从美伊冲突看美国的太空优势

文/ 黄志澄

▲ 锁眼-12侦察卫星

2020年初，美伊冲突引发世界形势的激烈振荡。1月3日，伊朗高级将领卡西姆·苏莱曼尼在伊拉克巴格达国际机场外遭美军空袭身亡。特朗普积极谋划的暗杀行动，在美国国内引起一片质疑，国际舆论也普遍反对。

1月8日，伊朗伊斯兰革命卫队采取报复行动，向驻有美军的伊拉克空军基地发射了数十枚导弹。此后，美国五角大楼并未反击。

接着，德黑兰时间1月8日凌晨6时多，乌克兰国际航空公司的PS752航班，从德黑兰国际机场起飞前往基辅，但起飞后不久坠毁，机上167名乘客和9名机组人员全部遇难。事故发生后，美国表示是伊朗的导弹击落了客机，并将证据先后提供给加拿大、英国以及乌克兰，但伊朗方面并不认可，直到1月11日，伊朗军方才发表声明，承认客机是被伊朗军方“非故意”击落，事故系“人为错误”所致。这种诡异翻转，既有偶然性，但也凸显了两国的综合国力，特别是相对于伊朗，美国具有绝对的太空优势。

美军使用的军用卫星

在这次美伊冲突中，美军除了应用许多保障性的基础卫星，如全球导航定位卫星（GPS）、军用测绘卫星和气象卫星外，主要应用了侦察卫星、导弹预警卫星和军用通信卫星。

侦察卫星可以获得全天候、全天时、大范围、大纵深、近实时的战场信息，是从太空获取情报信息的有力手段，也是获得制信息权和信息优势的重要环节。美国侦察预警卫星体系是美军事情报力量体系的重要支撑，在大国战略博弈中，尤其是近30年美国发动和主导的局部战争或海外军事行动中，都发挥了重要作用。美国建有覆盖全球、分辨率高、全天时、全天候侦察的卫星侦察系统。目前美军在成像侦察方面主要有“锁眼”系列光学成像侦察卫星、“长曲棍球”等雷达成像侦察卫星，还有种类众多的电子侦察卫星和海洋监视卫星。

“锁眼”系列卫星是当今世界最先进的光学成像侦察卫星。它搭载有可见光、红外、多光谱和超光谱传感器等光学成像侦察设备，最高分辨率可达0.1米。长曲棍球雷达成像侦察卫星可利用星上合成孔径雷达，对地面目标进行高分辨率成像，最高分辨率达0.3米，具备全天候、全天时侦察能力，不受云、雾、烟以及黑夜的影响，并可识别伪装或地下目标，以弥补光学成像侦察卫星的不足。门特电子侦察卫星采用大型网状的相控阵天线，可截获、监听100MHz～20GHz频段范围的所有信号，包括许多微弱信号。“入侵者”电子侦察卫星具有多轨道能力，并集通信情报和电子侦察于一身。

导弹预警卫星主要是已部署应用的“天基红外系统”（SBIRS）。在上世纪的海湾战争中，美军成功使用了“国防支援计划”（DSP）导弹预警卫星。面对21世纪的弹道导弹威胁，美国空军在1995年决定研制SBIRS预警卫星，以提供导弹预警、导弹防御和提供战场特征方面的关键能力。美军计划要部署20颗以上卫星组成导弹预警卫星星座，以覆盖全球。整个星座将利用星间链路，实现每颗卫星与星座中的所有其他卫星通信。SBIRS系统主要由天基段和地基段两部分组成。天基段分为高轨卫星（含SBIRS-GEO与SBIRS-HEO）与低轨卫星（SBIRS-LEO）。高轨卫星主要用于对导弹主动段的侦察与监视，低轨卫星主要用于搜索和跟踪导弹目标中段飞行时的发热弹体和冷再入弹头。SBIRS系统通过高轨卫星与低轨卫星组网，可实现对战术和战略导弹发射的助推段、中段飞行阶段、再入阶段的全程探测与跟踪，并达到对目标的全球覆盖。SBIRS的高轨部分，由2颗SBIRS-HEO和5颗SBIRS-GEO组成（目前已发射4颗）。SBIRS高轨卫星与DSP卫星相比，每颗卫星都装有1台高速宽视场扫描型短波红外捕获探测器和1台窄视场凝视多谱段（中波、中长波和长波红外及可见光）跟踪探测器。由于采用两种类型探测器的协同工作，让SBIRS高轨卫星的扫描速度和灵敏度比DSP卫星提高了10倍。SBIRS高轨卫星能在对方导弹点火的瞬间将其捕获，并在导弹发射后10～20秒内将警报信息传送给地面部队。

