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据称中国找到突破美国导弹防御系统的方法

今年2月,美国2006年太空军事预算正式出台。其中空军的太空武器预算最多,达99亿美元,与2005年的81亿美元相比增加了22.2%。对此,一名美国五角大楼高级官员称:“2006年的军事预算持续增长表明了美国国防上的一个趋势:将太空看作是我们作战实力的一个重要部分。
  美国欲提升太空战力引发中国担心
  美国哈佛大学肯尼迪政府学院的一位中国空间计划方面的首席专家近日表示,中国非常严肃地看待美国提升其空间军事能力的计划,并有可能作出积极回应。中国的专家和领导人担心如果美国在太空取得绝对的军事和战略优势之后将开始干涉中国的内政,如台湾问题等。


美国NMD拦截导弹发射升空

  哈佛大学的专家指出,中国领导人已经认识到,拉姆斯菲尔德委员会2001年太空武器化报告把台湾问题作为一种潜在的威胁。同样,在2001年1月,美国的军事演习把中国作为假想敌。中国的战略家们相信,美国的导弹防御计划对中国的国家安全造成了极大的威胁,压制了中国的核威慑。美国准备和日本签订协议共同研究和开发先进的战区导弹防御系统更是增加了对中国的威胁。
中国还对布什政府2002年的“核状况回顾”深表担忧,因为此回顾报告呼吁美国发展打击机动导弹的能力。报告说:“美国在远程精确打击武器和实时情报系统之间建立联系可能会阻止潜在的敌人在研发机动弹道导弹上进行大量投资。”这些武器将对中国未来的机动洲际弹道导弹造成严重威胁。
  TMD和太空战系统中国可能都有办法对付
  但是当美国野心勃勃想要发展新式太空武器的时候,中国不会就此甘心,无所事事。这位首席专家说:“在历史上,中国发展核武器的唯一目的就是为了保卫自己不受核讹诈的威胁。中国曾首先寻求制定一项武器控制计划以禁止太空武器化,正如它现在所持的立场一样。但是如果这种努力归于失败,如果中国认为自己合法的对国家安全的担忧被忽视,那么中国将很有可能在压制这一威胁上采取行动予以回应。”这些回应行动将取决于美国导弹防御和太空武器化计划的具体步骤。但是,中国的行动也可能包括制造出在数量上是目前14到15倍、射程超过7800英里的洲际弹道导弹,这足以威胁到美国。


传说中的中国最新型战略导弹DF-41

  美国专家指出,目前中国拥有大约20枚液体燃料填充、从发射井中发射的单弹头洲际导弹。但是,如果美国部署了包括100枚到250枚陆基拦截火箭的导弹防御系统,那么中国将有可能制造和部署100枚到超过300枚不等的弹头以及能够携带这些弹头的导弹。中国的科学家和工程师还将采取对付导弹防御的被动做法,其中包括了部署诱饵和反伪装系统,并减少核导弹飞行中途雷达和红外线的信号强度等。该首席专家说:“这些经济而又有效的对应措施对中国来说是可行的。”他表示,中国还采取了一些措施保护其洲际弹道导弹在飞行初期和最易受到攻击的发射阶段无法被拦截和摧毁。这些措施包括了装备快速燃烧的推进器,压低洲际弹道导弹的飞行轨道以骗过拦截导弹的跟踪传感器。中国还可以同时密集发射多枚洲际弹道导弹以应对拦截导弹,或者给导弹弹体涂上反射性材料,或者是导弹在飞行过程中进行旋转。
该专家说:“由于太空武器系统固有的易受攻击性(如太空拦截导弹或太空激光器),而反卫星武器成本相对低廉,中国可能会发展反卫星武器作为不对称防御手段。”另外,中国还有可能发展如小型自行引导航天器这样的陆基动能武器。“中国应该会研制低成本和相对来说技术要求不高的反卫星武器。”但是该专家强调,中国只有在美国首先发展其导弹防御和太空武器计划的情况下才会采取更加具有攻击性的相应措施。中国仍然恪守其2000年国防白皮书中的政策,继续核裁军的步伐。阻止外层空间的军备竞赛对中国和美国来说才是更可取的战略选择。


