世界航天新科技档案（四）太空反导（二）

+刘进军

02 红眼睛，大视野

“天基红外”卫星：导弹预警，全球作战。

美国天基红外导弹预警系统（SBIRS）

在地球上反导，太难了！

“如果导弹近距离发射，你根本来不及逃跑，就一命呜呼了。我们只能扳着臭脚丫子干瞪眼！”

“是啊！如果从远距离发射，你很难侦测。因为地球是圆的，在地球曲率以下的导弹很难发现。当发现时，反导也已经来不及了。导弹无声无息地钻进你的家里。”

“战术导弹，飞行不太快也不太远，在地球上还能反导一下。战略导弹，飞得快、飞得高，在地球上反导，更难！”

“洲际导弹可装载多达10枚核弹头，它的飞行距离大于8000千米，甚至达到1.2万千米。”

“在太空反导才是真本领！在太空中，反导卫星居高临下，能够看到很大一部分甚至大半个地球。如果3颗反导卫星运行在静止轨道，就能看见整个地球。导弹一点火，必然会喷射烈焰、产生高温和高压。反导卫星的红外探测器能感应一根火柴点燃的温度，瞬间就能发现导弹及其飞行轨迹。”

美国反导专家认为：洲际导弹发射后，共分为3个飞行阶段：上升飞行阶段、中段飞行阶段和再入大气层阶段。最好将导弹在中段飞行阶段就拦截击毁。如果不行，则在再入大气层阶段前再次拦截击毁。如果导弹预警卫星从太空“看见”洲际导弹，能够在发射后就击毁导弹，那就最好了。

美军导弹防御局、美国空军太空与导弹系统中心研制了第4代导弹预警卫星——“天基红外”导弹预警卫星（space-based infrared system，SBIRS）。

根据轨道高度和轨道倾角，“天基红外”卫星分为3种。卫星的模样不同、功能一样，运行在3种轨道上，为地球编制了3张立体交叉的天罗地网。

装载着SBIRS GEO-4卫星的火箭整装待发

“天基红外-H”卫星（SBIRS-HEO）美军内部代号“秃鹫”

“天基红外-G”卫星（SBIRS-GEO）代号“秃鹰”

“天基红外-L”卫星（SBIRS-LOW）秘密代号“金雕”

承包商

1996年11月8日，美国国防部授予洛克希德·马丁导弹与太空公司作为主承包商。洛克希德的团队成员包括航空喷气公司和洛克希德·马丁联邦系统公司，提供卫星控制、任务数据处理、遥测和跟踪与操作；诺斯罗普·格鲁曼公司和霍尼韦尔公司提供主要有效载荷红外传感器，以及数据处理系统。它将取代早期预警卫星的数字信号处理系统，为洲际弹道导弹发射提供早期预警。

“天基红外”系列卫星能提供25～30分钟的预警时间。它执行4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。

03 “秃鹫”（SBIRS-HEO）

“秃鹫”导弹预警卫星——运行在高椭圆轨道

双面间谍

“秃鹫”导弹预警卫星，安装了2套侦察仪器：一套导弹预警系统，一套电子侦察系统。在执行导弹预警任务时，它称为“秃鹫”导弹预警卫星；在执行电子侦察任务时，它又称为“小号”电子侦察卫星。

双胞胎

美国空军称“秃鹫”预警卫星是一个同卵“双胞胎”。它装载了2个一模一样的反导预警系统：广角成像中性原子光谱仪。“双胞胎”的任务提供新的磁层立体成像的能力，让导弹显形，无处躲藏。

“秃鹫”预警卫星运行在高轨道、大倾角的轨道上，广角成像中性原子光谱仪拍摄影像需要1～100千伏的电力，由太阳能帆板提供。“双胞胎”可以拍摄大尺度、立体和动态内磁层的图像。

“扫描”与“凝视”

