知遠(yuǎn)戰(zhàn)略與防務(wù)研究所唐龍/編譯 來(lái)源：美國(guó)傳統(tǒng)基金會(huì)
【知遠(yuǎn)導(dǎo)讀】
本文是美國(guó)傳統(tǒng)基金會(huì)在美國(guó)太空部隊(duì)成立后，對(duì)美國(guó)太空力量的研究評(píng)估報(bào)告，報(bào)告原題為《美國(guó)太空部隊(duì)》。報(bào)告介紹了美國(guó)成立太空部隊(duì)之前太空力量的發(fā)展情況，存在的問(wèn)題，以及面臨的挑戰(zhàn)。然后介紹了美國(guó)國(guó)防部推動(dòng)太空力量走上“正軌”的兩個(gè)階段性措施。鑒于軍用太空平臺(tái)發(fā)射運(yùn)營(yíng)涉及機(jī)密，作者采取介紹美國(guó)現(xiàn)有公開(kāi)軍用衛(wèi)星星座運(yùn)行情況、與中俄近年太空發(fā)射數(shù)量比對(duì)等方式，介紹了美軍的太空作戰(zhàn)能力。
推送部分為報(bào)告節(jié)選，由于篇幅問(wèn)題，文中的注解、大量數(shù)據(jù)出處等細(xì)節(jié)內(nèi)容沒(méi)有推出，全文長(zhǎng)約15000字，需要參閱的讀者請(qǐng)直接與我們聯(lián)系。
由于太空部隊(duì)所部署太空資產(chǎn)的機(jī)密屬性，列出其具體能力水平是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的工作，更不用說(shuō)評(píng)估部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的能力了。毫無(wú)疑問(wèn)的是，美國(guó)目前的情報(bào)、監(jiān)視和偵察（ISR）、導(dǎo)航和通信衛(wèi)星系統(tǒng)是任何其他國(guó)家都無(wú)法匹敵的。這一系列的裝備使得美國(guó)太空部隊(duì)和它的姊妹軍種能夠發(fā)現(xiàn)、解決和鎖定來(lái)自地球表面任何陸地或海上的威脅。
太空部隊(duì)的規(guī)�？梢酝ㄟ^(guò)其衛(wèi)星星座和地面站持續(xù)滿足情報(bào)、監(jiān)視和偵察，指揮與控制、通信、天氣預(yù)報(bào)和導(dǎo)航需求的能力，以及其修復(fù)或擴(kuò)容的能力、強(qiáng)大而可靠的發(fā)射能力來(lái)闡述。
美國(guó)太空部隊(duì)控制的衛(wèi)星星座
太空部隊(duì)的任務(wù)是通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、地面雷達(dá)、地面站和態(tài)勢(shì)感知節(jié)點(diǎn)來(lái)完成的。2018年，美國(guó)空軍部長(zhǎng)稱，“美國(guó)空軍運(yùn)行著77顆對(duì)國(guó)家安全至關(guān)重要的衛(wèi)星，為世界提供通信、指揮與控制、導(dǎo)彈預(yù)警、核爆炸探測(cè)、天氣預(yù)報(bào)和全球定位服務(wù)（GPS）�！边@些衛(wèi)星的能力現(xiàn)在由太空部隊(duì)掌控。
1.全球定位系統(tǒng)
在美國(guó)太空部隊(duì)控制之下，最著名的衛(wèi)星群是全球定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)為世界各地?cái)?shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶同時(shí)提供授時(shí)、測(cè)速和精確導(dǎo)航服務(wù)。需要24顆這樣的衛(wèi)星組成衛(wèi)星群，才能提供無(wú)縫的全球覆蓋，而31顆衛(wèi)星（其中7顆備份星）目前已經(jīng)在軌。GPS III是該平臺(tái)的最新升級(jí)型，具有更強(qiáng)大的抗干擾能力。此外，它可兼容其它全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS），如歐洲的“伽利略”系統(tǒng)和日本的準(zhǔn)天頂（Quazi-Zenith）區(qū)域衛(wèi)星定位系統(tǒng)，這使美國(guó)的全球定位系統(tǒng)具備極佳的可靠性和彈性。
2.天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）
天基紅外系統(tǒng)是一個(gè)集成的衛(wèi)星星座，旨在提供導(dǎo)彈預(yù)警并為導(dǎo)彈防御提供攔截線索。該監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的是將3顆高軌衛(wèi)星（HEO）和8顆地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星結(jié)合在一起，每一顆衛(wèi)星都與地面數(shù)據(jù)處理和指揮控制中心協(xié)同工作。
