反卫星导弹!打下300千米高的低轨卫星,就敢号称反卫星第四强国?

1月26日是印度每年固定的国庆阅兵日,在这一天的阅兵式上,印度总是会展示自己最先进的各种武器装备,以显示自己强大的军事实力。在近日印度的阅兵式彩排上,一款未曾露面的新式武器引起了世界的兴趣,它就是印度PDV-MK-II型反卫星导弹。印度政府声称在去年的3月27日,印度军方进行了一次卫星拦截测试,使用PDV-MK-II型导弹成功击落一枚飞行高度约300公里的近地轨道卫星,印度因此自信地宣布自己是自美俄中之后世界第四个具备拦截卫星能力的国家。

(能够研制反卫星导弹,确实说明印度具备了一定的工业和航天实力)

印度开发的PDV-MK-II型反卫星导弹绰号为"沙克提使命"(Mission Shakti)。在去年印度反卫星测试中被摧毁的是一颗已经报废的LEO低轨道气象卫星。根据印度官方的说法是,印度军方仅用3分钟就有效捕捉到LEO卫星的飞行轨道,并将其瞄准击落。反卫星作战能力,是当今全球最尖端科学技术之一,其技术水平甚至可以和研发核弹头相提并论。从某种意义上说,印度将反卫星能力作为大国身份的象征确实有其道理。

(卫星是目前世界各国最重要的侦察武器,同时还承担着导航、通讯等重要使命)

实际上反卫星作战由来已久,早在1957年苏联成功发射第一颗地球人造卫星"斯普特尼克一号"以后,冷战另一方的美国就如坐针毡,因为美国人明白:苏联的卫星每隔79.2分钟就会飞越美国头顶的天空,如果这颗卫星装备光学或者红外观测系统,那么整个美国对于苏联将没有任何秘密可言。所以美国军方很快就开始研究反卫星作战的问题。最早出现的反卫星作战武器是机载机动式反卫星导弹。1959年6月和10月,美国空军分别进行了一次使用机载导弹反卫星作战的测试,两次测试,一次成功一次失败,不过,美国由此也成为全球第一个成功进行反卫星测试的国家。

(早期美国的反卫星导弹是用B-52战略轰炸机投掷)

之所以一直到今天,全球仅有极少数国家研制出了反卫星导弹,主要是因为反卫星作战的难度确实很大,以至于大部分国家都难以在技术上有所突破。反卫星作战其难度主要在以下几个方面:

首先,卫星相对而言体积小、速度快,在太空中飞行很难被有效观测和跟踪。所以反卫星作战首先需要大型X波段雷达,这种雷达通常会有几层楼房高,其功耗强大到需要专门的发电厂配合使用,才能够运行,实际上能够有效反卫星的巨型雷达和反导使用的雷达大同小异。反卫星作战首先需要使用这种巨型雷达有效发现并跟踪太空中飞行的卫星,只有持续跟踪卫星,才能观测其运行轨道,并对其进行解算。

(巨型太空监视雷达是反卫星作战的先决条件,这种雷达也可以用来进行弹道导弹预警)

其次,掌握目标卫星的运行轨迹后,还需要使用超级计算机对卫星轨道进行解算,因为航天上使用的卫星,通常其轨道都是精确计算的,在不知道目标卫星实际运行轨道的情况下,只能根据观测结果对其进行解算,这种解算涉及复杂的天体引力、速度、惯性等多项不确定因素,只有使用超级计算机才能解算。类似于我国当年研制原子弹时,使用算盘来解算原子弹的基本构型在反卫星作战中是不可想象的,也是不可能实现的。

(超级计算机是反卫星作战的"大脑")

第三,在切实掌握目标卫星的运行轨迹后,还需要拥有成熟勘用的大推力火箭,才能研制反卫星导弹。学过初中物理的都知道,所谓的"第一宇宙速度"是7.9公里/秒,也就是人造地球卫星必须要保证速度超过7.9公里/秒才不会被地球的引力"拽"下来,这也意味着人造卫星的飞行速度非常惊人,而要有效拦截人造地球卫星,必须有足够的飞行速度,无论是正面拦截还是尾追攻击,没有足够的速度,就只能望"星"而叹了。

(反卫星作战的想像图)

第四,满足上述三个基本条件之后,还需要有高精度的导航和飞控系统,才能确保自己的反卫星导弹能够准确接近目标,并且在合适的距离上将目标卫星摧毁。因为人造卫星的速度高达7.9公里/秒,而反卫星导弹要有效拦截太空中的卫星,就必须摆脱地球引力,飞入太空。所以导弹也必须达到这个7.9公里/秒的速度,甚至还必须有所超越!换句话说,反卫星导弹和卫星之间的相对速度会高达15.8公里/秒,如此巨大的速度差,可以说转瞬即逝。如果导弹的导引装置稍微偏差一点,导弹和卫星就有可能"擦肩而过",而导弹的引爆装置灵敏度稍微低一点,就有可能无法在准确的时间点上摧毁飞来的卫星。

(冷战时期美军使用F-15战斗机发射ASM-135型反卫星导弹)

因此反卫星作战,对于一个国家的工业和科技是一个巨大的考验。能够成功进行反卫星作战,意味着一个国家的超大型精确雷达技术、超级计算机技术、火箭发动机技术和精确制导技术都已经达到了相当高的水平。由此说明一国的电子产业、IT产业、各种新材料、新式火箭推进剂、飞控技术以及导航和灵敏引信等辅助产业都已经位居世界前列。

(GSLV-MK3型运载火箭已经具备了极为强大的载荷能力,可以改装为重型反卫星导弹)

根据国外军事观察家们的观察,印度在2019年3月27日的反卫星导弹测试已经被证明确实成功,这标志着印度确实已经具备了基本的整合能力,这是印度航天工业技术水平的重要体现。不过,印度虽然成功进行了一次有效的反卫星拦截,但是现在就说印度成为继美俄中之后第四个具备有效反卫星能力的国家,确实还有些为时尚早。这主要是因为:印度自己也承认,其进行反导测试拦截的是一颗飞行高度仅300多公里的低轨道卫星(LEO),这颗气象卫星轨道固定,飞行高度较低,因此有效拦截这颗卫星并不能展示印度有多么先进的反卫星技术。在世界上,一般公认必须具备有效拦截1000公里高度的人造卫星,才能够称之为"成熟的反卫星技术"。这是因为当今世界各主要国家的人造卫星飞行高度有很多在1000公里以上,如果不能有效拦截飞行高度超过1000公里的人造卫星,则说明反卫星技术还不够成熟。

(由于反卫星导弹技术复杂成本高昂,也许激光才是更好的选择)

不过印度已经多次成功发射了GSLV型大推力运载火箭,因此在基本物质条件方面已经具备了拦截飞行高度1000公里轨道卫星的能力,不过印度的雷达和计算机系统是否能够支持这个高度的观测和拦截作战,目前尚没有准确的消息。由于卫星飞行高度越高,使用导弹拦截的技术难度就越大,因此,如今中美俄等国主要通过研发大功率激光武器,直接从地面摧毁他国的间谍卫星,而反卫星导弹这种武器相对而言,已经显得过时和落后了。