美国以波音747客机为载体的激光导弹防御武器(ABL)作战设想图
  
美国战区导弹防御系统
  战区导弹防御系统(TMD)主要由3部分组成:一是“爱国者”?Ⅲ型导弹,包括新型导弹、遥控发射装置、改进的通信和计算机/软件、改进型多功能雷达等,主要用于拦截中高空目标;二是“宙斯盾”/“标准”导弹、“布洛克”-4A系统,由配备了改进型“标准”导弹的“宙斯盾”系统和经过改进的软件系统组成;三是战区高空区域防御系统,它是美军战区导弹防御的外层拦截系统,由战区高空防御武器系统和陆基监视雷达与火控雷达系统组成。整个系统可用1架C-130飞机运输,便于远距离部署,机动性能好,其设计拦截距离为200公里,拦截高度为150公里,具有摧毁大气层外目标的能力。
目前,美陆海空三军都在加紧建立和完善各自的导弹防御系统。美陆军把重点放在战区导弹防御上,拟采用新型的“爱国者”导弹系统、增程拦截导弹以及战区高空防御导弹。海军的计划包括部署在海上的“低层”导弹系统和“高层”导弹系统。空军的计划是研制新型的机载导弹防御系统,能够在敌导弹升空时予以摧毁。美国国防部除打算增加用于制造助推段截击导弹的经费外,还特别重视激光反导。
链接:导弹防御系统的漏洞
2004年秋季,美国总统布什宣布期待已久的国家导弹防御系统第一阶段开始运行。五角大楼的导弹防御局 (MDA)10月中旬以前在阿拉斯加州格里利堡(Fort Greely)的发射井中安置6枚用以在山途摧毁来袭弹道导弹的拦截火箭;到2005年底之前,将在格里利堡部署另外10余枚,并在加州范登堡空军基地部署至少4枚。在今后数年,导弹防御局打算用更多的拦截导弹、先进雷达和监视卫星来补充这个尚不完善的中途拦截防御系统。部署的理由是为了遏制朝鲜或伊朗等所谓邪恶国家利用洲际弹道导弹(ICBMs)运载核武器或生物武器袭击美国的威胁。


美国导弹防御系统示意图

  建立起一个强大的反弹道导弹防御系统当然很有价值。核弹头的毁灭威力是如此巨大,以致于没有理由不去讲究如何防止美国受到导弹袭击的方法,但这不是勉强构造一个有缺陷的系统。对威胁程度的评估和对防御力量的审议,军事承包商,技术人员和政治家们应该给予更多的关注。五角大楼必须把重点放在危险更加迫切的短程和中程弹道导弹以及巡航导弹的来袭上,目前用于MDA中途拦截防御的资金应该转向开发另—种真正能够拦截洲际弹道导弹的系统。

导弹防御的基本内容
  导弹拦截方案可以分为三个大类:末段拦截,升空阶段拦截和中途拦截。末段拦截防御是指对处于飞行弹道最后阶段的导弹弹头进行拦截,典型情况是当它距离目标只有不到1分钟的时候。末段拦截防御所要考虑的主要是确保在弹头距离目标很近造成危害之前进行拦截。因此,保护城市建筑和人民的任务要比防护坚固的混凝土导弹发射井困难得多,而发射井中的导弹则是用来报复敌方的首先核攻击(其目的是威慑对方不敢首先进行核攻击)。当防御城市的时候,拦截导弹必须使核爆炸远离城市,在高空摧毁核弹头。因为城市要比导弹发射井更有价值,所以拦截的可靠程度一定要非常高。


