理论教育 太空探索中舒缓的挤入瓶颈

太空探索中舒缓的挤入瓶颈

时间:2023-07-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国“国防”导弹预警卫星计划已运行30多年了。天基,就是以太空为基地的意思。它沿地球的纬度,运行在地球赤道上空3.6万千米的太空,飞得高看得远,可24小时同步监视地球上40%的区域,监视全球动静。后来“海雕”更名为“太空跟踪与监视系统”。它能在太空中俯视监测各种飞行较低的卫星、宇宙飞船等太空飞行器。“海雕”卫星打响了太空反导的第一枪。它纯粹是战争武器,被戏称为“挤入太空的脓包”。

太空探索中舒缓的挤入瓶颈

2008年4月,美国导弹防御局从范登堡空军基地发射一颗秘密的卫星。记者问美军员:“先生,这是一颗什么卫星?”“它好像一只猛禽,但不吃肉。它的眼睛里闪耀着科技的智慧,瞳孔里流动着一丝丝冷酷的光芒。它能跟踪导弹的红色臭屁,但不发出一点声响……”“它在那里呢?”“远在天边,近在眼前。”美军官员拒绝谈及秘密卫星的技术,只是轻描淡写地说。但明眼人知道这是美国新一代导弹预警卫星。

美国“国防”导弹预警卫星计划已运行30多年了。美国导弹防御局曾发展了几种预警系统,试图取代“国防”导弹预警卫星计划。天基红外系统应运而生。天基红外系统使用更先进的红外技术,提高了检测战略弹道导弹、战区弹道导弹发射和导弹跟踪功能。

天基红外系统,即“天基红外”导弹预警卫星。天基,就是以太空为基地的意思。它是一种红外太空监视系统,为导弹预警、导弹防御和太空战场提供关键能力。美国国防部称:“天基红外”卫星将满足未来几十年美国红外太空监视,称霸太空。

“天基红外”导弹预警卫星是美军第4代导弹预警卫星,分为:“天基红外-G”静止轨道卫星,美军内部称为“秃鹰”;“天基红外-H”大椭圆轨道卫星,美军内部叫作“秃鹫”;“天基红外-L”低轨道卫星,美军内部号称“海雕”。秃鹰、秃鹫、海雕都属于兀鹫,都是眼光犀利的猛禽。“天基红外”导弹预警卫星模样不同、功能一样,运行在三种轨道上,为地球编制了3张立体交叉的天罗地网。

“秃鹰”是运行在静止轨道的导弹预警卫星,由3颗卫星组成星座和预警网。它沿地球的纬度,运行在地球赤道上空3.6万千米的太空,飞得高看得远,可24小时同步监视地球上40%的区域,监视全球动静。“秃鹰”可以检测短波和中波红外信号,提供了更大的灵活性和敏感性,执行广泛的导弹预警任务。这些增强的功能将提高全球战略和战术作战的预测精度。

“秃鹰”导弹预警卫星——运行在静止轨道,闪耀红色的眼睛

“秃鹰”卫星装载一台快速全球覆盖的“扫描”探测器和一台精确战区检测与跟踪的“凝视”探测器。“扫描”探测器提供一个较短时间迅速普查扫描地球的功能,比早期“国防”导弹预警卫星具有更宽的视野。“凝视”探测器用于详察凝视或专门盯住较小区域详察的功能。

“秃鹰”卫星的扫描速度和灵敏度比“国防”预警卫星高10倍。如果把导弹预警卫星比作反导系统中的“眼睛”的话,探测器则是“眼睛”中的“瞳孔”。红外探测器由著名的美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制。

“秃鹫”是运行在高椭圆轨道的导弹预警卫星,3颗卫星组成星座和预警网。它装载广角成像中性原子光谱仪,提供了磁层立体成像的能力,描绘大尺度、三维可视化动态内磁层的图像。卫星上装有2台红外探测器:一台是高速“扫描”探测器,另一台是“凝视”探测器。

“秃鹫”导弹预警卫星——运行在高椭圆轨道

卫星专家组装“秃鹫”预警卫星

“秃鹫”卫星工作时,先由高速“扫描”探测器探测导弹发射时喷出的尾焰。如发现目标,就将已探测到的信息提供给“凝视”探测器。它将导弹发射画面拉近放大,紧盯可疑目标,获取详细信息。“秃鹫”预警卫星能在导弹发射后10~20秒内将警报信息传送给地面部队。

“秃鹫”卫星很凶猛,忽而飞得很高,忽而飞得很低,真的像秃鹫捕食一样。它沿地球的经度,运行在倾角63.4°的地球南北极方向。高椭圆轨道又称为大椭圆轨道、闪电轨道。“秃鹫”的近地点可在距地球上千千米的低轨道,可进行详察检测;远地点可达4万千米,长时间检测北半球,包括欧洲北部、俄罗斯、格陵兰岛和加拿大。

“海雕”是运行在低轨道的导弹预警卫星,20多颗卫星组成星座和预警网。它飞得低、看得清,对导弹发射时尾焰产生的红外辐射进行探测成像,并将红外辐射图像信号变换为数字信号,传输至指挥控制中心,从而提供敌方导弹发射的预警信号。卫星的传感器和处理器能够立即探测、跟踪、识别和分类弹道导弹和轨道飞行器的发射入轨,轨道中段飞行;区分目标致命攻击和攻击的时间地点;执行目标的命中评估等。后来“海雕”更名为“太空跟踪与监视系统”。