▲ 国防支援计划导弹预警卫星

▲ SBIRS-GEO导弹预警卫星

▲ 空间跟踪与监视系统

▲ 先进极高频卫星

为了避免高轨道和低轨道星座相互混淆，2002年11月，五角大楼将SBIRS-LOW系统改名为“空间跟踪与监视系统”（STSS）。STSS系统将由24～30颗部署在高度1600公里左右的多轨道面上的小型、大倾角、低轨道卫星组成，目前仅发射了两颗试验卫星。

军用通信卫星除提供下达作战命令、报告战场态势等传统服务外，更要实时传输卫星侦察图像、卫星气象、数字地图以及语音、视频等信息。目前美军部署的最先进的通信卫星主要有“宽带填隙卫星通信系统”“先进极高频卫星通信系统”“移动用户目标卫星通信系统”等。这些通信卫星系统，广泛采用高数据率、宽带、跳频、星间链路等通信技术，可以实现Gbps量级的高速卫星通信。

美军卫星的应用效果

美军在暗杀苏莱曼尼的行动中，在机场附近使用了死神MQ-9武装无人机。“MQ-9”第一次发射的是拥有6片刀锋的“飞刀”导弹，后来又补充发射了爆炸型的地狱火导弹。MQ-9无人机可以在7000米高空巡航40个小时，飞行时几乎静音。它装载有侦察取像设备和数据链系统，侦察取像设备除了分辨率可达0.3米的高清白光摄像机外，还有高清热成像摄像机和激光测距/照射机。“MQ-9”可以在目标附近区域进行长时间的巡航侦察，搜索数据对比，甚至是人脸识别，确认目标以后，一击必杀。

为了实现无人机“精准狠”的打击效果，必须要获取可靠的、可验证的情报，其中地面情报人员功不可没，但天基情报及监视与侦察系统在核实情报中也起了重要作用。为了保障万无一失，无人机的指挥控制由美国本土的地面站控制并由总统进行最后决策。为此，美军使用了能力最强的通信卫星系统。MQ-9无人机主要采用两种通信方式进行图像回传：微波直连和卫星中继。微波直连就是地面站和无人机直接使用C波段微波点对点通信，这种方式延迟小、带宽足，但是通信距离较近，只有数百公里；卫星中继则采用Ku波段，它能将图像通过卫星回传给后方地面站，同时地面站也能将控制指令通过卫星传到无人机，这样双方的通信距离就不受限制了。

当地时间1月8日早晨，伊朗发射数十枚导弹，袭击了美军驻伊拉克的两个军事基地。对于袭击造成的人员伤亡，美伊双方各执一词。

美军能够成功躲避这次报复行动，也许与美国可能得到伊拉克方面的通报有关，但对这样的重大军事行动，美军也必须进行确认。

当日，特朗普在白宫发表讲话称，伊朗的导弹没有造成美军伤亡，这都要归功于美军的早期预警系统。我们不难证明，若此时只依靠SBIRS卫星进行导弹预警，是明显不足的。由于伊朗使用的是短程弹道导弹，美国预警卫星只能对此提供3～4分钟的预警时间。为了能获得更长的预警时间，美军将主要依靠他们的侦察卫星来监视伊朗导弹基地的活动和侦查电子信号。

