太空戰爭 - 即將降臨你附近的天空?

美國軍事戰略的最新轉變以及中國的挑釁行為,威脅要在太空點燃一場新的軍備競賽。但是,將武器部署在太空符合任何國家的國家利益嗎?

“搶佔制高點並守住它!”自古以來一直是軍隊的標準作戰原則。既然人類及其機器已經進入外太空,世界各國的將軍們將地球軌道視為現代戰爭的關鍵也就不足為奇了。但直到最近,一種反對太空武器化的規範已經形成——儘管沒有明確禁止非核反衛星系統或部署在軌道上的武器的國際條約或法律。各國大多避開了此類武器,擔心在太空進行代價高昂的軍備競賽可能會破壞全球力量平衡。

戰爭中,不要對佔據高地的敵人發起仰攻。不要在敵人從高地發起俯攻時與其交戰。將敵人誘至平地進行戰鬥。——孫子,中國軍事戰略家,《孫子兵法》,約公元前 500 年

這種共識現在正面臨瓦解的危險。2006 年 10 月,布什政府通過了一項新的、措辭相當含糊的《國家太空政策》,該政策聲稱美國有權進行“太空控制”,並拒絕“尋求禁止或限制美國進入或使用太空的新法律制度或其他限制”。三個月後,中華人民共和國擊落了自己一顆老化的風雲氣象衛星,震驚了世界,這一行為導致了危險的軌道碎片如冰雹般墜落,並引發了國際社會的強烈抗議,更不用說美國軍界和政界的憂慮了。這次發射是二十多年來首次專用反衛星武器試驗——使中國成為繼美國和俄羅斯聯邦之後,第三個展示這種技術的國家。許多觀察家想知道,這次試驗是否可能是新興太空戰時代的“第一槍”。


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批評人士認為,發展發動太空戰爭的手段是否會增強一個國家的安全,這一點根本不清楚。畢竟,衛星甚至軌道武器,就其本質而言,都相對容易被發現和跟蹤,而且無論採取何種防禦措施,它們都可能仍然極易受到攻擊。此外,開發反衛星系統幾乎肯定會導致一場代價高昂且可能失控的軍備競賽,因為其他國家也會得出結論,它們也必須參與競爭。即使是進行太空戰所需技術的測試——更不用說真正的戰鬥了——也可能產生大量的殘骸,這些殘骸將繼續繞地球執行。以每秒數英里的速度逼近衛星和載人航天器,這種太空碎片將威脅到基於衛星的電信、天氣預報、精確導航,甚至軍事指揮和控制,可能使世界經濟倒退到 20 世紀 50 年代。

“星球大戰”重現
自太空時代曙光初現以來,國防規劃者們就構思了反衛星和天基武器的概念——所有這些都是為了利用終極制高點的軍事優勢。也許最引人注目的努力是羅納德·里根總統的戰略防禦倡議 (SDI)——被批評者嘲笑為“星球大戰”。然而,總的來說,美國軍事戰略從未接受過此類武器。

傳統上,太空武器被定義為在從地球直接發射或停泊在軌道上後在外太空執行的破壞性系統。該類別包括反衛星武器;將地面雷射器與飛艇或衛星載鏡結合使用的雷射系統,這種系統可以將雷射束反射到地面視線之外;以及可以從太空發射彈丸或能量束的軌道平臺。(重要的是要注意,所有國家大概都會避免使用第四種反衛星武器,即高空核爆炸。這種爆炸產生的電磁脈衝和高能帶電粒子云可能會使軌道上幾乎所有衛星和載人航天器失效或摧毀[參見丹尼爾·G·杜邦的《軌道上的核爆炸》;《大眾科學》,2004 年 6 月]。)

但實際上,關於太空武器的任何說法都存在政治爭議。最近,一些此類武器的支持者試圖擴大我剛才描述的長期分類,將兩種依賴於透過太空的現有技術包括在內:洲際彈道導彈 (ICBM) 和地面電子戰系統。他們的存在,或者說論點是,使得關於是否建造太空武器系統的問題變得毫無意義。畢竟,按照修訂後的定義,“太空武器”已經存在。然而,無論該術語的確切含義如何,這些武器提出的問題對於華盛頓的智庫和軍事規劃圈來說絕非新鮮事:將反衛星武器和從軌道發射的武器納入國家軍事戰略是否可取,甚至是否可行?

