標、路線與重點任務，為增強航天競爭力、搶占國際航天市場、維護太空安全、獲取太空戰略優勢提供頂層保障。

美國持續調整太空安全戰略鞏固太空霸權地位。美國以鞏固全球領導地位為根本目的，站在國家安全的戰略高度謀劃太空安全，通過太空威懾維持太空安全與穩定，確保太空賦予美國的戰略性優勢。美國發布《國家安全戰略》《四年一度防務評審》等頂層綱領性文件，將空間安全納入國家安全體系，為制天能力的長遠發展和運用提供了強有力的政策和戰略依據。為維護其空間領先地位和既得利益，于2010年出臺了《國家航天政策》，2011年出臺了《國家安全空間戰略》，2012年出臺了《國防部空間政策》，2013年出臺了《空間作戰條令》和《彈性與分散式空間體系白皮書》，2016年美國國防部出臺了修訂版《國防部空間政策》等一系列航天發展頂層文件，為確?？臻g安全及空間能力的長遠發展提供了基本遵循和方向指南。

特朗普總統2017年1月上任后，至今尚未出臺綜合性的航天發展戰略和政策。雖然特朗普本人并未就軍事航天發展做出明確表態，但是美國空軍2017年以來在太空作戰能力建設方面動作頻頻，如優化現有機構和流程、開發太空作戰架構、跨部門聯合太空作戰中心更名為國家太空防御中心并正式投入運行，創辦“太空旗”新型軍事演習等，值得關注。

俄羅斯高度重視太空安全和航天技術優先地位。為維護其在太空領域的戰略利益，俄羅斯始終將軍事航天發展置于國家安全戰略的優先位置，以空天防御、攻防兼備應對太空軍事化，通過組建集航空航天、防空防天于一體的空天軍事力量體系，不斷增強其軍事航天力量。俄聯邦軍事學說是俄聯邦最重要的戰略規劃文件之一。俄羅斯于2010年和2014年先后發布兩版《俄聯邦軍事學說》，均突出強調了軍事航天在國家安全與發展中不可替代的地位和作用。特別是在常規力量無法與以美國為首的北約相抗衡的情況下，俄羅斯把航天力量作為維護大國地位和全球戰略穩定的重要手段。2012年，俄羅斯頒布的《2030年及未來俄羅斯航天發展戰略（草案）》，提出分3階段完成9大航天發展任務，以確保實現俄羅斯航天技術處于世界先進水平，鞏固俄羅斯在航天領域領先地位的戰略目標。2016年3月俄羅斯政府審議通過了《2016—2025年聯邦航天規劃》草案，未來十年俄羅斯將為航天活動劃撥14060億盧布，用于推進包括軍用衛星、核動力發動機、超重型運載火箭等在內的各項航天計劃的進展，意圖發揮其在航天技術領域的傳統優勢，以此實現俄羅斯的再度崛起。

歐洲強化空間領域競爭力。歐洲國家為維護自身戰略利益，重視強化空間領域戰略優勢，采取一系列措施，加快航天戰略產業發展，謀求建設強大的航天工業與技術基礎來確?？臻g優勢，推進航天領域可持續發展。歐盟委員會在其《歐洲航天戰略》中提出，要增強歐洲在平安安全環境下進入和利用空間的自主性，確保歐洲航天基礎設施受到保護且具有恢復力，提升空間監視和跟蹤能力，考慮綜合性的空間態勢感知服務，增強歐洲對空間關鍵空間基礎設施面臨賽博安全風險的感知力。

日本積極布局未來空間軍事能力發展。2015年1月9日，日本發布新版《宇宙基本計劃》，明確以空間安全為核心的政策目標體系，將空間軍事應用作為首要政策目標。新版《宇宙基本計劃》強調以偵察、預警、通信、導航等軍事衛星為重點，加快完善軍事航天應用體系，為提升自衛隊作戰能力提供重要技術支撐；重視加強日美空間領域合作，實現與美軍空間能力的有效對接，在提升裝備技術水平的同時深化軍事同盟。