2013年，美军曾用部署在巴基斯坦和阿富汗上空的美军侦察卫星监视本·拉登住宅附近的情况达半年之久，最终通过信使的出没踪迹找到突破口，证实了本·拉登就在住所之内，并最终将其击毙。通过这个例子可以说明美军侦察卫星的监视能力，可以向美军实时报告伊朗导弹基地的活动情况，从而提供足够的预警时间。

在这次伊朗导弹报复行动结束后，拥有近200颗遥感小卫星星座的美国商业航天公司“行星实验室”发布了多张照片，显示了美军在伊拉克艾因·阿萨德空军基地遭到伊朗导弹袭击后的损伤情况，从照片上看，该基地的多个军事设施被导弹炸毁，包括机库、跑道等。

1月9日，美国媒体正式报道，美国官员称卫星发现了伊朗击落乌克兰客机的导弹的红外信号，而且精确点出是两枚道尔导弹及并非故意发射等关键信息。由于这些关键证据，迫使伊朗官方不得不承认是本国导弹击落了乌克兰民航飞机。

美国获得了怎样的证据让伊朗承认是自己的导弹误击了客机？显然，只靠地面人员提供的情报是不够的。由于伊朗导弹的飞行时间很短，为此也有人对美国预警卫星能否有足够时间做出反应提出了异议。实际上，根据美军SBIRS预警卫星的性能，显然是可以实现的。当然，乌克兰民航飞机上是否装有在马航MH370失事后，国际民航组织推荐使用的跟踪和报告系统，还不得而知。美国Aireon LLC公司开发的采用“广播式自动相关监视”的GlobalBeacon系统，已为许多航空公司的飞机提供了以分钟计的全球飞机跟踪和黑匣子备份。由于这样的系统是美国公司开发并由美国铱星系统支持的，因此，美军是很容易获取这个系统提供的数据的。

我们也注意到，在伊朗击落客机前10分钟，伊朗发射导弹的连队处于通信中断状态，这是否是受到美军的干扰，目前还无法证实。

思考与启示

有媒体将这次美伊冲突说成颠覆或终结传统的战争模式，其实是一种夸张之辞。2020年初的美伊冲突仍然是一场充分运用无人机、人工智能和天地一体化信息网络等前沿技术的混合战争。早在2007年，美国军事专家霍夫曼就提出，现代战争的形态正在从传统的较为明晰的“大规模战争”或“小规模的非正规战争”向界限更加模糊、作战样式更为融合的混合战争形态发展。

▲ 移动用户目标卫星

▲ 行星实验室公司发布的卫星图像，显示了美军基地遭到伊朗导弹袭击后的损伤情况

当地时间2月9日，伊朗用凤凰号运载火箭发射胜利-1号卫星，但最终卫星未能入轨，发射失败。相对于近乎空白的伊朗，美国在太空具有绝对的优势，从而使得美军占有战略制高点。由于战场对美军是单向透明的，美军在这场冲突中，可以进退裕如。当然，美军在未来战争中若遇到在太空中比伊朗要强得多的对手，就未必能像在这次美伊冲突中那样游刃有余了。

特朗普上台后就大力主张加强美军的太空军事力量，并下令成立美国太空军。由于在这次美伊冲突中军用卫星的突出表现，美军在今后必将继续强化其太空作战能力。美国军事网站1月20日发表了理查德·西斯克的题为《美国官员称，美太空司令部已通过首次作战测试》的报道称，美国官员和专家说，新成立的太空司令部已通过最初的作战测试。该司令部拥有的预警能力帮助监测到伊朗最近向驻伊拉克美军基地发射的弹道导弹，为地面部队提供了预警优势。2月10日，美国国防部发布了总额约7054亿美元的2021财年国防预算需求文件。刚刚组建的太空军要求在2021财年为其提供154亿美元，以抗击新出现的太空威胁，并使军事太空行动从作战支援过渡到作战的关键的第一步。美军在这方面的动向值得关注和警惕。