天基紅外系統(tǒng)高軌衛(wèi)星可按指令進(jìn)行軌道高度調(diào)整機(jī)動(dòng)，這意味著這些衛(wèi)星可以根據(jù)任務(wù)需要機(jī)動(dòng)到更佳的軌道/觀測(cè)點(diǎn)。這些平臺(tái)安裝有由短波和中波紅外傳感器組成的掃描陣列，可以探測(cè)到接近地面的紅外輻射活動(dòng)。相關(guān)研發(fā)于1996年開(kāi)始，第一個(gè)天基紅外系統(tǒng)高軌衛(wèi)星有效載荷（HEO-1）于2006年6月交付，隨后在2008年3月高軌衛(wèi)星-2（HEO-2）交付，該星將靈敏度超過(guò)該項(xiàng)目計(jì)劃指標(biāo)的傳感器送入軌道。高軌衛(wèi)星-3（HEO-3）和高軌衛(wèi)星-4（HEO-4）分別于2014年12月13日和2017年9月24日被送入軌道。
在第一個(gè)高軌衛(wèi)星群建立后不久，在成本、進(jìn)度和性能方面出現(xiàn)了問(wèn)題，美國(guó)空軍決定仍保持原來(lái)的進(jìn)度，但減少天基紅外系統(tǒng)星座地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星的數(shù)量。2017年，美國(guó)空軍決定取消對(duì)地球同步軌道7號(hào)星（GEO-7）和8號(hào)星（GEO-8）的投資，提前結(jié)束天基紅外系統(tǒng)的建設(shè)。到目前為止，已有4顆天基紅外系統(tǒng)地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星進(jìn)入軌道，最后2顆（GEO-5和GEO-6）預(yù)計(jì)將分別于2021年和2022年發(fā)射入軌。
從天基紅外系統(tǒng)撤銷(xiāo)的資金將轉(zhuǎn)移到一個(gè)新項(xiàng)目，下一代過(guò)頂持續(xù)紅外項(xiàng)目（OPIR），其中將包括一套新的地面控制系統(tǒng)。該項(xiàng)目的目標(biāo)是通過(guò)營(yíng)造競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，提供彈性的太空探測(cè)和跟蹤能力，其中包括持續(xù)跟蹤火箭推進(jìn)技術(shù)的最新進(jìn)展。預(yù)計(jì)2023年將開(kāi)始部署具有戰(zhàn)略意義的衛(wèi)星星座來(lái)提供導(dǎo)彈預(yù)警。
3.國(guó)防支援計(jì)劃（DSP）
國(guó)防支援計(jì)劃衛(wèi)星設(shè)計(jì)用來(lái)探測(cè)射向美國(guó)及其盟國(guó)的洲際彈道導(dǎo)彈或潛艇發(fā)射的彈道導(dǎo)彈。它的次要任務(wù)包括探測(cè)太空發(fā)射任務(wù)或核武器試驗(yàn)/爆炸。國(guó)防支援計(jì)劃衛(wèi)星星座位于地球同步軌道上，利用紅外傳感器在地球背景下接收助推器羽流產(chǎn)生的熱量。
第一階段在1970-1973年，將4顆衛(wèi)星送入軌道；第二階段從1975-1987年，將9顆衛(wèi)星送入軌道；第三階段從1989-2007年，發(fā)射10顆國(guó)防支援計(jì)劃衛(wèi)星。雖然第三階段的國(guó)防支援計(jì)劃衛(wèi)星已經(jīng)長(zhǎng)期服役，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它們的設(shè)計(jì)壽命，其可靠性完全超出預(yù)期，其中至少5顆，甚至多達(dá)8顆仍在可靠地提供數(shù)據(jù)，目前已與天基紅外系統(tǒng)項(xiàng)目地面站集成或由其控制。
4.天基太空監(jiān)視系統(tǒng)
美國(guó)太空部隊(duì)通過(guò)天基太空監(jiān)視系統(tǒng)（SBSS）保持對(duì)太空物體的態(tài)勢(shì)感知。天基太空監(jiān)視系統(tǒng)計(jì)劃以一顆被稱為中段空間實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（MSX）的單一先進(jìn)概念技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星開(kāi)始，該衛(wèi)星試驗(yàn)了包括太空紅外成像望遠(yuǎn)鏡（SPIRITIII）在內(nèi)的多個(gè)系統(tǒng)；紫外線和可見(jiàn)光成像儀及光譜成像儀（UVISI）；天基可見(jiàn)光傳感器（SBV）；以及機(jī)載信號(hào)和數(shù)據(jù)處理器（OSDP）系統(tǒng)。在天基可見(jiàn)光傳感器（SBV）失靈后，中段空間實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星于2008年6月停止運(yùn)作。后續(xù)衛(wèi)星天基太空監(jiān)視系統(tǒng)1（SBSS1）于2010年9月26日發(fā)射。SBSS 1運(yùn)行在約630千米的軌道高度，利用各種傳感器跟蹤人造軌道物體和太空碎片，目前，它仍在繼續(xù)工作。
