美國未來的“莊家”＋“黑夾克”系統能擋住俄高超音速武器嗎？

“天基反導”可能是攔截俄高超音速武器最有希望的出路

今年以來，五角大樓的將軍和研究反導的智庫們日子有點不太好過。先是俄羅斯宣布：“先鋒”號、“鋯石”號、“匕首”號等一系列高超音速導彈先后試射成功。俄方宣稱這些飛行速度高達10-20馬赫的導彈足以捅破美國現有一切反導系統。今年9月14日，沙特的阿美石油公司煉油廠遭也門武裝的無人機和巡航導彈攻擊，部署在附近的多套愛國者-2和-3居然都沒有反應，令美國國防部大為尷尬。最近普京總統又親自宣布，“先鋒”導彈已經完成全部國家試驗，明年起將正式服役；“鋯石”導彈已開始裝備 “轟鳴”號導彈護衛(wèi)艦。在俄羅斯咄咄逼人攻勢下，五角大樓不得不首次承認美國在高超音速武器的研發(fā)上嚴重落后于俄羅斯。首次承認現在的反導大系統尚無力對抗俄羅斯的高超音速武器。

當然五角大樓不會坐以待斃。他們也相信“有矛必有盾”的道理。美國除了要自己大力發(fā)展高超音速武器外，在反導方面，多數美國專家認為，不能說現在耗資已400多億（不包括天基部分）的反導大系統只是一堆廢鋼鐵；經過改造升級，尤其是對天基部分，也即對衛(wèi)星預警系統和星載反導武器改造升級，還是有能力來攔截俄羅斯的高超音速武器。“天基反導”可能是未來攔截俄高超音速武器最有希望的出路。

衛(wèi)星預警系統由于居高臨下，偵察面積大、范圍廣、速度快、直觀效果好、可連續(xù)監(jiān)視、可不受國界和地理條件限制，理論上可以做到在世界任一角落任一時刻只要有導彈起飛，就能快速發(fā)現，立刻進行跟蹤和識別，并為相關的天基和陸基反導武器提供關鍵的目標指示信息。而星載反導武器在接到預警信號后可以最快速度在助推段或中段開始段將目標擊落。

最理想的天基反導武器當然是核武器。實際上在上世紀美蘇開始進行反衛(wèi)星試驗時，用的都是核彈頭。但1967年聯合國各成員國簽署“外太空非軍事化條約”后，不僅條約禁止任何國家向太空部署核武器和其它大規(guī)模殺傷性武器，而且此舉會受到國內外人民的強烈反對。但非核和非大規(guī)模殺傷武器武器不受限制。因此像激光、微波和束粒子等所謂“定向能武器”，幾個軍事大國一直在抓緊進行。其中以激光武器最為理想和最有希望。但遺憾的是至今在技術上還沒有過關。例如1993年美國空軍和導彈防御局立項研發(fā)的ABL型機載激光器，以波音747飛機為平臺，原設想在全球范圍內能摧毀起飛不久的助推段彈道導彈。但進行多次打靶試驗，耗資50多億，到了2012卻黯然下馬。原因是機載激光武器功率遠遠達不到殺傷對方導彈的要求。因此在現階段美國不得不把重點放在天基預警系統的研發(fā)上。

美國現有的天基紅外探測系統（SBIRS）和空間跟蹤和監(jiān)視系統（STSS）就是根據這一思路發(fā)展起來的。這二個系統從正式立項至今，20多年還沒有完全建成，但已暴露不少問題。這些問題說明，即使完全建成，也難以有把握攔截俄羅斯的高超音速導彈。為此一些美國專家，又提出新的“黑杰克”系統和“莊家”系統的設想，并已開始立項研發(fā)。那么這二個新天基系統能擔當攔截俄羅斯的高超音速武器的重任嗎？本文試和讀者一起作些分析。