新的《國家太空政策》以及中國的試驗,為幕後辯論帶來了新的緊迫性。許多美國軍事領導人在中國試驗後表示震驚,擔心在任何關於臺灣的衝突中,中國都可能威脅到美國在近地軌道上的衛星。2007 年 4 月,美國空軍參謀長邁克爾·莫斯利將中國的反衛星試驗與 1957 年蘇聯發射人造衛星 Sputnik 相提並論,後者是冷戰期間軍備競賽加劇的標誌性事件。莫斯利還透露,五角大樓已開始審查國家的衛星防禦系統,並解釋說外太空現在是一個“競爭領域”。

國會的反應符合可預測的政治路線。保守派“中國鷹派”人士,如亞利桑那州參議員喬恩·凱爾,立即呼籲開發反衛星武器和天基攔截器,以對抗中國的能力。與此同時,包括馬薩諸塞州眾議員愛德華·馬基在內的較為溫和的政治家,敦促布什政府開始旨在禁止所有太空武器的談判。

國際力量博弈
更令人擔憂的或許是,包括中國地區競爭對手印度在內的其他幾個國家,可能會感到有必要尋求太空中的進攻和防禦能力。《美國防務新聞》貿易雜誌援引身份不明的印度國防官員的話說,他們的國家已經開始開發自己的動能(非爆炸性、撞擊殺傷)和雷射反衛星武器。

如果印度走上這條道路,其宿敵巴基斯坦可能會效仿。與印度一樣,巴基斯坦也擁有完善的彈道導彈計劃,包括可以發射反衛星系統的中程導彈。即使是第三個亞洲大國日本,也可能加入這場太空競賽。2007 年 6 月,日本國會開始審議現任福田政府支援的一項法案,該法案將允許開發用於“軍事和國家安全”目的的衛星。

至於俄羅斯,在中國試驗後,弗拉基米爾·普京總統重申了莫斯科反對太空武器化的立場。然而,與此同時,他拒絕批評北京的行動,反而指責美國。普京指責說,美國建立導彈防禦系統的努力,以及美國在太空建立軍事陣地的日益激進的計劃,正在促使中國採取行動。然而,俄羅斯本身作為一個主要的航天大國,已將衛星納入其國家安全結構,因此很難避免加入太空軍備競賽。

鑑於航天實體的擴散,強大的太空戰戰略的支持者認為,武裝太空是不可避免的,美國最好首先擁有火力。他們認為,反衛星武器和天基武器不僅對於防禦美國的軍事和商業衛星是必要的,而且對於阻止任何未來的對手利用太空能力來增強其地面部隊的作戰能力也是必要的。

然而,任何太空軍備競賽都幾乎不可避免地會破壞力量平衡,從而增加全球衝突的風險。在這種不顧一切的競爭中——無論是在太空還是其他地方——敵對勢力之間的平衡幾乎不可能維持。即使主要大國確實實現了穩定,這種現實仍然不能保證雙方都會認為如此。一旦一方認為自己落後於另一方,那麼在情況變得更糟之前,先發制人的打擊的誘惑就會非常強烈。具有諷刺意味的是,對於認為自己已獲得優勢的一方來說,情況也是如此。同樣,在對手趕上來之前,先發制人的打擊的誘惑也會很強烈。最後,太空武器競賽將大大增加僅僅是技術錯誤就可能引發戰鬥的可能性。畢竟,在遙遠的虛空中,可靠地區分有意行為和意外行為將是非常成問題的。

撞擊殺傷攔截器
根據美國軍方和情報官員以及獨立專家的評估,中國可能使用二級中程彈道導彈助推的動能飛行器摧毀了他們的氣象衛星。從技術上講,發射這種直接上升式反衛星武器是摧毀衛星的最簡單方法之一。大約有十幾個國家和集團可以使用中程導彈到達近地軌道(大約在地球上方 100 到 2,000 公里或 60 到 1,250 英里之間);其中八個國家可以到達地球靜止軌道(地球上方約 36,000 公里或 22,000 英里)。