美国导弹防御系统“海上镖头”:“标准”-3导弹

  举例来说,一枚100万吨级的核弹头必须在至少10千米的高空被拦截,从而避免城市被氢弹的高热烧成灰烬。所以,拦截火箭不能等到来袭弹头进入大气层后再发射,而且要留出时间让防御系统将较重的真弹头与较轻的诱骗假弹头识别开来。由于这些限制,意味着拦截导弹必须部署在距离城市50多千米以外。所以,除非五角大楼将拦截导弹像地毯一样遍布整个美国各地,否则很明显,末段拦截根本无法防御装有核弹头的洲际弹道导弹的威胁;甚至可能由于许多城市的防御非常完善,致使导弹对准其他防御不够完备的城市。
升空阶段拦截是要使处于发射阶段初始几分钟内正在向上升空的弹道导弹失效,这一策略对拦截导弹的要求很高。当洲际弹道导弹点火升空后,一般以平均大约3个g(即三倍于地球表面重力加速度)的加速度做向上弧线飞行,在250秒内达到每秒7千米的速度。假如拦截导弹需要200秒才能拦截到它(也就是说,拦截导弹必须在它发射后的1分钟内发射),而且必须在离开自己发射基地后飞行500千米远,然后击中敌方导弹的话,拦截导弹必须在初始100秒内以大约3.5g的恒定加速度进行加速,然后在下一个100秒内以每秒3.33千米的燃料燃烧速度飞行,才能够飞到这么远的距离。如果拦截导弹必须飞行1000千米,则其加速度和燃料燃烧速度都必须加倍。
  撞击与摧毁
  MDA的系统是否能起作用呢?首先察觉袭击美国的洲际弹道导弹正在发射的是军事卫星,它可以探测出大型火箭推进器的灼热火焰。自20世纪70年代以来,这些用于防御支持计划(简称DSP)的人造卫星定点于地面上方36000千米高的地球同步轨道上。由于每颗卫星的轨道周期均为24小时,因此它在赤道上方的某一点保持固定位置。几颗卫星合在一起几乎能观察到地球的任何地方。它们利用红外光谱,能够看到所有具有一定大小和射程的弹道导弹的发射。这些DSP卫星每10秒钟扫描一次地球表面,能够提供洲际弹道导弹的大致位置,精度约为1千米。从导弹发射时喷出烟云到升空至大约10千米高度,最后直到200~300秒后它的火箭发动机燃料烧尽,都有遍及地球各地的DSP卫星传送立体图像。


据称神舟是中国发展战略导弹防御的关键

  MSD系统会对准每枚导弹发射数枚拦截导弹,以在中途进行摧毁,这时来袭导弹的发动机早已经停止推进燃烧,导弹的核弹头已经与火箭分离。拦截过程发生在处于真空状态的太空中,位于地球表面上方数百千米,目标对准导弹弹头,此时弹头装在一枚再人大气层的装置中,以保护它再入大气层时进行隔热。由于拦截导弹必须在空间和时间上进行精确瞄准,以使它们能够自动寻找到弹头,而且敌方导弹的火箭发动机已经关闭,DSP卫星无法探测导弹,所以中途拦截需要有雷达精确跟踪敌方导弹的弹道轨迹。
为了覆盖洲际弹道导弹最有可能飞过的北太下洋地区,五角大楼本来计划在阿拉斯加州阿留申 (Aleutian)群岛的顶端Shemya岛上建立一个先进的雷达站。但是那一地区的强风和恶劣海况使其建筑非常困难,因此导弹防御局目前耗资9亿美元,在德克萨斯州的海岸外建筑一个设在浮动平台上的雷达。预期到2005年底之前完成,然后将它拖到靠近阿留申岛链附近的运行位置。[即使到那时,MDA的系统也必须依赖美国空军设在Shemya岛上的“眼镜蛇”(Cobra Dane)早期预警雷达L新的雷达使用X波段频谱发射微波,波长约为3厘米,比普通雷达的波长要短。这么短的雷达波能够使雷达波束变窄,以便它能在所谓的“威胁云”中准确地找到导弹的弹头。这些“威胁云”包括洲际弹道导弹的火箭末级,以及很有可能用膨胀气球伪装的几十个诱惑假弹头,目的是使雷达以及可见光或红外传感器上当。


