导弹预警卫星,俄语称为导弹攻击预警卫星。导弹预警卫星属于测量与信号情报卫星。测量与信号情报包括六大类:光电情报、核武器情报、地球物理情报、雷达情报、材料情报、射频情报。
测量与信号情报比传统的人工情报、图像情报和信号情报等情报更加复杂、科技含量更高,更具有学科之间的重叠和交叉。科技交叉又诞生出不同的新情报门类,如声学情报、射频/电磁脉冲情报、激光情报、非故意辐射情报、化学与生物情报、定向能武器情报、核能废水/碎片收集情报、光谱情报、红外情报等。
根据核能、物理、化学和生物特征,卫星传感器能发现很多秘密。(1)发射能量,如核、热、电磁;(2)反射或辐射能量,如无线电频率、光和声音;(3)机械声音,如发动机、螺旋桨或机械的噪声;(4)磁特性:如磁通量和异常;(5)运动:如飞行、振动或运动以及材料成分等。卫星能精确测量地球物理、声学、光学、激光、雷达的特性。
1965年,苏联防空军司令部提出:苏美两国剑拔弩张,美国的洲际导弹随时可能发动核战争。靠地面雷达的时代已经过去,苏联必须研制一种能检测美国洲际导弹的早期预警卫星。
苏联国防部下令中央科学研究所负责设计导弹预警系统,沃契金设计局负责研制卫星飞控系统。中央科学研究所设计师阿列克谢·塞维因说:“这玩意儿需要先进的技术和雄厚的资金,需要时间……”
“放屁!简单的东西还要你玩儿吗!多长时间?”苏联国防部长发火了。
“……大约5年。”
“5年?太长了。到那时,黄花菜都凉了!”
洲际导弹发射
苏联国防部对导弹预警卫星提出要求:“它必须具有连续监测、探测洲际弹道导弹发射的能力,既能监测到单枚导弹的发射情况,也能探测到多枚导弹同时发射的情况,而且使用寿命长、情报可靠性高、数据翔实准确,特别是导弹的发射时间、坐标、弹道轨迹、发射数量等参数。”
从1970年开始,苏联正式执行研制导弹预警卫星的计划,这就是苏联的第一代导弹预警卫星——“眼睛”系列。这种卫星都混编在“宇宙”系列卫星中。苏联希望导弹预警卫星每时每刻都带着疑问和警惕,像眼睛一样仔细盯住每一个疑点,追踪导弹的红色踪迹,能在核大战之前,万无一失地发出警报。
“眼睛”导弹预警卫星有两种卫星,飞行在两种轨道上:大椭圆轨道预警卫星和地球静止轨道预警卫星。“眼睛-K”大椭圆轨道预警卫星沿南北极方向运行;“眼睛-KS”地球静止轨道预警卫星围绕地球赤道运行。它们共同组成星座和系统,以交叉轨道实现覆盖全球。
“眼睛-K”导弹预警卫星
“眼睛-K”导弹预警卫星体长2米,直径1.7米;8个太阳能帆板;总重2.4吨。它有4个主要系统:光学望远镜、红外传感器、测量系统和动力系统。光学望远镜系统有一架大约50厘米直径的望远镜。几个较小的望远镜提供地球的广角视野可见光观察。红外传感器可看见导弹发出的微弱红外光线和温度。测量系统灵敏度极高,能精准测量各种数据。动力系统包括燃料和氧化剂箱,4台轨道发动机和16台游动发动机。先进的三轴稳定系统,给望远镜精确定向。
1972年9月19日,苏联第一颗导弹预警试验卫星——“眼睛-1”号,从普列谢茨克发射场升空。“眼睛-1”号是一颗试验卫星。它的太空试验能否达到设计目标呢?它到底能不能侦测到导弹呢?苏联中央科学研究所还没有多大把握。
苏联发射了一枚洲际导弹,想试试卫星的眼力。“天哪!‘眼睛-1’号真的看见了洲际导弹发射时尾焰辐射的红外信号。”苏联国防部、中央科学研究所一片欢腾,立刻向苏联国防部长报告:“火眼金睛,真的是火眼金睛!”1973年11月2日,苏联发射了第二颗导弹预警卫星——“眼睛-2”号。卫星的两种探测设备同时记录下了多枚靶弹和运载火箭的发射信号。
1974年6月29日,苏联发射了“眼睛-3”号导弹预警卫星。1974年12月24日,“眼睛-3”号成功地捕捉到了从美国西部靶场发射的一枚“民兵-1”型洲际导弹的发射尾焰,并在它主动飞行阶段进行了全程跟踪。
“眼睛-K”预警卫星飞行在远地点39 700千米,近地点600千米,轨道倾角63°的大椭圆轨道上,每天围绕地球飞行2圈。一颗卫星每天只能进行大约6小时的监测任务,要想24小时监测,理论上需要4颗卫星。如要提供24小时监测美国洲际导弹基地,至少需要9颗卫星,按40°角分布组成星座。
“眼睛-K”大椭圆轨道预警卫星可对北半球大部分国家的洲际导弹基地和航天发射场构成全天候地覆盖。它可俯冲到南半球的敏感地区上空,那里是潜艇的必经之路。第一代导弹预警卫星只能显示黑白图像,而且清晰度比较差;对低纬度地区的监视能力较差,那里是非洲和大海。
“眼睛-KS”静止轨道导弹预警卫星的结构与大椭圆轨道预警卫星差不多。“眼睛-KS”装载了红外望远镜,运行轨道也完全不同。它飞行在位于赤道、距离地球3.6万千米的地球静止轨道上。“眼睛-KS”的优点是站得高,看得广,可24小时监测地球40%的同一地区。如果3颗卫星组成星座,就可监测全球。