5.空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)衛(wèi)星
空間跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)-ATR（STSS-ATR）衛(wèi)星是一顆研究、開(kāi)發(fā)、測(cè)試和評(píng)估（RDT&E）項(xiàng)目/衛(wèi)星，2009年5月5日由美國(guó)導(dǎo)彈防御局送入軌道。發(fā)射這顆衛(wèi)星的目的是將其作為一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，探索導(dǎo)彈防御的不同能力和技術(shù)。
6.地球同步空間態(tài)勢(shì)感知計(jì)劃
地球同步空間態(tài)勢(shì)感知計(jì)劃（GSSAP）是一個(gè)由美國(guó)空軍和軌道科學(xué)公司秘密開(kāi)發(fā)的機(jī)密空間監(jiān)視星座。它的任務(wù)是向美國(guó)戰(zhàn)略司令部提供一個(gè)太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)（SSN），用于精確跟蹤和描述人造軌道物體。地球同步空間態(tài)勢(shì)感知計(jì)劃衛(wèi)星采用光電傳感器來(lái)收集地球同步軌道帶的衛(wèi)星和其他物體的信息。這組衛(wèi)星位于近地球同步軌道上，每顆衛(wèi)星都是可機(jī)動(dòng)的，這使其能夠執(zhí)行交會(huì)和近距離操作（RPO）任務(wù)，即“在感興趣的常駐太空物體附近進(jìn)行操作”。
2014年7月28日，前2顆地球同步空間態(tài)勢(shì)感知計(jì)劃衛(wèi)星成對(duì)發(fā)射，第2對(duì)于2016年8月19日送入軌道。這些系統(tǒng)及其發(fā)射細(xì)節(jié)都是保密的，根據(jù)目前掌握的情況，第3對(duì)衛(wèi)星于2020年下半年發(fā)射，這將使這個(gè)星座在2020年底前增加到6顆衛(wèi)星。
7.氣象
自1962年以來(lái)，美國(guó)國(guó)防氣象衛(wèi)星通過(guò)國(guó)防氣象衛(wèi)星計(jì)劃（DMSP）一直在為美國(guó)軍事行動(dòng)收集氣象數(shù)據(jù)并提供氣象預(yù)報(bào)。
目前，2顆正在軌運(yùn)行的DMSP衛(wèi)星位于近地軌道（LEO），軌道高度約830千米。這些氣象衛(wèi)星的主要傳感器都是光學(xué)傳感器，每個(gè)傳感器都能提供大約2960千米寬的區(qū)域云層覆蓋情況連續(xù)可見(jiàn)光和紅外圖像。每14小時(shí)完成一次覆蓋全球的氣象特征數(shù)據(jù)采集。美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）自1998年以來(lái)一直負(fù)責(zé)維護(hù)和操作該項(xiàng)目，現(xiàn)在它已交由太空部隊(duì)管理。
美國(guó)國(guó)家極軌運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)（NPOESS）具有先進(jìn)的微波成像測(cè)深數(shù)據(jù)產(chǎn)品，可改善對(duì)海洋表面風(fēng)速和風(fēng)向的預(yù)報(bào)，這是預(yù)報(bào)天氣的一項(xiàng)主要因素。NPOESS 1衛(wèi)星于2013年發(fā)射，NPOESS 2衛(wèi)星于2016年發(fā)射；NPOESS 3衛(wèi)星和NPOESS 4衛(wèi)星計(jì)劃分別在2023年和2026年發(fā)射。最終，3顆NPOESS衛(wèi)星將在3個(gè)軌道平面上運(yùn)行，取代雙衛(wèi)星的國(guó)防氣象衛(wèi)星計(jì)劃（DMSP）星座。由美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）運(yùn)營(yíng)的4顆地球同步軌道氣象衛(wèi)星（GOES）還向美國(guó)國(guó)家氣象局提供北部、中部、南美洲以及大西洋和太平洋的地面和空間天氣數(shù)據(jù)。