“秃鹫”预警卫星装有2台红外探测器：一台是高速“扫描”型传感器，另一台是“凝视”型传感器。传感器利用红外望远镜内的瞄准镜。“扫描”型传感器提供一个较短时间迅速普察扫描地球的功能，比“国防”导弹预警卫星具有更宽的视野。“凝视”型传感器用于详察凝视或专门盯住导弹详察的功能。

当卫星工作时，先由高速“扫描”型传感器探测导弹发射时喷出的尾焰。如果发现目标，它就将已探测到的信息提供给“凝视”型传感器。“凝视”型传感器将导弹发射和飞行的画面拉近放大，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。

2017年9月24日，宇宙神-5火箭发射名为NROL-42的绝密卫星，猜测是一颗“小号（Trumpet）”卫星

部署情况

2006年6月28日，美国空军从范登堡空军基地发射“德尔塔-4M”火箭，将“秃鹫-1”导弹预警卫星送上1111千米、远地点37594千米、轨道倾角62.4°的高椭圆轨道上。“秃鹫-1”导弹预警卫星，又称为“美国国防部-184”号（USA-184）、“小号-4”（Trumpet-4）电子侦察卫星，又称为“美国国家侦察局-22”号（NROL-22），身负美国国防部、美国国家侦察局和美国空军的多方重托和任务。

从2006年6月28日～2017年9月24日，“秃鹫”导弹预警卫星共发射了4颗，进入战斗值班，正式取代“国防”导弹预警卫星。

04 “秃鹰”（SBIRS-GEO）

秃鹰、秃鹫、金雕都属于鹰科，都是眼光犀利的猛禽。“秃鹫”之后，一种号称“秃鹰”的导弹预警卫星闪亮登场。

“秃鹰”导弹预警卫星运行在静止轨道。

“秃鹰”导弹预警卫星闪耀红色的眼睛。

“秃鹰”的2台红外探测器的工作方式不一样

短波红外的“扫描”型探测器——拥有宽视场，在导弹发射阶段观测到明亮和高温的尾焰。

“凝视”型多谱跟踪探测器——拥有窄视场，用中波、中长波和长波红外及可见光跟踪导弹。此外，卫星将预测出导弹弹道，以及弹头的落点。

“秃鹰”导弹预警卫星提供了更大的灵活性和敏感性，可以检测短波和中波红外信号，执行绝大部分导弹的预警任务。这些增强的功能将提高全球战略和战术作战的预测精度。卫星专家说：“它就像照妖镜，导弹无处隐藏。”

它到底有多能干呢？“秃鹰”的扫描速度和灵敏度，比“国防”预警卫星高10倍。如果把“秃鹰”预警卫星比做“眼睛”的话，传感器则是“眼睛”中的“瞳孔”。红外传感器由著名的美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制。“秃鹰”预警卫星由多颗卫星组成星座。美国空军执行“秃鹰”预警卫星的飞行控制任务。

“秃鹰”卫星两种载荷视场艺术图

宇宙神-5火箭发射SBIRS GEO -3卫星的任务海报，清晰可见成对的卫星

“秃鹰”导弹预警卫星结构图

“秃鹰”之一，SBIRS GEO 3卫星

2011年5月7日，“秃鹰-1”号预警卫星从卡纳维拉尔角空军基地发射升空，运行在36000千米的静止轨道。2011年5月7日～2018年1月20日，美国空军共计发射了4颗“秃鹰”号预警卫星。

截止2018年1月20日，美国共发射8颗“天基红外”导弹预警卫星：4颗“秃鹫”预警卫星，运行在高椭圆轨道；4颗“秃鹰”预警卫星，运行在静止轨道。为了确保全球覆盖，“天基红外”卫星系统必须包括6颗“秃鹰”卫星和4颗“秃鹫”卫星。它们共同组成了覆盖全球、高低交叉的导弹预警网。

发射SBIRS GEO-2卫星

SBIRS GEO-3 卫星任务徽章