“抢占制高点并守住它!”自古以来一直是军队的标准作战原则。既然人类及其机器已经进入外太空,世界各国的将军们将地球轨道视为现代战争的关键也就不足为奇了。但直到最近,一种反对太空武器化的规范已经形成——尽管没有明确禁止非核反卫星系统或部署在轨道上的武器的国际条约或法律。各国大多避开了此类武器,担心在太空进行代价高昂的军备竞赛可能会破坏全球力量平衡。
战争中,不要对占据高地的敌人发起仰攻。不要在敌人从高地发起俯攻时与其交战。将敌人诱至平地进行战斗。——孙子,中国军事战略家,《孙子兵法》,约公元前 500 年
这种共识现在正面临瓦解的危险。2006 年 10 月,布什政府通过了一项新的、措辞相当含糊的《国家太空政策》,该政策声称美国有权进行“太空控制”,并拒绝“寻求禁止或限制美国进入或使用太空的新法律制度或其他限制”。三个月后,中华人民共和国击落了自己一颗老化的风云气象卫星,震惊了世界,这一行为导致了危险的轨道碎片如冰雹般坠落,并引发了国际社会的强烈抗议,更不用说美国军界和政界的忧虑了。这次发射是二十多年来首次专用反卫星武器试验——使中国成为继美国和俄罗斯联邦之后,第三个展示这种技术的国家。许多观察家想知道,这次试验是否可能是新兴太空战时代的“第一枪”。
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批评人士认为,发展发动太空战争的手段是否会增强一个国家的安全,这一点根本不清楚。毕竟,卫星甚至轨道武器,就其本质而言,都相对容易被发现和跟踪,而且无论采取何种防御措施,它们都可能仍然极易受到攻击。此外,开发反卫星系统几乎肯定会导致一场代价高昂且可能失控的军备竞赛,因为其他国家也会得出结论,它们也必须参与竞争。即使是进行太空战所需技术的测试——更不用说真正的战斗了——也可能产生大量的残骸,这些残骸将继续绕地球运行。以每秒数英里的速度逼近卫星和载人航天器,这种太空碎片将威胁到基于卫星的电信、天气预报、精确导航,甚至军事指挥和控制,可能使世界经济倒退到 20 世纪 50 年代。
“星球大战”重现
自太空时代曙光初现以来,国防规划者们就构思了反卫星和天基武器的概念——所有这些都是为了利用终极制高点的军事优势。也许最引人注目的努力是罗纳德·里根总统的战略防御倡议 (SDI)——被批评者嘲笑为“星球大战”。然而,总的来说,美国军事战略从未接受过此类武器。
传统上,太空武器被定义为在从地球直接发射或停泊在轨道上后在外太空运行的破坏性系统。该类别包括反卫星武器;将地面激光器与飞艇或卫星载镜结合使用的激光系统,这种系统可以将激光束反射到地面视线之外;以及可以从太空发射弹丸或能量束的轨道平台。(重要的是要注意,所有国家大概都会避免使用第四种反卫星武器,即高空核爆炸。这种爆炸产生的电磁脉冲和高能带电粒子云可能会使轨道上几乎所有卫星和载人航天器失效或摧毁[参见丹尼尔·G·杜邦的《轨道上的核爆炸》;《大众科学》,2004 年 6 月]。)
但实际上,关于太空武器的任何说法都存在政治争议。最近,一些此类武器的支持者试图扩大我刚才描述的长期分类,将两种依赖于通过太空的现有技术包括在内:洲际弹道导弹 (ICBM) 和地面电子战系统。他们的存在,或者说论点是,使得关于是否建造太空武器系统的问题变得毫无意义。毕竟,按照修订后的定义,“太空武器”已经存在。然而,无论该术语的确切含义如何,这些武器提出的问题对于华盛顿的智库和军事规划圈来说绝非新鲜事:将反卫星武器和从轨道发射的武器纳入国家军事战略是否可取,甚至是否可行?
