下一代OPIR旨在取代天基红外系统（SBIRS)，将于2025年首次发射。洛克希德·马丁公司艺术插图
新近，美国空军杂志网站发布了米切尔航空航天研究所政策文件系列中的一个新题目：《轨道警戒：增强天基导弹预警和跟踪的必要性》。这是该研究所提出新思维和政策建议的系列文件之一，主要是应对 21 世纪新兴的安全和航空航天力量挑战。
该文认为，美国需要一个更有弹性的导弹预警系统。尽管美国天基红外系统（SBIRS）具有世界上最先进的导弹预警能力，但单靠SBIRS系统 将无法就同行对手对美国及其前沿部署的军队发动导弹袭击提供足够的警告。
特别是中国和俄罗斯都在部署新一代的高超音速低空飞行导弹，美国的地面雷达无法及时跟踪这些导弹，以提供预警和提示防御。他们还部署了反卫星（ASAT）武器，以降低或摧毁美国现有的天基导弹预警传感器。当前的美国系统对这些威胁缺乏足够的防御能力，并且被锁定在可预测的轨道体系中，使它们容易受到攻击。综合起来看，这些能力使中国和俄罗斯在与美国的重大冲突中具有决定性优势。
因此，国防部必须创建一个更具生存能力和弹性的多轨道传感器架构，可以跟踪这些高超音速武器和其他机动非弹道导弹的齐射，然后实时预警防御。目前国防部拥有创建这样一个多轨道系统的技术，因此必须优先考虑避免失去美国在太空的国家安全优势，这对于美国军队在未来对等冲突中的所有领域取得成功至关重要。
Christopher Stone 是米切尔研究所太空力量优势卓越中心的太空研究高级研究员。
导弹预警——从MIDAS到SBIRS
导弹预警系统是伴随着导弹技术发展而来的。为了挫败大规模的导弹攻击，必须首先“看到”它们，然后及时发出警告，以提示对策。基于这个原因，自从苏联在20世纪50年代首次开发核弹头洲际弹道导弹（ICBM）以来，探测和跟踪对美国的核打击一直是国防部天基导弹预警系统的主要要求。
当时，美国开发了一个天基红外（IR）和地面远程传感器网络，以提供早期预警。第一个架构被称为导弹防御警报系统(MIDAS)，是一个由12颗卫星组成的星座，旨在为美国领导人提供足够提前的苏联洲际弹道导弹攻击预警，以便在国防部的核力量被摧毁之前做出反应。
从 1970 年代到 2000 年代初，一个更先进的后续系统被称为国防支持计划（DSP ），在各种配置中运行，直到它被纳入更大的SBIRS计划。数字信号处理器系统被部署到地球同步轨道，辅助传感器在高椭圆轨道（HEO）上运行，对弹道导弹攻击提供不间断的全球预警覆盖。第四代DSP卫星将每颗卫星携带的红外单元数量从2000个增加到6000个，这进一步增强了它们区分不同发射事件的能力。
随着弹道导弹技术在冷战后期开始在全球范围内扩散，美国防部也调整了其导弹预警系统，以探测和跟踪短程“战区”弹道导弹。海湾战争期间，美国防部开发了 SBIRS 来探测短程、非机动弹道导弹的发射，并提高导弹预测弹着点的准确性。到 1990 年代中期，美国的天基导弹预警体系已从核威慑和防御扩展到提供战区弹道导弹攻击预警。SBIRS 由在地球同步轨道上运行的五颗专用卫星和由两颗在高椭圆轨道上的主卫星携带的传感器组成。
导弹跟踪——面临的新挑战
美国目前的天基导弹预警体系结构经过优化，可以检测到传统的弹道导弹发射，这些发射遵循相对可预测的飞行路径，可以及早检测和跟踪，从而为防御系统提供预警。
然而，美国却把中国和俄罗斯列为面临的新挑战。文章指出，中国和俄罗斯都认识到了这些预警系统的局限性，并有意开发远程导弹以躲避SBIRS和其他预警传感器的探测。
