美國在軌部署的空間監視衛星

　　『天基太空監視系統』(SBSS)是美國空間態勢感知能力建設的重要發展方向。SBSS系統將同其他空間目標監視系統一起組成全方位的空間目標監視網，讓太空目標無所遁形。那麼，空間態勢感知的意義何在？天基空間監視系統的特點和優勢在哪裡？各國的發展情況又是怎樣？請看科技日報特約專稿——讓太空目標無所遁形的『天眼』

　　日前，美國空軍太空司令部宣稱『天基太空監視系統』(SBSS)10單元的衛星已擁有初步作戰能力(IOC)，這標志著天基監視系統在其研發周期內已具有實戰能力。這個衛星由軌道科學公司在2010年9月25日發射昇空，是SBSS系統的第一個衛星。根據計劃，隨後將發射的SBSS系統20單元是由4顆衛星組成的星座，比10單元功能更強，穩定性更好。

　　長期以來，美國軍方一直將空間態勢感知能力的構建作為空間對抗准備的重點發展方向。空間態勢感知系統負責獲取空間情報監視偵察和環境監測信息，為防御性和進攻性空間對抗提供全面的信息支持。隨著全球航天活動的增加，空間碎片、空間碰撞問題日益突出，特別是2009年美俄衛星相撞事件後，美國軍方更加重視發展空間態勢感知能力。

　　天基空間目標監視優勢明顯

　　從廣義上來講，空間的物體都是空間態勢感知的對象，如暫時經過太空的戰略導彈中段、高低軌工作衛星、廢棄衛星、空間碎片，以及經過近地空間的小行星和彗星、深空的行星和恆星等。而從狹義上來講，空間目標監視主要應用在空間對抗和空間安全維護上，因此天基深空探測部分不在空間態勢感知的范圍內，但在技術實現能力上近地空間目標監視和天基深空探測有很多相似的地方。

　　2011年2月4日，美國五角大樓公布了《美國國家安全太空戰略》，該戰略中明確提出：『我們將提高我們的情報能力，加強預測性感知、特征描述、預警以及責任歸究，更好地監控太空領域內的活動。因此，太空態勢感知和基礎性情報將繼續是最具優先性的事務，因為它們是我們保持了解自然乾擾的能力，了解其它行為體能力、活動和意圖的關鍵。』同時，美國還將太空感知能力作為領導和約束其他航天國家的重要手段，『美國是太空態勢感知的領導者，可以使用其知識來促進合作化太空感知關系，支持安全的太空活動，並保護美國及盟國的太空能力和活動。』因此，美國不斷加大空間態勢感知系統的構建，在繼續完善、增強地基空間目標監視系統的同時，加大了天基空間目標監視系統的建設。

　　經過50多年的發展，美國建立了部署在全球多個地點，由30多部探測雷達、跟蹤雷達、成像雷達、光學望遠鏡以及無源射頻信號探測器組成的地基空間監視網，可以編目管理大部分空間目標。但總的來說，美國地基空間目標監視系統還不能充分滿足美軍空間態勢感知和空間對抗的軍事需求。一是還有覆蓋盲區，二是地基觀測設備受到天氣、大氣環境的影響較大，容易發生觀測誤差。

　　天基空間目標監視系統的發展則有效地彌補了這些缺點。在不同軌道上部署空間目標監視衛星、多顆衛星進行組網、天基系統與地基空間目標監視系統相聯合等措施，將有效地減少對空間目標的觀測盲區。盡管天基空間目標監視系統受發射限制，不能攜帶大型的觀測設備，但因在軌道上可以近距離觀測某些目標航天器，因而其觀測精度並沒有下降。相反，因在外太空沒有大氣遮擋，光學探測設備的能見性比地基設備的效果相對要好一些。特別是對地球同步軌道這樣擁有約3.6萬公裡高度的高軌衛星目標，天基空間目標監視系統比地基系統有更好的探測效果。

　　天基空間目標監視系統與對地偵察衛星的功能有很多相似之處，都是偵察衛星對感興趣的目標進行觀測。不同的是，天基空間目標監視系統所觀測的目標的特殊性，給天基系統的構建帶來更多的挑戰。地面目標與對地觀測衛星的相對幾何關系比較穩定，相對速度也較小。而天基空間目標監視衛星相對於空間目標的幾何關系變化較大，相對速度也較大，最大可以達到15公裡/秒。怎樣在這樣的高速條件下對目標進行觀測和跟蹤，是未來空間目標監視系統發展中需要解決的關鍵技術問題。