“太空態(tài)勢感知就是太空作戰(zhàn)管理。今天，太空比以往任何時候都更加擁擠、更加具有競爭性，對美國能力的威脅也與日俱增。美軍應加強太空態(tài)勢感知的能力，以便在太空作戰(zhàn)并取得勝利。” 這是近日美國空軍第20太空控制中隊艾林·薩利納斯少校撰文表達的觀點。

提到美國軍用衛(wèi)星，大家對偵察衛(wèi)星、導彈預警衛(wèi)星比較熟悉，對“低調(diào)”的太空態(tài)勢感知衛(wèi)星比較陌生。太空態(tài)勢感知衛(wèi)星好比太空中的“監(jiān)視員”，其他衛(wèi)星主要監(jiān)視地球上的目標，而太空態(tài)勢感知衛(wèi)星則是監(jiān)視其他衛(wèi)星。因此，雖然“低調(diào)”，但卻有重要的作用，地位也非常高。

不斷增強太空態(tài)勢感知能力，既是美國太空安全政策的基石，又是美國實現(xiàn)太空軍事化的前提。為此，美軍在過去幾年發(fā)射了多顆太空態(tài)勢感知衛(wèi)星，增強對別國衛(wèi)星的監(jiān)視能力。此外，用于監(jiān)視太空的地基太空監(jiān)視系統(tǒng)也在不斷完善，太空態(tài)勢感知能力已經(jīng)有了很大程度的提高。

“同步軌道太空態(tài)勢感知項目” （GSSAP）主要用于監(jiān)視地球同步軌道的衛(wèi)星。

太空態(tài)勢感知衛(wèi)星：監(jiān)視衛(wèi)星的衛(wèi)星

去年9月12日，美國科羅拉多州施里弗空軍基地第一太空作戰(zhàn)中隊兩顆“地球同步軌道太空態(tài)勢感知計劃”（GSSAP）衛(wèi)星獲得初始運行能力。這兩顆衛(wèi)星開始運行之后，美國軍方將擁有4顆地球同步軌道太空態(tài)勢感知衛(wèi)星，進一步增強其態(tài)勢感知能力。美國空軍太空司令部司令雷蒙德當時表示：“第三和第四顆GSSAP衛(wèi)星將顯著提升我們描繪地球同步軌道上的目標特征的能力，給我們提供了成功遂行太空作戰(zhàn)所需的感知能力?！?/p>

目前，美國天基太空監(jiān)視系統(tǒng)主要包括：“中段試驗衛(wèi)星”（Midcourse Space Experiment，MSX）、“天基太空監(jiān)視系統(tǒng)”（Space Based Space Surveillance，SBSS）、“天基太空跟蹤與監(jiān)視系統(tǒng)”（Space Tracking and Surveillance System，STSS）、“地球同步軌道太空態(tài)勢感知項目（Geosynchronous Space Situational Awareness Program，GSSAP）”，以及后續(xù)各種可遂行太空監(jiān)視任務的空間平臺（小衛(wèi)星）等。其中，MSX主要用于彈道導彈中段監(jiān)測和跟蹤、太空目標監(jiān)測和地球背景環(huán)境探測試驗研究等；SBSS主要針對GEO（地球同步軌道）軌道進行探測，其先進的轉臺跟蹤能力，不僅能對高軌目標探測跟蹤，而且具備對低軌及機動目標探測能力。GSSAP主要也是針對GEO軌道。SBSS系統(tǒng)將使美國對地球靜止軌道衛(wèi)星的跟蹤能力提高50%，同時美國空間目標編目信息更新周期由5天左右縮短為2天，信息的更新頻率大幅縮短。

相對于地基太空監(jiān)視系統(tǒng)來說，以太空態(tài)勢感知衛(wèi)星為主要組成部分的天基監(jiān)視系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢。天基系統(tǒng)能提供不受天氣影響的、適應性較強的太空監(jiān)視能力，并能對位于靜地軌道上的高度關注的物體，進行更及時的重訪。這是美國重視發(fā)展太空態(tài)勢感知衛(wèi)星的主要原因。

測試中的“天基太空監(jiān)視系統(tǒng)”（SBSS）衛(wèi)星

2011年2月4日，美國五角大樓公布了《美國國家太空安全戰(zhàn)略》。該報告中明確提出：“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(jiān)控太空領域內(nèi)的活動。因此，太空態(tài)勢感知和基礎性情報將繼續(xù)是最優(yōu)先的事務，因為它們是我們了解自然干擾的能力，了解其它行為體能力、活動和意圖的關鍵?！蓖瑫r，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。上述報告表明：“美國是太空態(tài)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，并保護美國及盟國的太空能力和活動。”因此，美國正在不斷加大太空態(tài)勢感知系統(tǒng)的構建，在繼續(xù)完善、增強地基太空監(jiān)視系統(tǒng)的同時，加大了天基系統(tǒng)的建設。