这些新武器包括从低空飞行的超音速巡航导弹到5马赫以上的高超音速导弹，这些导弹都是在大气层中飞行并机动。
高超音速武器可以从空中飞机、海上舰船和陆基机动发射装置上发射。装有超燃冲压发动机的远程空射高超音速导弹，也可以由敌方轰炸机在自己领空的防空掩护下发射。这种武器可以作为部分轨道轰炸系统的一部分部署。发射选项的多样性意味着高超音速武器可能不会产生足够强的红外信号，无法被美国现有的传感器探测到。
远程弹道导弹通常会在重返大气层前飞行300多公里进入太空。非机动弹道导弹高度可预测的飞行路径和高度使它们更容易被探测和跟踪。相比之下，高超音速导弹可以在地球表面上方30至50公里甚至更低的地方飞行，这意味着，由于地球的曲率，它们可能位于当今雷达预警架构有效覆盖的区域的盲区。
值得注意的是，尽管巡航导弹还具有低红外特征，但目前的高空系统无法检测到。此外，巡航导弹和高超音速武器都可以通过机动来创造不可预测的飞行路径。非常低空飞行的武器也可以“隐藏”在地球的曲率中，以避免被地面雷达探测到。低空飞行和高速飞行的结合限制了探测来袭导弹威胁、预测其弹着点、提示防御系统和发射对抗措施的时间。今天，中国和俄罗斯部署的大多数远程导弹都可以携带一种或多种武器，可以在太空、大气层或两者中机动。
现在，未来美国导弹预警系统必须能够跟踪五种基本威胁类别：
.不具备助推后有效载荷机动性的传统远程弹道导弹。
弹道上的导弹能够通过多个大型推进燃烧进行非常小的大气层外的弹道修正，在独立弹道上部署多个独立可瞄准（MIRV）弹头，弹着点相距数公里。
具有后助推器武器的导弹系统，飞行弹道能够在大气层内弹道的末端部分进行非常小的机动，称为机动再入飞行器（MaRVs）。
4. 助推滑翔导弹，在高层大气中以高超音速飞行非弹道低轨道，可在飞向目标的途中和末段机动。
5. 能够在大气层中进行远程飞行，并在发射后进行机动的导弹，比如巡航导弹。
反卫星威胁——可能让中俄获得决定性优势
中国和俄罗斯现在都认为美国的天基资产是高价值的目标，可以在危机中威胁美国或在冲突中攻击美国以获得太空优势。他们开发了动能反卫星武器和其他太空武器，以使这些“难以防御，容易攻击”的目标处于危险之中。这些能力可以让中国和俄罗斯有能力抵消国防部目前探测、跟踪大规模导弹袭击，并向美国防空和导弹防御系统传递火力控制信息的能力。这可能让中国或俄罗斯在与美国的重大冲突中获得决定性优势。
这些现实表明，有必要确保国防部未来的导弹预警系统和其他空间系统的设计和部署模式有助于它们在这种竞争环境中生存和运行。
中国已经开发并部署了所谓的“多层攻击架构”，其武器系统跨越了反太空威胁体系。结合使用，这些武器可以降低、拒绝或摧毁所有轨道体系中的美国太空系统。
在这一威胁体系的非动态方面，中国拥有可操作的陆基干扰系统，能够干扰卫星通信、GPS导航信号、合成孔径雷达、导弹预警和其他卫星系统。干扰可以阻止用户使用卫星通信网络，降低或阻止从天基传感器向作战人员传输重要的导弹警告数据，并中断指挥和控制航天器所需的上行链路和下行链路。
在威胁体系的动态方面，中国军队已经部署了地面发射的反卫星导弹（ASAT），可以攻击低地球轨道上的资产。中国还展示了达到MEO和GEO目标的能力，以及机动共轨反卫星航天器接近高价值美国空间系统的能力。
像中国一样，俄罗斯将太空视为一个作战领域，他们的作战理论基于这样一个理念，即实现太空优势是赢得与美国冲突的先决条件。根据这些理念，俄罗斯致力于发展太空能力，以威慑美国及其盟友，并在发生战争时攻击其太空资产。