新的《国家太空政策》以及中国的试验,为幕后辩论带来了新的紧迫性。许多美国军事领导人在中国试验后表示震惊,担心在任何关于台湾的冲突中,中国都可能威胁到美国在近地轨道上的卫星。2007 年 4 月,美国空军参谋长迈克尔·莫斯利将中国的反卫星试验与 1957 年苏联发射人造卫星 Sputnik 相提并论,后者是冷战期间军备竞赛加剧的标志性事件。莫斯利还透露,五角大楼已开始审查国家的卫星防御系统,并解释说外太空现在是一个“竞争领域”。
国会的反应符合可预测的政治路线。保守派“中国鹰派”人士,如亚利桑那州参议员乔恩·凯尔,立即呼吁开发反卫星武器和天基拦截器,以对抗中国的能力。与此同时,包括马萨诸塞州众议员爱德华·马基在内的较为温和的政治家,敦促布什政府开始旨在禁止所有太空武器的谈判。
国际力量博弈
更令人担忧的或许是,包括中国地区竞争对手印度在内的其他几个国家,可能会感到有必要寻求太空中的进攻和防御能力。《美国防务新闻》贸易杂志援引身份不明的印度国防官员的话说,他们的国家已经开始开发自己的动能(非爆炸性、撞击杀伤)和激光反卫星武器。
如果印度走上这条道路,其宿敌巴基斯坦可能会效仿。与印度一样,巴基斯坦也拥有完善的弹道导弹计划,包括可以发射反卫星系统的中程导弹。即使是第三个亚洲大国日本,也可能加入这场太空竞赛。2007 年 6 月,日本国会开始审议现任福田政府支持的一项法案,该法案将允许开发用于“军事和国家安全”目的的卫星。
至于俄罗斯,在中国试验后,弗拉基米尔·普京总统重申了莫斯科反对太空武器化的立场。然而,与此同时,他拒绝批评北京的行动,反而指责美国。普京指责说,美国建立导弹防御系统的努力,以及美国在太空建立军事阵地的日益激进的计划,正在促使中国采取行动。然而,俄罗斯本身作为一个主要的航天大国,已将卫星纳入其国家安全结构,因此很难避免加入太空军备竞赛。
鉴于航天实体的扩散,强大的太空战战略的支持者认为,武装太空是不可避免的,美国最好首先拥有火力。他们认为,反卫星武器和天基武器不仅对于防御美国的军事和商业卫星是必要的,而且对于阻止任何未来的对手利用太空能力来增强其地面部队的作战能力也是必要的。
然而,任何太空军备竞赛都几乎不可避免地会破坏力量平衡,从而增加全球冲突的风险。在这种不顾一切的竞争中——无论是在太空还是其他地方——敌对势力之间的平衡几乎不可能维持。即使主要大国确实实现了稳定,这种现实仍然不能保证双方都会认为如此。一旦一方认为自己落后于另一方,那么在情况变得更糟之前,先发制人的打击的诱惑就会非常强烈。具有讽刺意味的是,对于认为自己已获得优势的一方来说,情况也是如此。同样,在对手赶上来之前,先发制人的打击的诱惑也会很强烈。最后,太空武器竞赛将大大增加仅仅是技术错误就可能引发战斗的可能性。毕竟,在遥远的虚空中,可靠地区分有意行为和意外行为将是非常成问题的。
撞击杀伤拦截器
根据美国军方和情报官员以及独立专家的评估,中国可能使用二级中程弹道导弹助推的动能飞行器摧毁了他们的气象卫星。从技术上讲,发射这种直接上升式反卫星武器是摧毁卫星的最简单方法之一。大约有十几个国家和集团可以使用中程导弹到达近地轨道(大约在地球上方 100 到 2,000 公里或 60 到 1,250 英里之间);其中八个国家可以到达地球静止轨道(地球上方约 36,000 公里或 22,000 英里)。
但是,制造撞击杀伤飞行器的真正技术障碍不是发射能力;而是引导飞行器撞击目标所需的精确机动性和制导技术。中国在多大程度上掌握了这些技术尚不清楚。由于气象卫星在被摧毁时仍在运行,因此中国操作员始终会知道其确切位置。