美國《國家安全戰略》《國家安全空間戰略》《國家空間政策》

空間軍事化滲透更加顯著

空間軍事化進程明顯加快，美軍思維已實現從空間是一種支撐向空間是一個作戰域的轉變，未來任何重大沖突都有可能延伸至空間。近年來，多個國家致力于軍事航天力量建設，在進入空間、利用空間、空間態勢感知等領域不斷加大力度，太空軍事化進程明顯加快。

各國進入空間能力加速升級。進入空間是開展空間軍事活動的基礎，是關鍵的軍事航天能力。世界主要航天國家繼續推進新一代航天運載火箭研制，探索實踐可重復使用運載系統，在提升進入空間能力的可靠性與效率，降低成本與風險等方面取得了重要進展。

氣藏剖面投影法是通過作氣藏剖面圖（至少有一口井是純氣層，另一口井鉆遇了氣水界面，如圖2），按照氣水內外邊界的定義，分別確定氣水內外邊界投影與兩口井的距離比例關系。因為兩口井地層頂面深度已知，確定距離比例后在平面構造圖上線性內插并作構造等深線的平行線，即可在平面圖上確定出氣水內外邊界線。

第一，大力推進新一代大型運載火箭發展。美國軌道ATK公司獲美空軍支持，開展新中型和重型固體火箭研制，將與獵鷹-9、火神等競爭美軍用衛星發射任務。俄羅斯繼續推動聯盟和安加拉火箭逐步投入使用，并開展新型超重型運載火箭的研制。歐空局批準研制阿麗亞娜-6火箭，計劃2020年首飛。印度極軌衛星運載火箭成功實現了一箭20星的發射，正在加快研制具有更強運載能力的地球同步軌道運載火箭。

第二，多國掀起重復使用運載器發展熱潮。美國空軍X-37B軌道試驗飛行器成功進行第4飛行試驗，重點驗證飛行器攜帶的有效載荷，表明美軍已經基本完成了對X-37B的核心試驗鑒定工作，轉向作戰及其他功能拓展；美國DARPA的“試驗性太空飛機項目”進入第二階段，將開展可重復使用一子級樣機的研制；美國聯合發射聯盟正在研究下一代火神運載火箭的可重復使用能力，計劃實現火箭上面級和第一級發動機的重復使用。俄羅斯宣布開展水平返回式可重復運載火箭的研制，計劃將渦輪發動機和火箭發動機組合的水平返回式第一級貝加爾首先應用于安加拉火箭。印度可重復使用運載器技術驗證機完成了首次飛行試驗，邁出了研發完全可重復使用飛行器的第一步。

