——戚林、杨洪、杨帆
据路透社2月12日报道，基辅一家研究机构的负责人12日表示，俄罗斯上周使用“锆石”高超音速导弹袭击基辅。而2024年2月4日，美国太空发展署（SDA）和美国导弹防御局（MDA）向地球轨道发射了六颗人造卫星，其中包括两颗旨在跟踪高超音速和弹道导弹以及其他复杂空中目标的高超音速和弹道跟踪空间传感器（HBTSS）卫星。 以及四颗PWSA（扩增作战部队太空架构）卫星。根据太空发展局技术总监弗兰克·特纳（Frank Turner）的说法，HBTSS和PWSA卫星将是第一个能够直接控制地面武器系统的卫星，如一双战场之上的寰宇之眼。
美军太空卫星系统概念图
战争的战略和战术始终是由技术决定的。随着智能化战争的快速发展，浩瀚的太空正成为新的“兵家必争之地”，从近年的局部战争中我们不难发现，随着作战形式的多样化与智能化不断加深，现代战争越来越依赖于卫星设备的导航、定位、通信、预警、气象观测、侦察与情报收集等方面的支持与保障作用，并在可预见的将来，这种依赖将持续加深。
一、背景与定位
在大国博弈中，“非核遏制”军事战略指导思想愈发突出。在不动用核武器这最后一张牌的情况下，现代高超声速武器的快速发展在美国眼中是不可忽视的。高超音速武器具有重大的战略意义，有着突破敌方防御系统，实现远程快速精准打击，增强作战灵活性和多样性，推动军事技术创新发展等不可忽视的作用。当前，世界主要大国都在大力发展高超音速武器，如中国的东风-17高超音速导弹和DF-41洲际弹道导弹；俄国的“匕首”（Kinzhal）高超音速导弹、“锆石”（Zircon）高超音速巡航导弹。总体来说，美国在高超音速武器领域取得了一定的进展，但仍然面临着技术挑战和成本问题。与此同时，中国、俄罗斯等国家也在积极研发高超音速武器，这使得高超音速武器成为未来军事竞争的重要领域之一。在这样的背景下，开发太空卫星系统，可以看做美国对于超高音速导弹的应对之策。
美国HBTSS卫星
美国HBTSS卫星系统，全称为“高超声速和弹道跟踪太空传感器”（Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor），是由美国导弹防御局（Missile Defense Agency, MDA）、太空军（Space Force）和太空发展局（Space Development Agency, SDA）合作开发的一个太空传感器系统。这个系统于2018年正式启动，是美国高超声速防御体系的重要组成部分。HBTSS卫星计划旨在通过太空传感器原型演示，为高超声速防御提供火控级跟踪数据，这对于实现导弹防御武器的交战至关重要，包括高超声速滑翔段武器的交战。具体来说，HBTSS卫星能够对导弹威胁进行发射到拦截全过程的监管，提供从发射到拦截的全程数据，使得美国对导弹威胁的监测和防御能力得到极大的提升。此外，HBTSS卫星的“从生到死”的跟踪能力，使其能够在导弹的整个生命周期内提供持续的、精确的跟踪数据。
而另一只不可忽视的眼睛：PWSA（Proliferation of Weapons of Space Attack）卫星系统，也被称为扩增作战部队太空架构，是一个由近地轨道的卫星和其他支持元素组成的分层网络。这个系统由美国太空发展局（SDA）主导，旨在提供全球军事通信和导弹预警、指示和跟踪等能力。PWSA卫星系统由多个层次组成，其中传输层旨在提供低延迟、大容量的数据连接，以支持美国在世界各地的军事任务。传输层卫星搭载了宽带、窄带Ka链路以及Link 16链路，可以快速将数据回传至地面指挥中心。此外，传输层还利用Link 16数据链将其他传感器所探测的综合数据传输至打击单元，如THAAD、PAC-3、GPI、AEGIS等。另一方面，跟踪层是PWSA卫星系统的另一个重要组成部分，旨在检测、跟踪并最终瞄准高超音速和弹道导弹。跟踪层包括装备了广角视野传感器的导弹预警/导弹跟踪卫星，这些卫星能够提供关键的导弹威胁信息，为导弹防御系统提供火控级跟踪数据。