地面激光器
在中国直接上升式反卫星装置试验之前,2006 年 9 月的新闻报道称,中国还设法用地面激光“照射”或照亮了美国间谍卫星[参见第 83 页下方的方框]。北京实际上是否试图“致盲”或以其他方式损坏卫星?没有人知道,华盛顿官方圈子似乎也没有就中国的意图达成共识。或许中国只是在测试其低功率激光测距站网络能够多好地跟踪美国轨道观测平台。
即便如此,这次试验还是具有挑衅性的。并非所有卫星都必须被电子“烧毁”才能停止运行。1997 年陆军 MIRACL 系统(中红外先进化学激光器)的一项测试表明,旨在收集光学图像的卫星可能会被低功率光束暂时中断——眩晕。由此可见,容易受到此类攻击的卫星包括轨道间谍卫星。
美国和前苏联在 20 世纪 70 年代开始试验基于激光的反卫星武器。两国的工程师都专注于构建能够从地面可靠地摧毁低空卫星的大功率激光系统的许多问题。此类系统可以由“自适应光学”引导:可变形的反射镜,可以不断补偿大气畸变。但是,需要大量的能量来供给高功率激光器,即使那样,光束的射程和有效性也会受到散射、通过烟雾或云层时的衰减以及使光束长时间保持在目标上的难度严重限制,从而造成损坏。
在战略防御倡议 (SDI) 的开发过程中,美国从夏威夷进行了多次激光实验,包括一项将光束从卫星上安装的反射镜上反射回来的测试。激光实验仍在位于新墨西哥州科特兰空军基地的星火光学靶场继续进行。五角大楼 2004 至 2007 财年的预算文件将反卫星作战列为星火研究的目标之一,但在国会提出询问后,该语言已从 2008 财年的预算文件中删除。“星火”系统采用了自适应光学器件,可以缩小射出的激光束,从而提高其功率密度。图像或跟踪不需要这种能力,这进一步表明“星火”可以用作武器。
然而,尽管进行了数十年的工作,但可用于实战的定向能武器似乎仍然遥遥无期。例如,一份空军规划文件在 2003 年预测,一种能够“将激光束穿过大气层传播到[眩晕或摧毁近地轨道]卫星”的地面武器可能会在 2015 年至 2030 年之间问世。鉴于目前的研究状况,即使是这些日期似乎也过于乐观了。
共轨卫星
微型化传感器、强大的车载计算机和高效的火箭推进器的最新进展,使得第三种反卫星技术越来越可行:进攻性微卫星。空军的实验卫星系列 (XSS) 项目就是一个例子,它展示了这种潜力,该项目正在开发旨在围绕大型卫星进行“自主近距离操作”的微卫星。该计划中的前两颗微卫星 XSS-10 和 XSS-11 分别于 2003 年和 2005 年发射。虽然表面上旨在检查大型卫星,但此类微卫星也可能撞击目标卫星,或携带爆炸物或定向能有效载荷,例如射频干扰系统或高功率微波发射器。空军预算文件显示,XSS 工作与一个名为“先进武器技术”的项目有关,该项目致力于军事激光和微波系统的研究。
在冷战期间,苏联开发、测试甚至宣布了一种可操作的共轨反卫星系统——一种机动拦截器,带有爆炸性有效载荷,由导弹发射到靠近近地轨道目标卫星的轨道上。实际上,该装置是一种智能“太空地雷”,但最后一次演示是在 1982 年,可能已不再工作。如今,这样的拦截器很可能是一颗微卫星,可以停泊在一条轨道上,该轨道将与多个潜在目标的轨道交叉。然后,可以在近距离遭遇时按命令激活它。