美國獵鷹-9火箭發射

美國空天往返飛行器X-37B

戰場信息支援能力持續增強。隨著太空在國家安全和軍事作戰中地位與作用的日益凸顯，世界主要國家加快航天裝備更新換代，一批新型的偵察、預警、通信、導航等衛星相繼服役，戰場信息支援能力持續增強。第一，光學和雷達成像偵察互補偵察衛星體系不斷完善。美國“鎖眼”系列成像偵察衛星是當今世界最為先進的光學成像偵察衛星，最高分辨率達到0.1米。長曲棍球衛星是美國國家偵察局發展的雷達成像偵察衛星，最高分辨率達到0.3米。俄羅斯新一代“角色”系列衛星是采用光電傳輸式設計，空間分辨率可達到0.3米。同時，俄羅斯正在研發一種新型的、性能先進的偵察監視衛星系統，系統空間段主要由拉茲丹衛星組成，衛星性能將遠遠超過俄羅斯現有衛星。第二，預警衛星能力從戰略預警向戰術預警拓展。美國共有8顆導彈預警衛星在軌運行，包括4顆國防支援計劃衛星、3顆天基紅外系統衛星、3個大橢圓軌道探測器以及2顆低軌太空跟蹤與監視系統導彈中段跟蹤與識別技術試驗衛星，可對全球重點海區和地區發射的彈道導彈和洲際導彈分別提供15分鐘和30分鐘的預警時間，對中段飛行的彈頭具有一定的跟蹤和識別能力。俄羅斯集成太空系統導彈預警衛星系統目前有2顆衛星在軌，其首顆衛星的試驗工作已正式啟動，系統完成部署后將大幅提升俄羅斯對多類型導彈目標的發射探測和預警時間。第三，導航衛星定位精度更高、抗干擾能力更強。導航衛星的發展受到世界主要航天國家的重視，衛星導航的定位精度和抗干擾能力不斷提升。美國正致力于研制新一代GPS-3衛星系統，GPS-3比現役GPS-2衛星更具經濟可承受性，并且其精度更高、抗干擾性更強且壽命更長。俄羅斯高度重視格洛納斯系統建設，并在經費上給予大力支持。歐洲也在穩步推進伽利略系統建設，于2016年5月和11月先后成功發射2批共6顆伽利略衛星，使在軌衛星數量達到18顆。印度于2016年4月成功發射區域導航衛星系統的第7顆衛星，成功完成衛星星座部署，使印度成為全球第4個擁有自主衛星導航能力的國家。第四，軍事通信衛星全球覆蓋與傳輸能力不斷提升。美軍下一代窄帶衛星通信系統已全部發射入軌，具備完全運行能力；美軍對寬帶全球衛星通信系統的后3顆衛星采用了先進數字載荷設計，其中WGS-8已于2016年12月成功發射；美軍受保護通信衛星系統先進極高頻系統提供的通信業務具有抗干擾、抗截獲、高安全性等特點，廣泛應用于戰區指揮官的通信和指揮，可實時傳輸圖像和戰場地圖。俄羅斯在補充現有信使和箭系列衛星通信星座的同時，在新一代信使低軌衛星通信和數據傳輸系統中添加了加密防護功能，并計劃在未來幾年部署專用機要通信衛星系統。

以在軌操作技術為重點隱蔽發展太空進攻技術。世界主要航天國家高度重視進攻性太空對抗系統的發展，大力發展在軍民領域均具有廣闊應用前景的在軌操作技術、太空碎片清除技術等，隱蔽性和策略性的發展太空進攻技術。

美國在掌握一定低軌反太空能力的基礎上，積極開展地球同步軌道在軌操作技術演示驗證，謀求全軌道高度反太空能力。DARPA正在實施“鳳凰計劃”第2階段合同，重點發展通用對接器、細胞衛星抓取工具、服務衛星機械臂等技術。作為“鳳凰計劃”的進一步延伸和拓展，DARPA先后提出“蜻蜓”項目和同步軌道衛星機器人服務項目，這些項目開發的技術均可用于偵察、監視和攻擊在軌衛星，為美軍太空攻防儲備堅實的技術基礎。

俄羅斯宇宙-2 4 9 9、宇宙-2504、盧奇衛星被曝進行多次在軌機動。俄羅斯開展的一系列衛星在軌機動操作表明其在具備地基定向能和共軌式反太空技術基礎上，正在發展天基操控的新型反太空技術，這將進一步增強俄羅斯的太空威懾能力。此外，俄羅斯計劃2016年—2025年設計并建造一款清理者航天器，用于清除地球同步軌道上報廢的衛星和火箭上面級。該航天器可以接近、捕獲在地球同步軌道的任意目標，未來將具備很強的太空作戰潛力。

歐盟“清除太空碎片”項目下的用于清除太空碎片的試驗裝置等在英國皇家學會科學展覽會上進行了展示。該項目計劃2023年發射，將成為世界上首個測試空間垃圾捕獲系統的任務。德國在軌服務任務啟動10年以來，在多個技術領域取得了重要進展，擬于2018年進行在軌試驗，重點驗證的燃料加注、故障維修等能力，以及使用的機械臂、交會對接、在軌捕獲等技術在空間對抗中具有一定應用潛力。

持續推進太空作戰演習。隨著空間軍事化程度加深、空間武器化加速發展，美軍越來越重視研究空間作戰力量構成及作戰使用。為應對潛在太空沖突做好充分準備，美軍正在加快發展太空作戰能力，舉行了一系列太空戰演習，代表性的有“施里弗”演習以及近期首次舉行的“太空旗”軍演。