美國空軍航天司令部已經(jīng)明確了太空態(tài)勢感知的四大支柱：信息描述、數(shù)據(jù)綜合與利用、威脅預警和攻擊報告。為實現(xiàn)這四個支柱，美國空軍航天司令部為太空態(tài)勢感知規(guī)劃了多個實體項目，這些項目包括地基和天基兩大部分。其中，太空態(tài)勢感知衛(wèi)星是天基系統(tǒng)的重要組成部分。

準備發(fā)射的GSSAP衛(wèi)星

地基太空監(jiān)視系統(tǒng)：“太空籬笆”越扎越緊

“太空籬笆(Space Fence)”是美國提高太空態(tài)勢感知能力的另一個關鍵項目，屬于太空監(jiān)視系統(tǒng)的地基部分?！疤栈h笆”指的是由多個地基相控陣雷達站構成的大型太空探測系統(tǒng)。

根據(jù)規(guī)劃，美軍正在建設的第二代“太空籬笆”將在今年完成部署。原美國空軍航天司令部司令威廉·謝爾頓將軍曾多次宣稱，“太空籬笆”是提升美國太空能力的關鍵，屬于“最優(yōu)先”發(fā)展的項目。

美軍第一代“太空籬笆”于1961年建造，最初由美國海軍使用，2004年轉交給美國空軍第20空間控制中隊。第一代“太空籬笆”的地面系統(tǒng)全部在美國國內(nèi)，沿北緯33度線部署。9個大型地面雷達基站從美國佐治亞州的塔特納爾，到加利福尼亞州的圣迭哥，綿延數(shù)千公里。其中3個雷達基站向太空發(fā)射垂直地面的扇形波束，形成一道像“籬笆”狀的雷達波，另外6個雷達基站則用于捕捉和接收所有穿越“籬笆”時反射回波的目標，從而有效實現(xiàn)對地球軌道上高速飛行物體的探測。這個系統(tǒng)發(fā)出的電磁波，可將整個北美大陸籠罩起來，就像一個巨大的太空“籬笆”。

第一代“太空籬笆”，可保證對軌道傾角約30度-150度范圍的衛(wèi)星進行搜索，能追蹤地球軌道上籃球大小的物體，多年來一直是美國太空監(jiān)視的主要手段之一。然而，由于系統(tǒng)老化、功能不足且耗資巨大，美國空軍航天司令部已于2013年9月1日關閉了第一代“太空籬笆”，改由其他監(jiān)視系統(tǒng)暫時接替“太空籬笆”系統(tǒng)的部分功能。

“太空籬笆”系統(tǒng)由多座大型地面雷達組成。

2014年初，美空軍與洛克希德·馬丁公司就第二代“太空籬笆”研制方案達成協(xié)定。根據(jù)該協(xié)定，美空軍將得到性能更強的S波段陸基雷達系統(tǒng)，以便探測到體積更小的物體。第一代“太空籬笆”只能探測到2萬個直徑大于28厘米的物體。第二代“太空籬笆”將能追蹤超過20萬個直徑大于2厘米的物體。

第二代“太空籬笆”建成后，不僅可將日益增多的“太空垃圾”納入美國的監(jiān)控范圍，而且更能及時捕獲在其部署地上空沿中低軌道飛行的彈道導彈和衛(wèi)星，為美國的國家和戰(zhàn)區(qū)導彈防御系統(tǒng)和反衛(wèi)星武器，提供實時準確的情報信息。美空軍希望能同時在太平洋馬紹爾群島共和國夸賈林環(huán)礁和澳大利亞部署多部“太空籬笆”大型地基雷達站，但美國國會僅批準了在夸賈林環(huán)礁地面雷達基站的建設經(jīng)費。在那里運行的第二代“太空籬笆”雷達基站獲得的數(shù)據(jù)，將被送到美國本土范登堡空軍基地的聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心，與其他太空監(jiān)視網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合，共同為美軍提供全面的太空態(tài)勢感知能力。

美國空軍的地基監(jiān)視系統(tǒng)除“太空籬笆”外，還包括陸基光電深空探測系統(tǒng)(GEODSS)和兼職做太空監(jiān)視的導彈預警雷達網(wǎng)等。不過這些地面設施，具有局限性。這些設施不僅受大氣環(huán)境和太空環(huán)境的影響很大，而且其監(jiān)視能力也存在空白，如太空籬笆需要衛(wèi)星穿過它的波束，對于具有變軌能力的航天器，它就顯得無能為力。

通過天基和地基監(jiān)視系統(tǒng)的配合，目前，美國每天可完成6萬余次對太空目標觀測，并對10厘米以上的1.6萬個在軌目標進行探測、跟蹤和分類。能夠對包括高軌道和低軌道的別國衛(wèi)星尤其是軍用衛(wèi)星在軌運行狀況進行分析， 可以為作戰(zhàn)運用提供強大的信息支持。

（作者系空氣動力學家、航天技術專家，長期從事空氣動力學、航天發(fā)展戰(zhàn)略研究，為我國大型試驗基地建設、載人航天方案論證、新型航天器研制做出了突出貢獻，著有《航天空氣動力學》《高超聲速飛行器空氣動力學》《空天大視野》等專著?！罚?/p>