但是,製造撞擊殺傷飛行器的真正技術障礙不是發射能力;而是引導飛行器撞擊目標所需的精確機動性和制導技術。中國在多大程度上掌握了這些技術尚不清楚。由於氣象衛星在被摧毀時仍在執行,因此中國操作員始終會知道其確切位置。

地面雷射器
在中國直接上升式反衛星裝置試驗之前,2006 年 9 月的新聞報道稱,中國還設法用地面雷射“照射”或照亮了美國間諜衛星[參見第 83 頁下方的方框]。北京實際上是否試圖“致盲”或以其他方式損壞衛星?沒有人知道,華盛頓官方圈子似乎也沒有就中國的意圖達成共識。或許中國只是在測試其低功率雷射測距站網路能夠多好地跟蹤美國軌道觀測平臺。

即便如此,這次試驗還是具有挑釁性的。並非所有衛星都必須被電子“燒燬”才能停止執行。1997 年陸軍 MIRACL 系統(中紅外先進化學雷射器)的一項測試表明,旨在收集光學影像的衛星可能會被低功率光束暫時中斷——眩暈。由此可見,容易受到此類攻擊的衛星包括軌道間諜衛星。

美國和前蘇聯在 20 世紀 70 年代開始試驗基於雷射的反衛星武器。兩國的工程師都專注於構建能夠從地面可靠地摧毀低空衛星的大功率雷射系統的許多問題。此類系統可以由“自適應光學”引導:可變形的反射鏡,可以不斷補償大氣畸變。但是,需要大量的能量來供給高功率雷射器,即使那樣,光束的射程和有效性也會受到散射、透過煙霧或雲層時的衰減以及使光束長時間保持在目標上的難度嚴重限制,從而造成損壞。

在戰略防禦倡議 (SDI) 的開發過程中,美國從夏威夷進行了多次雷射實驗,包括一項將光束從衛星上安裝的反射鏡上反射回來的測試。雷射實驗仍在位於新墨西哥州科特蘭空軍基地的星火光學靶場繼續進行。五角大樓 2004 至 2007 財年的預算檔案將反衛星作戰列為星火研究的目標之一,但在國會提出詢問後,該語言已從 2008 財年的預算檔案中刪除。“星火”系統採用了自適應光學器件,可以縮小射出的雷射束,從而提高其功率密度。影像或跟蹤不需要這種能力,這進一步表明“星火”可以用作武器。

然而,儘管進行了數十年的工作,但可用於實戰的定向能武器似乎仍然遙遙無期。例如,一份空軍規劃檔案在 2003 年預測,一種能夠“將雷射束穿過大氣層傳播到[眩暈或摧毀近地軌道]衛星”的地面武器可能會在 2015 年至 2030 年之間問世。鑑於目前的研究狀況,即使是這些日期似乎也過於樂觀了。

共軌衛星
微型化感測器、強大的車載計算機和高效的火箭推進器的最新進展,使得第三種反衛星技術越來越可行:進攻性微衛星。空軍的實驗衛星系列 (XSS) 專案就是一個例子,它展示了這種潛力,該專案正在開發旨在圍繞大型衛星進行“自主近距離操作”的微衛星。該計劃中的前兩顆微衛星 XSS-10 和 XSS-11 分別於 2003 年和 2005 年發射。雖然表面上旨在檢查大型衛星,但此類微衛星也可能撞擊目標衛星,或攜帶爆炸物或定向能有效載荷,例如射頻干擾系統或高功率微波發射器。空軍預算檔案顯示,XSS 工作與一個名為“先進武器技術”的專案有關,該專案致力於軍事雷射和微波系統的研究。

在冷戰期間,蘇聯開發、測試甚至宣佈了一種可操作的共軌反衛星系統——一種機動攔截器,帶有爆炸性有效載荷,由導彈發射到靠近近地軌道目標衛星的軌道上。實際上,該裝置是一種智慧“太空地雷”,但最後一次演示是在 1982 年,可能已不再工作。如今,這樣的攔截器很可能是一顆微衛星,可以停泊在一條軌道上,該軌道將與多個潛在目標的軌道交叉。然後,可以在近距離遭遇時按命令啟用它。