美國KH-11“鎖眼”光學成像偵察衛星

美國GPS-IIRM導航衛星

“施里弗”演習自2001年創辦以來先后進行了10次，重點檢驗了空間作戰理論和航天裝備運用。通過已經舉行的10次“施里弗”空間戰演習，美軍進一步豐富和完善了空間威懾戰略、空間作戰條令、空間作戰力量運用、太空發展策略等，催生出太空態勢感知、作戰響應空間、分散式太空體系等一系列新型航天能力與技術，成為太空作戰能力建設的指示器，推動空間作戰力量不斷發展和突破。

作為推進空間實戰能力的又一舉措，美空軍于2017年4月17日—21日舉行首次“太空旗”軍事演習?！疤掌臁毖萘晞t更為關注太空作戰技戰術訓練，主要針對可能會在太空軌道發生的作戰想定開展演練，旨在使作戰人員通過模擬太空作戰，更好的了解和理解對手形成的威脅，并以此規劃任務，優化戰役戰術級太空作戰管理和指控流程，并為相關能力的開發指明方向。

美國航空航天局在太空國際空間站運用3D打印技術成功打印出“太空制造NASA”字樣的銘牌

新興技術變革空間能力發展

空間技術創新熱潮持續高漲，多項具有顛覆性影響的技術取得新進展。美國、俄羅斯和歐洲等都在大力發展太空3D打印、空間激光通信、先進動力等技術，這些技術將為空間軍事變革提供更強驅動力，顛覆傳統航天發展模式。

太空3D打印技術應用領域不斷拓展。3D打印技術的快速發展引發了對太空3D打印技術的關注，從其技術優勢看，將3D打印技術引入太空有可能降低航天器研發成本、縮短研制周期，甚至創新系統結構。美國洛克達因公司利用3D打印制造了首批12個“獵戶座”載人飛船噴管擴張段，制造時間比傳統制造工藝技術縮短了約40%；美國NASA利用3D打印技術制造了一臺火箭發動機所需的75%的部件并進行了測試，結果顯示該3D打印火箭發動機樣機的渦輪泵產生的動力足以滿足火箭上面級或火星登陸器需求。俄羅斯利用3D打印技術制造一顆納米衛星的外殼，該衛星于2016年3月底搭載進步MS-02太空貨運飛船被送往國際空間站。法國阿萊尼亞宇航公司與3D打印服務公司Poly-Shape合作，利用3D打印技術為韓國新型通信衛星Koreasat-5A和Koreasat-7制造大型支撐結構件，是歐洲迄今為止使用3D打印技術制造的最大衛星部件。

空間激光通信技術取得重要進展。激光通信技術以其高速率、小體積、輕質量以及高安全性受到主要航天國家的高度關注。美國和歐洲等在面臨傳輸巨量數據需求的情況下，加速開發和應用空間激光通信技術與系統，預計2020年前后得到廣泛的軍事應用，將有效彌補傳統微波通信技術在傳輸速率、抗干擾方面能力的不足。美國加速開發和應用激光通信技術。NASA近年來開展了月球激光通信演示驗證、激光通信中繼演示驗證、衛星激光測距等一系列項目，對激光通信技術進行試驗。DARPA也在研發小衛星間激光通信技術，尋求研發重量不到0.9千克，功率消耗不到3瓦的輕量級激光通信終端，最終目標是研制具備太空運行資質的小衛星間激光通信有效載荷，有望為作戰人員提供更強的衛星通信能力。

先進動力技術有望變革進入空間能力。當前傳統液體與固體火箭發動機基本上已達性能極限，提高空間不大。脈沖爆震火箭發動機、塞式火箭發動機等先進動力技術取得了重要進展，有望突破現有發動機無法實現的性能，可使運載火箭在大幅降低運輸成本的情況下，提高運載能力。2016年，俄羅斯建造了首臺脈沖爆震火箭發動機驗證機，并成功進行了系列測試。脈沖爆震火箭發動機是一種基于爆震燃燒的新型發動機，爆震波使可爆燃料的壓力、溫度迅速升高。這種發動機結構簡單、推重比高、耗油率低，具有重大應用潛力。

責任編輯：彭振忠