俄罗斯已经部署了一套非动能选项，以对太空中的卫星系统产生可逆影响，包括反GPS导航信号、战术通信、卫星通信和雷达的地基系统。据报道，俄罗斯也在开发一种机载激光平台，用于对抗天基导弹预警传感器。也许最重要的是，俄国已经展示了几种反卫星导弹（ASAT），这些导弹可能在未来几年内投入使用，能够摧毁低地球轨道上的目标。2021年末，俄罗斯在一次实弹射击演示中展示了这种能力。俄罗斯强调说，它获得了另一种在危机中威胁对手太空系统的手段。
解决方案——多样化天基跟踪
应对这些挑战是有解决方案的。因为国防部现在有技术来创建一个多轨道系统，并可以探测从发射到指定目标区域的非弹道导弹。最有效的方法是在所有轨道区域——低地球轨道（LEO）、中地球轨道（MEO）、地球同步轨道（GEO）和极地轨道——开发一个多层、基于空间的传感器架构。这种多轨道架构必须能够探测导弹发射，跟踪所有高度的机动导弹，然后近乎实时地直接向防空和导弹防御系统提供火控信息。
因此，国防部应该通过部署能够增强机动能力的卫星来增强弹性，以避免或消除反卫星武器；在LEO、MEO和GEO部署诱饵，使对手的攻击复杂化；发展自己的动能和非动能反太空能力，以直接击败敌方反卫星武器（ASAT）和其他反太空威胁。
对此，美太空军司令杰伊·雷蒙德解释说，太空部队已经在朝这个方向前进，“我们正在使体系结构多样化，以减少太空中可能发生的攻击威胁。”
结论和建议
● 国防部拥有开发新的天基导弹预警和跟踪系统的技术，还需要对策以能够应对新出现的威胁。国防部和美国太空部队应考虑主动和被动能力，这将有助于阻止对部队设计的攻击，并在威慑失败时予以反击。
● 国防部应采用多层卫星体系架构，将传统的弹道导弹预警能力与LEO、MEO、GEO和极地轨道上的增强型传感器相结合，以在整个飞行剖面上探测和跟踪高超音速武器和其他新型导弹威胁。对于任何未来的导弹预警和跟踪体系结构来说，多层互补的传感器应该是一个基本要求，这种体系结构是为了在未来有争议的空间环境中运行和生存而设计的。
● 国防部应该发展在低地球轨道和中地球轨道部署诱饵卫星的能力，以使中国和俄罗斯的反太空目标行动复杂化。这种防御措施将增强威慑力，并增加国防部天基导弹预警体系在冲突中的弹性。就像冷战后期携带诱饵再入飞行器以使敌人的导弹防御行动复杂化的洲际弹道导弹一样，将诱饵与主动导弹预警和跟踪卫星混合在一起，跨越所有轨道体制，特别是MEO和GEO，将为中国和俄罗斯带来目标选择的困境。这甚至可能导致他们将高价值的反卫星武器（ASAT）资产浪费在非营运的低成本诱饵上。
● 国防部应该利用成熟的技术来提高卫星在MEO和GEO的机动性。鉴于部署在MEO和GEO的卫星数量有限，通过赋予它们快速机动以避免威胁和填补攻击后环境中的空白的能力来提高它们的生存能力，这将是至关重要的。MEO和GEO基底层的导弹预警和跟踪卫星应该从使用寿命有限的化学基推进剂过渡到更先进的推进能力，以提高其规避攻击和攻击后改变轨道的能力。
● 中国和俄罗斯的战略太空著作都表明，他们的军队认为，太空中的有效威慑必须包括能够以“快速和破坏性”的方式攻击对手太空基础设施的能力。同样，国防部应该迅速公开地部署足够数量的动能和非动能反卫星系统（ASAT）系统，使对手太空系统处于危险之中，以增强威慑力，并在威慑失败的情况下取得胜利。这些能力不仅可以阻止对手对美国天基导弹预警和跟踪资产的攻击，还可以增加应对太空攻击的选择。
作者：徐秉君（华语智库高级研究员、新华社瞭望智库军事观察员）