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测量与特征情报
测量与特征情报包括六大类:光电情报、核武器情报、地球物理情报、雷达情报、材料情报、射频情报。
测量与特征情报比传统的人工情报、图像情报和信号情报等情报学科更加复杂、科技含量更高,学科之间重叠和交叉。科技交叉又诞生不同的新学科,如声学情报、射频/电磁脉冲情报、激光情报、非故意辐射情报、化学与生物情报、定向能武器情报、核能废水/碎片收集情报、光谱情报、红外情报等。
根据核能、物理、化学和生物特征,卫星传感器能发现很多秘密。(1)发射能量,如核、热、电磁;(2)反射或辐射能量,如无线电频率、光和声音;(3)机械声音,如发动机、螺旋桨或机械的噪声;(4)磁特性:如磁通量和异常;(5)运动:如飞行、振动或运动以及材料成分等。卫星能精确测量地球物理、声学、光学、激光、雷达等特性。
1984年3月29日,苏联第二颗“眼睛-KS”预警卫星发射,进入战斗值班。它“看”得很远,能横跨半个地球看到美国中西部的戴维斯·蒙森、小石城的“大力神”导弹发射基地和马姆斯特罗姆、沃化导弹发射基地的“民兵”导弹发射基地,也能检测到大洋里核潜艇的核弹发射。“眼睛-KS”的视力已经到达西经24°以西,也就是说能够监测到全美国的洲际导弹发射。
“眼睛-KS”导弹预警卫星
“眼睛-KS”导弹预警卫星飞越夏威夷
苏联卫星专家十分清楚:“眼睛”卫星主要监测在地面上发射的陆基洲际导弹。1979年,为了监测潜艇发射的海基洲际导弹,苏联命令中央科学研究所开始研制第二代静止轨道导弹预警卫星——“预报”。
“预报”号卫星是苏联第二代静止轨道导弹预警卫星,“眼睛”卫星计划的一部分。“预报”号由直径2米的主仪器舱、4块大型太阳能电池板和大型望远镜筒组成,重量约2 620千克,设计寿命为5~7年。
“预报”卫星有一架直径为1米的红外望远镜,重0.6吨,安装在长度为4.5米的遮阳罩里。望远镜的镜片由多个铍镜组成,每7分钟对地球表面扫描一次。最重要的区别和特点是:它具有俯视能力。卫星可根据不同时刻的成像点的位移,可得出导弹飞行速度和方向,进而预计导弹的轨道及弹着点,能提供约25分钟的预警时间。卫星上还载有核爆炸探测器。
“预报”属于红外导弹预警卫星,运行在地球静止轨道,可以覆盖大部分陆地和海洋。“预报”是苏联导弹防御、太空防卫系统的一部分,目标是监测从美国本土发射的洲际弹道导弹,从海洋以及潜艇潜射弹道导弹,提高监测覆盖范围。
为了监测来自海洋的核潜艇的攻击,“预报”卫星运行在3.6万千米的赤道上空,可以对40%的地球和大部分海洋进行扫描和监视,同时可以填补大椭圆轨道上预警卫星的盲区。“预报”卫星由4颗卫星组成星座,可24小时监视美国、欧洲和中国的陆基导弹,以及来自大西洋、太平洋的潜射导弹。当7颗地球静止轨道卫星与4颗大椭圆轨道卫星,共同组成导弹预警网,苏联就可全时空、全天候监测地球的陆地、海洋和空中,预警洲际导弹的发射。
1991年2月14日,苏联第一颗“预报-1”号卫星在拜科努尔航天中心升空入轨。一切超出想象。苏联国防部惊呆了:一幅壮美秀丽的全彩地球监测图出现在大屏幕上,哪里是陆地,哪里是海洋一目了然。全球所有导弹基地和发射过导弹的地方都标上了红点。苏联国防部认为:卫星完全达到现代战术的最高技术要求。
“预报”导弹预警卫星
1991年8月19日,苏联解体,国际局势发生巨大变化。俄罗斯继承了前苏联的卫星研究计划。每当卫星发射,俄罗斯对外总是宣称发射了“预报”科学卫星,实际上一部分是导弹预警卫星。到2013年底,“预报”预警卫星一共发射了8颗,全部成功。由于卫星数量较少,不能形成防卫力量。“预报”卫星的设计寿命也很短,达不到设计要求。
苏联(俄罗斯)到底发射了多少颗导弹预警卫星呢?到2013年底,共发射101颗“眼睛”系列卫星。“眼睛”卫星都装备有激活和自毁系统。如果卫星失去地面控制,不能激活就自毁,寿命到期就凌空爆炸,决不让卫星落入敌人手中。
导弹预警卫星密切连接着的监控人员的脆弱神经。2002年6月,俄罗斯的一颗“预报”预警卫星突然报警:几枚洲际导弹正从北美射向莫斯科。俄罗斯防空军拉响了警报,导弹防御系统和核弹发射系统立即启动,进入一级战备。
俄罗斯的核弹“按钮”只等总统的一声令下,就可发出攻击命令。总统和联邦情报部门感到很纳闷,和平年代为何无缘无故会有导弹来袭?如果导弹偷袭,为什么只有几枚导弹,而不是成百上千枚?疑问很大。
突然,预警卫星报警停止。原来是预警卫星计算机逻辑故障,错误报警。人们大惊一场,白流了一身虚汗。这样的虚汗已经流了好多次了。俄罗斯太空军抱怨说:这个破玩意儿太灵敏了。导弹预警卫星,超越自然的科学游戏。
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