太空部隊(duì)將于2021年部署下一代氣象衛(wèi)星，即微波氣象系統(tǒng)后續(xù)衛(wèi)星（WSF-M）。微波氣象系統(tǒng)后續(xù)衛(wèi)星將是1顆近地軌道衛(wèi)星，具有繪制地面氣象的無(wú)源微波成像能力，以及監(jiān)測(cè)太空氣象的另一種設(shè)備。WSF-M被設(shè)計(jì)用于覆蓋海洋表面矢量風(fēng)、熱帶氣旋強(qiáng)度和美國(guó)國(guó)防部目前氣象監(jiān)測(cè)能力中近地衛(wèi)星-3（LOE-3）欠缺的能力——“高能帶電粒子”。這個(gè)星座將包含的衛(wèi)星數(shù)量尚未確定，但第一顆衛(wèi)星目前計(jì)劃在2023年發(fā)射，也將由太空部隊(duì)操作。
8.通信
軍事星（Milstar）是1980年設(shè)計(jì)的一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，為國(guó)家指揮當(dāng)局提供可靠的、低截獲性或低可探測(cè)率的全球通信能力。該技術(shù)依賴由5顆衛(wèi)星構(gòu)成的星座，用以克服敵人的干擾和核打擊的影響，最初部署時(shí)，被認(rèn)為是國(guó)防部最強(qiáng)大和最可靠的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
繼軍事星之后的是先進(jìn)極高頻系統(tǒng)（AEHF）。通過(guò)該系統(tǒng)，太空部隊(duì)可為聯(lián)合部隊(duì)行動(dòng)提供衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，允許國(guó)防部為世界上任何地方的高優(yōu)先級(jí)的地面、海上和空中軍事資產(chǎn)提供安全、抗干擾的通信及指揮控制（C2）能力。目前的先進(jìn)極高頻系統(tǒng)衛(wèi)星群包括5顆地球同步軌道衛(wèi)星，第6顆定于2020年發(fā)射。
國(guó)防衛(wèi)星通信系統(tǒng)（DSCS）擁有7顆在軌運(yùn)行的衛(wèi)星，為國(guó)防部、國(guó)務(wù)院和國(guó)家指揮當(dāng)局提供核加固全球通信。該系統(tǒng)能夠提供具有高數(shù)據(jù)率和強(qiáng)抗干擾能力的通信保障。
寬帶全球衛(wèi)星通信（WGS）是一個(gè)軍種聯(lián)合項(xiàng)目，由美國(guó)空軍和美國(guó)陸軍，以及澳大利亞和加拿大等國(guó)際合作伙伴共同出資，供國(guó)防部門(mén)和國(guó)家指揮當(dāng)局使用。一度被稱為“寬帶填隙衛(wèi)星”，WGS提供超高頻（SHF）寬帶通信，使用直接廣播衛(wèi)星技術(shù)為美國(guó)和盟軍提供指揮與控制保障。該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的通信能力，采用相控陣天線和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能提供靈活的通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，且衛(wèi)星壽命長(zhǎng)達(dá)14年。
每顆WGS衛(wèi)星都能在其視場(chǎng)范圍內(nèi)覆蓋19個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，而星座作為一個(gè)整體可以向位于北緯65度至南緯65度（北極圈和南極圈145千米以內(nèi)）之間的作戰(zhàn)人員提供服務(wù)。每顆衛(wèi)星包括8個(gè)可操控和可變形的X波段波束，由可獨(dú)立收發(fā)的相控陣天線控制，10個(gè)可操控的Ka波段波束，由獨(dú)立可操控的碟形天線提供服務(wù)，以及1個(gè)X波段地球覆蓋波束。該系統(tǒng)允許任何用戶通過(guò)近1900個(gè)獨(dú)立可路由的子信道與其他用戶通信。
首顆WGS 1型（Block 1）衛(wèi)星于2007年11月10日進(jìn)入軌道，隨后第2顆和第3顆分別于2009年4月4日和6月12日發(fā)射入軌。2012年初-2015年7月，作為WGS衛(wèi)星2型（Block 2）的一部分，又發(fā)射了4顆衛(wèi)星，隨后在2016年、2017年和2019年又發(fā)射了3顆衛(wèi)星。每一顆WGS衛(wèi)星的壽命預(yù)計(jì)為14年。
9.偵察和成像