2005 年,空军描述了一个计划,该计划将为地球静止轨道上的友好宿主卫星提供“局部”太空“态势感知”和“异常特征”。该计划被称为 ANGELS(用于评估局部空间的自主纳米卫星守护者),据信代表该计划的预算项目侧重于获取“高价值太空资产防御能力”,包括“用于探测直接上升或共轨飞行器的预警传感器”。显然,如果将此类守护纳米卫星机动到靠近敌方卫星的位置,它们也可以充当进攻性武器。
这样的例子不胜枚举。[唐纳德·]拉姆斯菲尔德太空委员会 2001 年报告的附录中提到了一种“寄生卫星”,它将跟踪甚至附着在地球静止轨道上的目标上。“Farsat 将被放置在相对远离其目标的‘存储’轨道中(可能在内部装有许多微卫星),但随时准备机动进行杀伤。”
最后,空军在不久前提出了一种天基射频武器系统,“这将是一个包含高功率射频发射器的卫星星座,这些发射器具有破坏/摧毁/使各种电子设备和国家级指挥和控制系统失效的能力。”
2003 年的空军规划文件设想,这种技术将在 2015 年之后出现。但外部专家认为,轨道射频和微波武器在技术上是可行的,并且可能在不久的将来部署。
太空轰炸机
虽然从定义上来说不是太空武器,但五角大楼的通用气动飞行器/高超音速技术飞行器(通常称为 CAV)也加入了这场讨论,因为它像洲际弹道导弹一样,将通过太空飞行来打击地面目标。CAV 是一种无动力但高度机动的高超音速滑翔飞行器,将从未来的高超音速太空飞机上部署,从轨道俯冲进入大气层,并将常规炸弹投向地面目标。国会最近开始为该项目提供资金,但为了避免引发潜在的太空军备竞赛,已禁止在 CAV 上部署武器。尽管工程师们在 CAV 计划的关键技术方面取得了稳步进展,但飞行器及其太空飞机母舰可能还需要几十年才能问世。
国会对 CAV 设计的某些敏感性可能源于另一个更具争议性的太空武器概念,该概念具有相似的目标:从轨道平台投向地球的超高速杆束。几十年来,空军规划者一直在考虑将武器部署在轨道上,这些武器可以打击地面目标,特别是埋藏的“硬化”掩体和大规模杀伤性武器的藏匿点。通常被称为“上帝之杖”的杆束将由大型钨杆组成,每根杆长达 6 米(20 英尺),直径 30 厘米(12 英寸)。每根杆都将从绕轨道运行的航天器上向下投掷,并以惊人的速度引导至其目标。
然而,高昂的成本和物理定律都对它们的可行性提出了挑战。确保弹丸在承受精确的、近乎垂直的飞行路径的同时,不会因再入摩擦而烧毁或变形将极其困难。计算表明,非爆炸性杆可能不会比更常规的弹药更有效。此外,将重型弹丸发射到轨道上的费用将是惊人的。因此,尽管人们对“上帝之杖”持续感兴趣,但它似乎仍属于科幻小说的范畴。
太空武器的障碍
那么,是什么阻止了美国(以及其他国家)全力追求太空武器?制约压力有三重:政治反对、技术挑战和高昂的成本。
美国政界在将太空战作为国家军事战略的一部分是否明智的问题上存在严重分歧。风险是多方面的。我早些时候谈到了军备竞赛的普遍不稳定,但核大国之间的稳定还存在另一个问题。预警和间谍卫星传统上在减少对突然核袭击的担忧方面发挥着至关重要的作用。但是,如果反卫星武器使这些“天眼”失效,由此产生的不确定性和不信任可能会迅速导致灾难。