通过相互交互，HBTSS和PWSA卫星将在整个飞行轨迹中跟踪目标，直到其被摧毁
总的来说，美国的卫星系统在对于高超音速武器的防御方面发挥着关键作用，通过提供早期预警、精确跟踪和拦截数据，增强了导弹防御系统的能力。由于高超音速武器具有高速、高机动性和难以预测的特点，传统的地面和海面防御系统很难对其进行有效跟踪和拦截。因此，美国正在积极发展基于卫星的防御系统，以提供对高超音速武器的早期预警、跟踪和拦截能力。
二、目标与前景
美国导弹防御局在2018年启动了HBTSS卫星的研发工作，并选择了L3Harris Technologies Inc.和Northrop Grumman Corporation作为卫星的开发商和制造商。预计完整的HBTSS卫星群将在2026年底前部署完毕，这将使美国能够追踪整个飞行过程中的高超音速和弹道导弹，从发射开始到通过导弹摧毁目标为止，即“从生到死”的追踪能力。这样的能力将使导弹防御系统能够在目标进入雷达站作用范围之前发射拦截导弹。
另一方面，PWSA卫星是大型轨道卫星系统的一部分，该系统包含运输层（通信）、传感器层（侦察），预计还将有导航层。2023年已有23颗PWSA卫星进入太空，加上新发射的卫星，总数将达到27颗。计划在2024年底前再将160颗卫星送入轨道，从长远来看，该卫星群将包括数千颗卫星，它们之间通过高速激光数据传输通道相连，就像最新的Starlink卫星网络一样。原则上，PWSA卫星本身就能够探测高超音速导弹，然而，它们的宽视场红外（IR）传感器可能无法提供捕捉高速目标所需的精度，因此发射了装备有中视场红外（IR）传感器的HBTSS卫星。
滑翔高超音速弹头在红外范围内发光
HBTSS和PWSA卫星分别使用红外传感器对目标进行检测和跟踪，它们的灵敏度决定了卫星检测目标的能力。很明显，高超音速导弹和弹道导弹在飞行初始阶段都有来自火箭发动机耀斑的强大红外辐射，主流的探测卫星一般通过这些红外辐射来探测导弹。滑翔的高超音速弹头在地球大气层下降时会强烈升温，根据公开数据，它们的部分表面温度可以达到一到两千度，但仅限于船体的单独狭窄区域，这已经比发射导弹的喷气发动机的火炬小得多，并且这些弹头在与航母分离后只有较弱的机动发动机（如果它们存在，并且不使用空气动力学控制）。这使对于超高音速导弹的探测与拦截极具难度。而对于 HBTSS 和 PWSA，美军宣布了其在整个飞行轨迹中跟踪高超音速和弹道导弹的可能性，包括跟踪滑翔高超音速弹头。
问题的关键在于HBTSS和PWSA卫星被宣布能够沿整个飞行轨迹跟踪高超音速和弹道导弹。这种能力尤其体现在与航母分离后的相同滑翔高超音速弹头上，这些弹头必须具有相当小的红外特征。这同样适用于在最稀薄大气中移动的弹道导弹的中间部分。可以推测，HBTSS和PWSA卫星的红外传感器具有足够高的灵敏度，能够检测甚至相当冷的目标。这些卫星的轨道约为1,000公里，远低于地球静止轨道上较旧的预警卫星的35,000公里。这意味着它们的设计范围不仅限于探测洲际弹道导弹的发射，而且能够覆盖更广泛的战术导弹目标。
由此推断，HBTSS和PWSA卫星网络不仅针对战略综合体进行了磨练，例如洲际弹道导弹或Avangard型高超音速滑翔弹头，还包括作战战术导弹，如锆石、Kinzhal等。这意味着这些卫星网络可能会探测到伊斯坎德尔导弹、Kh-22和Kh-32航空弹道导弹、Onyx、Granit、Bazalt和Vulcan类型的反舰导弹（ASM）。然而，关于Kalibr综合体的低空飞行巡航导弹以及其他类似的航空战略巡航导弹是否能被这些卫星探测到，目前仍是未知的。由于HBTSS和PWSA卫星的特征是保密的，因此关于它们的探测能力仍然属于猜想和假设的领域。