2005 年,空軍描述了一個計劃,該計劃將為地球靜止軌道上的友好宿主衛星提供“區域性”太空“態勢感知”和“異常特徵”。該計劃被稱為 ANGELS(用於評估區域性空間的自主奈米衛星守護者),據信代表該計劃的預算專案側重於獲取“高價值太空資產防禦能力”,包括“用於探測直接上升或共軌飛行器的預警感測器”。顯然,如果將此類守護奈米衛星機動到靠近敵方衛星的位置,它們也可以充當進攻性武器。

這樣的例子不勝列舉。[唐納德·]拉姆斯菲爾德太空委員會 2001 年報告的附錄中提到了一種“寄生衛星”,它將跟蹤甚至附著在地球靜止軌道上的目標上。“Farsat 將被放置在相對遠離其目標的‘儲存’軌道中(可能在內部裝有許多微衛星),但隨時準備機動進行殺傷。”

最後,空軍在不久前提出了一種天基射頻武器系統,“這將是一個包含高功率射頻發射器的衛星星座,這些發射器具有破壞/摧毀/使各種電子裝置和國家級指揮和控制系統失效的能力。”

2003 年的空軍規劃檔案設想,這種技術將在 2015 年之後出現。但外部專家認為,軌道射頻和微波武器在技術上是可行的,並且可能在不久的將來部署。

太空轟炸機
雖然從定義上來說不是太空武器,但五角大樓的通用氣動飛行器/高超音速技術飛行器(通常稱為 CAV)也加入了這場討論,因為它像洲際彈道導彈一樣,將透過太空飛行來打擊地面目標。CAV 是一種無動力但高度機動的高超音速滑翔飛行器,將從未來的高超音速太空飛機上部署,從軌道俯衝進入大氣層,並將常規炸彈投向地面目標。國會最近開始為該專案提供資金,但為了避免引發潛在的太空軍備競賽,已禁止在 CAV 上部署武器。儘管工程師們在 CAV 計劃的關鍵技術方面取得了穩步進展,但飛行器及其太空飛機母艦可能還需要幾十年才能問世。

國會對 CAV 設計的某些敏感性可能源於另一個更具爭議性的太空武器概念,該概念具有相似的目標:從軌道平臺投向地球的超高速杆束。幾十年來,空軍規劃者一直在考慮將武器部署在軌道上,這些武器可以打擊地面目標,特別是埋藏的“硬化”掩體和大規模殺傷性武器的藏匿點。通常被稱為“上帝之杖”的杆束將由大型鎢杆組成,每根杆長達 6 米(20 英尺),直徑 30 釐米(12 英寸)。每根杆都將從繞軌道執行的航天器上向下投擲,並以驚人的速度引導至其目標。

然而,高昂的成本和物理定律都對它們的可行性提出了挑戰。確保彈丸在承受精確的、近乎垂直的飛行路徑的同時,不會因再入摩擦而燒燬或變形將極其困難。計算表明,非爆炸性杆可能不會比更常規的彈藥更有效。此外,將重型彈丸發射到軌道上的費用將是驚人的。因此,儘管人們對“上帝之杖”持續感興趣,但它似乎仍屬於科幻小說的範疇。

太空武器的障礙
那麼,是什麼阻止了美國(以及其他國家)全力追求太空武器?制約壓力有三重:政治反對、技術挑戰和高昂的成本。

美國政界在將太空戰作為國家軍事戰略的一部分是否明智的問題上存在嚴重分歧。風險是多方面的。我早些時候談到了軍備競賽的普遍不穩定,但核大國之間的穩定還存在另一個問題。預警和間諜衛星傳統上在減少對突然核襲擊的擔憂方面發揮著至關重要的作用。但是,如果反衛星武器使這些“天眼”失效,由此產生的不確定性和不信任可能會迅速導致災難。