太空武器造成的最严重的技术挑战之一是太空碎片的大量增加,我之前已经提到过。根据空军、美国国家航空航天局 (NASA) 和 Celestrak(一个独立的太空监测网站)的调查人员的说法,中国的反卫星试验留下了 2,000 多块棒球大小及以上的太空垃圾,它们在全球范围内绕轨道运行,形成一片云团,位于地球表面上方约 200 公里(125 英里)至 4,000 公里(2,500 英里)之间。可能还释放了另外 150,000 个直径为一厘米(半英寸)及更大的物体。高轨道速度使得即使是微小的太空垃圾也对各种航天器构成危险。地面站无法可靠地监测或跟踪小于约 5 厘米(2 英寸)的物体(在地球静止轨道上约为一米),这种能力可能使卫星能够避开障碍物。事实上,为了避免被中国的太空碎片损坏,两颗美国卫星不得不改变航向。太空中的任何枪战都将引发太空环境受到污染的幽灵,地球轨道卫星将无法再在其中航行。
将武器部署在轨道上也存在着难以克服的技术障碍。它们将像卫星一样容易受到各种外部因素的影响:太空碎片、弹丸、电磁信号,甚至天然的微陨石。保护太空武器免受此类威胁也是不切实际的,主要是因为屏蔽装置体积庞大且会增加质量,从而大大增加了发射成本。轨道武器将主要是自主机制,这可能会导致操作错误和故障。轨道上物体的路径相对容易预测,这将使隐藏大型武器成为问题。而且由于近地轨道上的卫星每次只在头顶停留几分钟,因此要使其中一颗卫星始终处于射程范围内,就需要部署许多武器。
最后,进入太空并在那里运行极其昂贵:到达近地轨道每磅 2,000 美元到 10,000 美元,到达地球静止轨道每磅 15,000 美元到 20,000 美元。每件天基武器每 7 到 15 年就需要更换一次,轨道维修也不便宜。
太空战的替代方案
鉴于太空战对国家和国际安全的风险,以及必须克服的技术和财政障碍,对于航天国家来说,寻找防止太空军备竞赛的方法似乎是明智之举。美国的重点一直是降低其卫星舰队的脆弱性,并探索替代其对卫星服务依赖性的方案。大多数其他有航天能力的国家则在寻求多边外交和法律措施。方案范围从禁止反卫星武器和天基武器的条约,到有助于建立透明度和相互信任的自愿措施不等。
布什政府坚决反对就太空武器进行任何形式的谈判。多边太空武器协议的反对者认为,其他人(特别是中国)会签署协议,但同时秘密建立军火库,因为此类违反条约的行为无法被发现。他们进一步辩称,美国不能袖手旁观,眼睁睁地看着潜在的对手获得可能增强其地面作战能力的太空资源。
国际条约的支持者反驳说,未能就此类协议进行谈判会带来真正的机会成本。太空军备竞赛最终可能会损害所有国家(包括美国)的安全,同时使竞争者的经济能力达到崩溃的边缘。虽然许多太空武器禁令的倡导者承认,构建一项完全可核查的条约将是困难的——因为太空技术可以用于军事和民用目的——但已经存在不需要严格核查的有效条约。一个很好的例子是《生物武器公约》。当然,禁止测试和使用(而不是部署)最危险的近期太空武器——破坏性(而不是干扰)反卫星系统——将很容易核查,因为地面观察员可以很容易地探测到轨道碎片。此外,任何条约缔约方都会知道,其所有太空发射都将从地面进行跟踪,并且轨道上的任何可疑物体都会立即被标记为可疑物体。由此类公开违反条约的行为引起的国际强烈抗议可能会阻止潜在的违反者。
然而,自 20 世纪 90 年代中期以来,在建立新的多边太空制度方面进展缓慢。美国阻止了联合国日内瓦裁军谈判会议开始就禁止太空武器条约进行谈判的努力。与此同时,中国拒绝接受任何低于此目标的方案。因此,自愿建立信任、太空交通管制或航天国家负责任行为准则等中间措施仍然停滞不前。
太空战并非不可避免。但美国最近的政策转变和中国的挑衅行为凸显了世界正走向十字路口这一事实。各国必须正视其防止轨道武器试验和使用的强烈自身利益。地球各国必须尽快决定,是否有可能维持已经持续半个世纪的以和平为主的人类太空探索。可能的替代方案将是所有人都无法接受的。