在20世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初，空軍開(kāi)始開(kāi)發(fā)和部署天基雷達(dá)衛(wèi)星星座。該項(xiàng)目（稱為“長(zhǎng)曲棍球”（Lacrosse）/ Onyx），共發(fā)射了5顆衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星攜帶一個(gè)合成孔徑雷達(dá)（SAR）作為主要成像傳感器。合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)能夠穿透云層并高分辨率成像，具備探測(cè)隱藏目標(biāo)的潛力。“長(zhǎng)曲棍球”曾經(jīng)面臨計(jì)算機(jī)處理速度、數(shù)據(jù)傳輸率和時(shí)效要求較高的圖像中繼等方面的挑戰(zhàn)，目前可能已經(jīng)解決，這進(jìn)一步擴(kuò)大了這個(gè)系統(tǒng)的能力和作戰(zhàn)用途。
雷達(dá)成像，結(jié)合星載信號(hào)情報(bào)（SIGINT）、電子情報(bào)（ELINT）、測(cè)量與特征情報(bào)（MASINT），以及向世界各地的作戰(zhàn)人員提供實(shí)時(shí)情報(bào)的能力，使美國(guó)獲得了重大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。美國(guó)太空部隊(duì)用于這些任務(wù)的衛(wèi)星數(shù)量很可能超過(guò)美國(guó)空軍部公開(kāi)承認(rèn)的77顆。雖然目前在軌衛(wèi)星的能力和規(guī)模還不能完全滿足各作戰(zhàn)司令部的需要，但鑒于美國(guó)越來(lái)越強(qiáng)的太空發(fā)射能力，應(yīng)能彌補(bǔ)衛(wèi)星能力的不足，具備隨需隨發(fā)的應(yīng)變能力。
太空發(fā)射能力
太空部隊(duì)負(fù)責(zé)管理國(guó)家安全航天發(fā)射（NSSL）項(xiàng)目，這主要是一個(gè)國(guó)防采辦項(xiàng)目，從私營(yíng)公司獲取發(fā)射服務(wù)，將國(guó)家安全衛(wèi)星送入軌道。目前，國(guó)家安全航天發(fā)射項(xiàng)目使用聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟的“阿特拉斯-5”型運(yùn)載火箭（宇宙神Ⅴ號(hào)運(yùn)載火箭，Atlas V）和“德?tīng)査蘒V”型（Delta IV）重型運(yùn)載火箭，以及太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“獵鷹”9號(hào)和“獵鷹”重型運(yùn)載火箭來(lái)發(fā)射國(guó)家安全有效載荷。2018年，美國(guó)空軍授予航天發(fā)射公司3份發(fā)射服務(wù)協(xié)議，用于開(kāi)發(fā)國(guó)家安全航天發(fā)射項(xiàng)目第二階段所需的運(yùn)載火箭。太空部隊(duì)將在2020年晚些時(shí)候授予2份發(fā)射服務(wù)采購(gòu)合同，贏得競(jìng)爭(zhēng)的2家供應(yīng)商將為太空部隊(duì)提供2027年前的發(fā)射服務(wù)。
2010年，包括美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）在內(nèi)的4個(gè)組織參與了向太空發(fā)射載人和無(wú)人系統(tǒng)的工作。他們總共進(jìn)行了17次發(fā)射，其中包括3次航天飛機(jī)發(fā)射。相比之下，俄羅斯和中國(guó)政府各自向太空發(fā)射了16次。今天，美國(guó)6家私營(yíng)公司正在積極參與將衛(wèi)星送入軌道的工作，僅太空探索技術(shù)公司（SpaceX）一家，一年之內(nèi)從美國(guó)發(fā)射的火箭總數(shù)就增加了一倍以上。
資料來(lái)源：Rocket Launch Schedule, “Space Launch Schedule: Historic,”https://www.spacelaunchschedule.com/launch-schedule/（訪問(wèn)2020年8月19日）
資料來(lái)源：Rocket Launch Schedule, “Space Launch Schedule: Historic,”https://www.spacelaunchschedule.com/launch-schedule/（訪問(wèn)日期：2020年8月19日）。
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