基于上述分析，我们可以推测HBTSS和PWSA卫星网络具有从太空探测喷气式飞机的能力。但是，其具体的探测类型和高度仍然是未知的。考虑到喷气式飞机燃烧室中的高温以及涡轮喷气发动机的其他特征，如废气温度和发光喷嘴，这些飞机可能处于被探测的危险之中。特别是，重型战略导弹轰炸机、远程导弹轰炸机及其强大的涡轮喷气发动机等飞机都处于潜在的危险之中。此外，配备涡轮喷气发动机的战斗机、多功能战斗机和前线战斗轰炸机也可能被探测到。然而，配备涡轮螺旋桨发动机的飞机，如Tu-95MS/MSM战略轰炸机，以及运输和战斗直升机等发热水平较低的飞行器可能较为安全。
目前HBTSS和PWSA卫星网络的大部分数据仍然是保密的，但考虑到红外技术的快速发展以及美国在该领域的领先地位，HBTSS和PWSA卫星网络很有可能具有探测高超音速和弹道导弹以及配备强大涡轮喷气发动机的飞机的能力。如果当前卫星包中未实现这些功能，那么它们可能会在未来的迭代中得到实现。最后，值得注意的是，无人驾驶飞行器（UAV）等飞机，如Geran-2型自杀无人机，以及电机驱动的飞机可能较为难以被探测到，而其他稍微热一点的飞机都处于潜在的被探测危险之中。
三、现实与未来
随着科技的飞速发展，太空探索与利用已经成为各国竞相争夺的战略高地。美国在探索地外空间及其军事应用方面持续保持领先地位，引领着一场影响地面政治、军事的太空战浪潮。随着运载火箭技术的不断革新，特别是部分可重复使用的火箭，太空探索的成本正在迅速降低，这预示着未来更为迅速的发展态势。在这一背景下，美国正在积极部署各种先进的卫星网络和系统，以巩固其在全球太空竞赛中的优势地位。这种趋势不仅改变了我们对太空的认知，更对全球安全格局产生了深远影响。
美国太空战略的重要组成部分之一是HBTSS和PWSA卫星网络。这两种卫星具备高超音速和弹道导弹的跟踪能力，能够沿整个飞行轨迹进行监测。HBTSS 和 PWSA 卫星已经投入试运行，而俄乌冲突，可能就是美军检验其实战能力的“试验场” ，一个可能的迹象是乌克兰防空系统在打击拦截目标方面的有效性急剧提高，例如对于金扎尔高超音速综合体的导弹、伊斯坎德尔作战战术综合体（OTRK）的导弹、Kh-22/Kh-32航空弹道导弹和用于打击地面目标的Onyx反舰导弹（ASM）等的拦截。此外，THAD 导弹防御系统或 SM-6 标准防空导弹 （SAM） 的陆基移动发射器 （PU） 在乌克兰的出现可能是一个警钟——美国很有可能希望在实战条件下与 HBTSS 和 PWSA 卫星一起测试它们。
然而，美国的太空战略并不仅限于此。Silent Barker卫星星座的部署是另一个重要举措，这个星座旨在监测外层空间，为美国提供全面的轨道环境监控。而豺狼检查卫星则使用由美国私营公司True Anomaly开发的Mosaic集成系统，负责销毁敌方卫星和其他航天器。这一系统的运用展示了美国在太空对抗领域的先进技术和战略思维。
“豺狼”检查卫星
除了监控和对抗，美国在太空通信方面也取得了显著进展。如美国Starlink太空通信网络已经建成，其能力可能超出官方宣布的水平。这一网络不仅提供了高速、可靠的通信服务，还可能具备其他潜在的军事应用，如情报收集、导航定位等。乌克兰作为美国太空战略下的重要战场，也受到了这一网络的影响。通过Starlink太空通信网络，美国能够实现对乌克兰的实时通信支持，为其在战场上的行动提供有力保障。
另一个值得关注的是Capella Space已经部署了一个用于地球遥感的专用卫星网络。这个网络具备读取和雷达侦察能力，能够提供高分辨率的地球图像和精确的数据分析。这对于军事和民用领域都具有重要意义。例如，在乌克兰战场上，这些高分辨率的图像和分析数据可能帮助美国及其盟友更好地了解敌情、制定作战计划，并实时评估战场态势。
美国的太空战略及其对全球安全的影响不容小觑。随着太空技术的不断进步和应用范围的扩大，未来可能会出现更多的战略和战术变化。太空领域的竞争将更加激烈。我们需要密切关注这一领域的动态，并采取相应措施确保自身安全和利益。同时，国际社会也应加强合作与交流，共同推动太空事业的和平与发展。
