中國紅外導彈預警衛星－－反導關鍵設備

美國DSP紅外導彈預警衛星。（資料圖）

彈道導彈發射時會留下明顯的尾跡，天氣良好時能發現地麵山林大火的預警衛星當然也能發現這條尾跡。

中國火箭軍9枚戰術彈道導彈齊射，由於間距小，會被預警衛星誤認為隻有1-2枚。

      中評社北京3月25日電／2016年3月22日，據《科技日報》報道，我國有尖兵係列偵察衛星和前哨係列紅外預警衛星兩大類軍用遙感衛星，這是我國首次公開證實預警衛星的存在。

      預警衛星學名導彈預警衛星，是專門為提供彈道導彈發射早期預警而研製的。二戰中，彈道導彈和巡航導彈同時登上戰場，戰後初期的發展也呈並駕齊驅之勢，都被作為核彈頭的運載工具而得到巨大投入。但以當時的技術水平，用巡航導彈打擊數千、上萬公裏外的目標非常困難，因為導航與控製係統可靠性和精度較低，更可怕的是在本國領空飛行，導彈很可能中途墜毀，並帶來最後的核爆炸。

      雖然當時的彈道導彈可靠性和精度也低，但彈道導彈發射是否成功很容易被監控：隻要1分鍾內導彈沒有偏離預定軌道，那麽它就不會落在本國領土上；隻要3分鍾內導彈沒有偏離預定軌道，那麽它就一定會把核彈頭扔到目標區域。盡管數公裏的命中誤差在今天看來像是個笑話，但對殺傷半徑數公裏的核彈頭和市區範圍數公裏的城市來說，這已經足夠毀滅一切了。因此在1960年代，美蘇迅速部署了數以百計的洲際彈道導彈。

      彈道導彈發射時，火箭發動機會噴出數千度的火焰噴流，在飛行軌跡上留下長數公裏、直徑數百米、溫度幾十到數百度的高溫尾氣。由於彈道導彈會一直向上飛出大氣層，所以這條高溫尾跡會一直延伸到大氣層頂端，來自太空的觀察者很容易就能看到它。

      洲際彈道導彈從發射到命中目標需要20-30分鍾，如果遭遇核打擊的國家在導彈剛發射時就能得到警報，那麽他們可能來得及在導彈落地爆炸之前下令發射本國的核導彈，以免它們被摧毀在發射井裏。由於發射核導彈的命令隻能由最高領導人下達，而他們不可能24小時守在高度戒備的導彈發射指揮中心，因此預警時間越長越好，免得領導人因上廁所或別的事情耽誤而來不及聽取警報和下達命令。

      最初人們選擇用雷達對來襲彈道導彈發布預警信息。但由於地球是圓形的，因此雷達隻能發現高空目標，這就浪費了導彈發射之初的2分鍾時間；而且雷達不能連續開機，總有進行檢測修理時候。於是科學家選擇將用不疲憊的哨兵部署在太空，這就是導彈預警衛星。為了讓它能夠持續觀測敵方導彈發射陣地，人們選擇3.6萬公裏高的地球同步軌道，通過多顆分區觀測實現全球無縫預警。

      彈道導彈發射的最初44秒內，隻能爬升到7公裏高度，由於雲層和稠密大氣的遮擋，預警衛星未必能迅速發現這個目標；之後一直到第180秒導彈發動機關機，預警衛星都可以持續跟蹤這條不斷延伸的紅線。隨後預警信號經中繼衛星或地麵站傳到作戰指揮、管理、控製係統，由其進行目標識別和跟蹤，計算彈道和最終落點，引導預警雷達對目標進行更精確的跟蹤，判斷是否向國家領導人和軍隊指揮部發出導彈來襲警報。

      所以，導彈預警衛星是反導係統最重要的組成之一，沒有它，對彈道導彈攔截就無從談起。

      美國於1972年發射首顆DSP導彈預警衛星，該係列衛星共5顆，其中3顆主星各自位於大西洋、中太平洋和印度洋赤道上空，分別針對蘇聯從歐洲地區、北大西洋和巴倫支海，西伯利亞與鄂霍次克海，中亞地區發射的彈道導彈；備用星位於非洲與東印度洋，優先保證對北大西洋和歐洲區域的導彈發射監視。

      DSP衛星以旋轉掃描方式進行觀測，每10秒對地球觀察一次，要4-5次才能判斷是否有導彈發射。同時該衛星信息傳輸速度較慢，從探測到導彈到把信號傳給指揮中心要5分鍾。該衛星的地麵分辨率僅為3.58公裏，實際上它看不清任何導彈，隻能觀測到視場內有超出檢測閥值的信號連續出現並向同一方向移動，這就是它判斷導彈發射的標準。

      洲際導彈發射井彼此間距5公裏以上，以免被同一顆核彈所摧毀，因此這一分辨率不會造成問題。但對發射間距較小的戰術彈道導彈來說，DSP衛星會把多枚同時發射的導彈看成一枚，給指揮係統以錯誤的信號。因此我國火箭軍強調演練齊射能力，以增強導彈突防能力。

      蘇聯導彈預警衛星與美國不同，由於蘇聯人最擔心美國彈道導彈核潛艇從北冰洋附近發射導彈，因此他們的預警衛星強調對北極高緯度地區的檢測能力。同步軌道衛星由於角度問題，難以觀測北極目標（奇怪的是美國人在同步軌道的衛星就可以監視部署在北冰洋的蘇聯核潛艇），因此蘇聯人的衛星運行在大橢圓軌道（又稱閃電軌道，以衛星命名）上，近地點隻有200-300公裏，遠地點高達4萬公裏，因此可以在北半球上空停留很長時間，方便對北極的觀察。

      1990年海灣戰爭後，為提高對彈道導彈的攔截能力，美國開始研製新一代預警衛星——天基紅外係統（SBRIS），計劃用4顆同步軌道衛星、2顆大橢圓軌道衛星和24顆中軌道衛星組成天基觀測網。由於費用過於昂貴，該係統的中軌道衛星部分改稱空間目標跟蹤和監視係統（STSS），於2009年成功發射2顆後下馬。6顆高軌道衛星項目繼續保留，最後兩顆還在製造中。

      我國高分4號同步軌道光學遙感衛星也搭載有紅外相機，雖然其地麵最高分辨率為400米，遠高於DSP預警衛星的3.58公裏，但這是以單張圖片的麵積遠小於DSP衛星為代價實現的。高分4單張圖片麵積為16萬平方公裏，DSP每次掃描麵積1億平方公裏，如果將高分4號使用“魚眼鏡頭”，將圖像掃描麵積擴大到與後者相同，那麽分辨率也將大幅下降。但高分4畢竟提供了基礎平台，隻要對該衛星的光學鏡頭、紅外相機、控製係統略作調整，就是一顆預警衛星。

      當今世界對我國最可能發動中遠程導彈攻擊的國家是美國、日本和印度，由於美國彈道導彈核潛艇可能從北大西洋向我國發動攻擊，因此我國也必須部署3顆預警衛星，分別部署在中太平洋、北大西洋和東印度洋赤道上空，監視全球導彈發射。