太空武器造成的最嚴重的技術挑戰之一是太空碎片的大量增加,我之前已經提到過。根據空軍、美國國家航空航天局 (NASA) 和 Celestrak(一個獨立的太空監測網站)的調查人員的說法,中國的反衛星試驗留下了 2,000 多塊棒球大小及以上的太空垃圾,它們在全球範圍內繞軌道執行,形成一片雲團,位於地球表面上方約 200 公里(125 英里)至 4,000 公里(2,500 英里)之間。可能還釋放了另外 150,000 個直徑為一釐米(半英寸)及更大的物體。高軌道速度使得即使是微小的太空垃圾也對各種航天器構成危險。地面站無法可靠地監測或跟蹤小於約 5 釐米(2 英寸)的物體(在地球靜止軌道上約為一米),這種能力可能使衛星能夠避開障礙物。事實上,為了避免被中國的太空碎片損壞,兩顆美國衛星不得不改變航向。太空中的任何槍戰都將引發太空環境受到汙染的幽靈,地球軌道衛星將無法再在其中航行。

將武器部署在軌道上也存在著難以克服的技術障礙。它們將像衛星一樣容易受到各種外部因素的影響:太空碎片、彈丸、電磁訊號,甚至天然的微隕石。保護太空武器免受此類威脅也是不切實際的,主要是因為遮蔽裝置體積龐大且會增加質量,從而大大增加了發射成本。軌道武器將主要是自主機制,這可能會導致操作錯誤和故障。軌道上物體的路徑相對容易預測,這將使隱藏大型武器成為問題。而且由於近地軌道上的衛星每次只在頭頂停留幾分鐘,因此要使其中一顆衛星始終處於射程範圍內,就需要部署許多武器。

最後,進入太空並在那裡執行極其昂貴:到達近地軌道每磅 2,000 美元到 10,000 美元,到達地球靜止軌道每磅 15,000 美元到 20,000 美元。每件天基武器每 7 到 15 年就需要更換一次,軌道維修也不便宜。

太空戰的替代方案
鑑於太空戰對國家和國際安全的風險,以及必須克服的技術和財政障礙,對於航天國家來說,尋找防止太空軍備競賽的方法似乎是明智之舉。美國的重點一直是降低其衛星艦隊的脆弱性,並探索替代其對衛星服務依賴性的方案。大多數其他有航天能力的國家則在尋求多邊外交和法律措施。方案範圍從禁止反衛星武器和天基武器的條約,到有助於建立透明度和相互信任的自願措施不等。

布什政府堅決反對就太空武器進行任何形式的談判。多邊太空武器協議的反對者認為,其他人(特別是中國)會簽署協議,但同時秘密建立軍火庫,因為此類違反條約的行為無法被發現。他們進一步辯稱,美國不能袖手旁觀,眼睜睜地看著潛在的對手獲得可能增強其地面作戰能力的太空資源。

國際條約的支持者反駁說,未能就此類協議進行談判會帶來真正的機會成本。太空軍備競賽最終可能會損害所有國家(包括美國)的安全,同時使競爭者的經濟能力達到崩潰的邊緣。雖然許多太空武器禁令的倡導者承認,構建一項完全可核查的條約將是困難的——因為太空技術可以用於軍事和民用目的——但已經存在不需要嚴格核查的有效條約。一個很好的例子是《生物武器公約》。當然,禁止測試和使用(而不是部署)最危險的近期太空武器——破壞性(而不是干擾)反衛星系統——將很容易核查,因為地面觀察員可以很容易地探測到軌道碎片。此外,任何條約締約方都會知道,其所有太空發射都將從地面進行跟蹤,並且軌道上的任何可疑物體都會立即被標記為可疑物體。由此類公開違反條約的行為引起的國際強烈抗議可能會阻止潛在的違反者。

然而,自 20 世紀 90 年代中期以來,在建立新的多邊太空制度方面進展緩慢。美國阻止了聯合國日內瓦裁軍談判會議開始就禁止太空武器條約進行談判的努力。與此同時,中國拒絕接受任何低於此目標的方案。因此,自願建立信任、太空交通管制或航天國家負責任行為準則等中間措施仍然停滯不前。

太空戰並非不可避免。但美國最近的政策轉變和中國的挑釁行為凸顯了世界正走向十字路口這一事實。各國必須正視其防止軌道武器試驗和使用的強烈自身利益。地球各國必須儘快決定,是否有可能維持已經持續半個世紀的以和平為主的人類太空探索。可能的替代方案將是所有人都無法接受的。

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