“海雕”导弹预警卫星——运行在低轨道

“海雕”卫星重量1 000千克,2个太阳能电池帆板,设计寿命不详,运行在1 350千米,倾角58°的低轨道。它有2个主要探测器,功能不一样,都由一台机载计算机协调:“扫描”红外探测器,获得弹道导弹在早期阶段的飞行数据。“跟踪”探测器在导弹飞行中期和后期阶段,分析、辨别弹头和诱饵、残骸、碎片等其他物体。“海雕”卫星能实时跟踪目标数量可达100多个。

“海雕”卫星有三大功能:看清地球、看清天空和看清太空。看清太空,是“海雕”卫星的独门绝技。它能在太空中俯视监测各种飞行较低的卫星、宇宙飞船等太空飞行器。“海雕”卫星就是一台功能强大的高倍望远镜,即可检查太空中的军事卫星和太空武器,还可避免航天器发生碰撞。“海雕”卫星打响了太空反导的第一枪。

“海雕”导弹预警卫星可立体观测

“天基红外”系列卫星应用最先进、高度灵活的红外传感器技术,装载高速扫描传感器和先进的分辨率传感器,更准确检测与跟踪中远程导弹。“天基红外”卫星有利于提高导弹发射点和落点的预测精度,支持进攻和防御作战,以及减少对美军的冲击和破坏,提前战斗准备部署。

“天基红外”系列卫星执行四大任务:导弹预警、导弹防御、导弹技术情报和战场空间表征。“天基红外”卫星提供全球和战区有关导弹发射、导弹飞行、攻击目标、导弹落点等高速红外数据和处理信息,以及其他国家和战区的导弹红外事件,指导战略和战区导弹防御。如果与陆基、海基导弹防御系统联合,威力就更大。(www.daowen.com)

“天基红外”系列卫星与美国弹道导弹防御系统

导弹预警卫星不是看见敌人导弹被打爆头,就是看见自己的首都、战略要地被夷为平地,别无选择。太空反导系统加入美国弹道导弹防御系统,在洲际导弹飞行阶段或再入阶段之前就将弹道导弹拦截击落。美国空军誓言:将敌人消灭在卡门线以上。导弹预警卫星是最没有科学价值的卫星,但又是最先进、最有必要、最有实用价值的卫星。它纯粹是战争武器,被戏称为“挤入太空的脓包”。

2009年初,朝鲜宣布要用“银河-2”运载火箭发射“光明星-2”号通信卫星美国总统奥巴马说:“银河-2”运载火箭真实身份是“大浦洞-2”号洲际导弹。朝鲜发射“卫星”的真实目的是测试“大浦洞-2”号导弹。

根据美军照相侦察卫星侦察:在朝鲜咸镜北道花坮郡舞水端里导弹发射基地,有发射台、发动机试验台、导弹装配检验楼、导弹控制楼、地面跟踪设备等,发射塔高30米。“大浦洞-2”号洲际导弹重量不到80吨,高35.8米,直径约2.2米,最大速度每秒6.9~8千米,最远射程9 000千米,最大运载500千克的重量,可以装载常规弹头、卫星、生化武器和核弹。

“天基红外”卫星与美军海基X波段雷达船联合预警

2009年4月5日,“大浦洞-2”号已经昂首矗立,冒出一缕缕白烟,随时准备发射。美国、日本、韩国军方做好拦截导弹的准备,一旦接到命令,立即拦截击落。朝鲜宣称:如果导弹遭到拦截,就将反击。东北亚一时进入战争状态。

中午时分,“大浦洞-2”号点火发射。当火箭一点火,就进入美国“天基红外”系列卫星的探测监视。北美防空司令部的大屏幕显示了朝鲜周边的地图,自动生成卫星星历,几行红色数字每秒钟跳动一次。大屏幕画面上,一个黄箭头一亮,开始上升。

发射时间:11时20分15秒;

发射地点:北纬40°51′342″,东经129°39′948″;

发射方向:东南,103°97′;

导弹速度:3千米,5.5千米,6.4千米……。

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红外光谱

红外光谱

地球上所有物体都在有规律地反射、吸收和辐射电磁波。每种物体在不同光谱下的反射都不一样,呈现不同的光谱或色彩,具有鲜明的光谱特征。科学家掌握了物体的光谱特征,就可将地球看得更清晰,就打开了地球隐藏的秘密。红外光谱能描绘、定量定性物体,甚至透视一切物体。

彩色红外照片:敌机,红色温度最高,橙色低一些,黄色更低,蓝色极低,黑色最低

红外卫星上有一个传感器称为热红外扫描仪,灵敏度为能发现0.01℃的变化。它能发射红外光,记录热源,拍摄红外图像。根据红外光谱和不同温度,可以确定导弹的温度、大小、强度、高度、速度、类型和表面特征,计算导弹的飞行方向并最终计算出目标。如果使用彩色数字化技术,可将灰色阴影的红外图像转换成更容易识别的彩色照片。

突然,黄箭头在高度70千米的位置慢下来,停止上升,急速下坠。美军宣布:“大浦洞-2”导弹飞越了日本海和日本后坠毁。残骸落入日本以东约1 270千米的太平洋海域。

2009年最富戏剧性的一幕开演了——卫星在大海里唱歌!当天,朝鲜宣布:“光明星-2”号卫星发射成功,向地球播放两首革命歌曲——《金日成将军之歌》和《金正日将军之歌》。朝鲜举国欢腾,百姓们互相拥抱、热泪盈眶地倾听来自卫星的每一个音符。

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