美國現有天基預警系統（STSS和SIRS系統）的進展和存在問題

美國現有的天基紅外預警系統（SBIRS系統），是1998年由美空軍正式立項并負責監(jiān)管研發(fā)，用以替代老的“國防支援計劃”DSP系統。最早規(guī)劃的天基系統是一個包括高軌道星座、低軌道星座和地面數據接收處理設施構成的復雜的綜合大系統。這個系統的高軌道星座部分，稱SBIRS-High，包括2顆高橢圓軌道衛(wèi)星(HEO)和4顆靜止軌道衛(wèi)星(GEO)。而低軌道星座，稱SBIRS-Low，包括24顆低軌道衛(wèi)星（LEO，高度約為1600km）。而HEO的作用是將系統的預警范圍擴展至地球的南北極。

這些衛(wèi)星檢測手段都是利用紅外傳感器。每顆衛(wèi)星上至少搭載有兩部先進的紅外傳感器，其中一個用于紅外掃描覆蓋，另一個用于凝視探測。為使地球背景亮度的影響最小化，采用了2.7um和4.3um兩個大氣吸收帶內的譜段作為紅外探測譜段。高低衛(wèi)星結合，可對全世界各地的火箭與彈道導彈發(fā)射進行快速發(fā)現，預警，跟蹤，和目標識別，并向地面反導設備告警，甚至還可直接向已發(fā)射的攔截彈提供目標引導數據。

天基紅外預警系統一開始就遇到經費不足問題。研發(fā)經費屢屢超出預算，研發(fā)進度一拖再拖（有的項目可拖延10年之久）。而SBIRS-Low部分由于需要至少24顆低軌道衛(wèi)星，開支很大，且其前景不被看好，因此于2001年， 美國空軍將SBIRS-Low系統移交給彈道導彈防御局，改稱太空跟蹤與監(jiān)視系統(STSS)，而現在所稱的SBIRS系統就是指原有的SBIRS-High部分，見圖1。圖示目前仍有2顆DSP衛(wèi)星在運行和參加提供數據

美國天基紅外預警系統SBIRS

SBIRS系統后來一直拖延到2018年1月19日，美空軍才用阿特拉斯運載火箭發(fā)射成功第四枚GEO衛(wèi)星（GEO-4）。據報道，4顆GEO中，至今只有GEO-1和-2的預警能力“得到驗證”。至于2顆HEO衛(wèi)星，已先后于2006年和2008年發(fā)射在軌?？哲娪媱澰僭黾佣wHEO，并增購兩顆GEO衛(wèi)星（SBIRS GEO－5和SBIRS GEO－6），它們計劃于21世紀20年代初發(fā)射。總的說來SBIRS計劃是當今世界規(guī)模最大、技術最先進的導彈預警系統。但計劃一再拖延。盡管經費預算已從最初的40億膨脹到100多億，但還存在技術不成熟、軟件復雜性過高以及項目監(jiān)管不力等諸多問題。因此現在的空軍的計劃是到2030年正式服役使用。這自然是遠水救不了近火。

SBIRS衛(wèi)星（左）和STSS衛(wèi)星（右）

這一紅外預警系統另一受質疑的是測量精度。據系統論證，精度可小于1 km。雖然對4萬公里高度的同步衛(wèi)星言，此一精度已很了不起，但用它來發(fā)現和跟蹤中短射程的彈道導彈言，還是很不夠的。

天基SBIRS系統另一大問題是信息傳輸和處理能力，以及數據處理時間太長。這幾顆衛(wèi)星本身沒有數據處理能力，衛(wèi)星間也互不通信。衛(wèi)星獲得的數據都是送至一體化集成地面站，由名叫“增量”的系統進行處理，并根據結果控制衛(wèi)星和地面反導武器。“增量1”系統早于2001年開始運行。增量2和3正設計中。但軍方希望能集中于一個控制站，以大幅度簡化數據處理流程和提高效率。據報道當前的水平，從發(fā)現目標至發(fā)出預警信號，至少需要 10-20秒。軍方希望提高效率，大幅縮短這一時間。