俄罗斯白杨-M导弹是美国导弹防御系统致命威胁

  当然,在阿留申群岛附近的X波段新雷达无法保护美国遭受伊朗发射的飞越欧洲和北大西洋上空的洲际弹道导弹的袭击,导弹防御局计划在今后数年内通过部署一条宽广范围内的经过改良的传感器和拦截导弹群来弥补这一缺失。最终,DSP系统将会被一个新的设立在太空的红外系统所代替,该系统包括位于地球同步轨道的数颗人造卫星,能够更好地对处于发射升空阶段的洲际弹道导弹进行追踪。除此之外,五角大楼正在开发一种位于地球低轨道的卫星星座系统,利用红外和可见光传感器,可以在导弹中途飞行阶段追踪导弹。将卫星、雷达和拦截导弹与位于科罗拉多州夏延山(Cheyenne Mountain)的指挥和控制中心相连接的通信网络也将进行升级改造。
美国在70年代中期用于防卫北达科他州150个洲际弹道导弹发射井的早期导弹防御系统——卫兵系统(Safeguard system)以及目前仍在运行的保卫莫斯科的俄罗斯防御系统(依靠装有核武器的拦截导弹),其设计思想都是拦截导弹一旦接近敌方导弹到足够近的距离就通过引爆进行摧毁。在过去几十年,由于引导系统有很大改进,使得拦截导弹可以采用简单撞击的方式来摧毁弹道导弹。这项技术不需要在太空或大气层中进行核爆炸,可以避免扰乱通信和造成环境破坏。在MDA的系统中,每枚拦截导弹都携带有一种名为杀伤装置的负载,它利用红外传感器寻找洲际弹道导弹弹头目标。一旦杀伤装置与弹头距离足够接近,弹头进入传感器的视力范围,杀伤装置即利用小型侧推火箭使其完成撞击过程。尽管导弹防御局和它的批评者都承认,国防部从没有根据真实情形模拟过一次弹道导弹的攻击,但是五角大楼自1999年起就一直宣称这种所谓“撞击-杀伤”经历了数次试验。


美国欲使用英国的基地预警雷达

  采用这种方法,在拦截时接近速度非常之高,以致整个杀伤装置成为一个有效射弹。当一个静止的杀伤装置与一个以每秒7千米速度前进的洲际弹道导弹弹头对撞时将产生巨大的动能冲击,每千克装置质量产生将近2500万焦耳能量。相比之下,高能炸药的能量密度只有约每千克400万焦耳。很明显,杀伤装置中根本不需要加入炸药;最好是在改进引导系统时多为其增加一些质量,这样可以提高撞击目标的能力。
  敌方的反制策略
  美国国家导弹防御系统必须面对的是一个肯冒险下大赌注并且不想让我们的行动获得成功的对手。因此,部署那种只能够对抗敌方不采取任何应对策略的系统只会是虚假的安全。一种显而易见的对策就是减少弹道导弹及弹头的雷达和红外特征,使拦截导弹更难与之相遇。举例来说,将置于再入装置的弹头形状改为尖头锐利的圆锥体,并且涂敷可吸收雷达波的材料,可以在X波段雷达屏幕上明显地缩小物体的外形。另外,袭击者可以用液氮来冷却弹头的黑色外表,让杀伤装置的红外传感器根本发现不了。
另一个对策是每枚洲际弹道导弹都带有几十个看起来就像真弹头一样的诱骗假弹头。如果洲际弹道导弹在有动力飞行结束时释放出假弹头和真弹头,它们在穿过处于真空的太空时,重量较轻的假弹头与较重的真弹头其飞行路径根本没有区别。袭击者也可以为假弹头配备加热装置,令它们看起来与真弹头的红外特征一样。为了减轻建造假弹头的工作,袭击者可以制造一种反模拟弹头,即一种外表看起来像假弹头一样的武器。例如,真弹头可以外罩一个反射雷达波的铝制气球,其外表与几十个伪装假弹头的空气球完全相同。如果杀伤装置区别不出真假弹头,就必须发射数百枚拦截导弹,这样导弹防御系统很快就会瘫痪掉。


美国洲际导弹发射井

  中途拦截的基本弱点就是对方可以采取的策略全都太简单了。与设计、建造和维护洲际弹道导弹本身所花费的力量相比,用于实现这些策略所需的资金和技术简直微不足道。不幸的是,导弹防御局想当然地假设朝鲜(该国至今也没有试验过一种能够携带核弹头的洲际弹道导弹,尽管美国中央情报局从1998年起就一直断言朝鲜会进行这类试验)不会采取任何可以挫败美国拦截导弹的对策。而我深信敌方这些应对策略的效果,特别是诱骗假弹头和反模拟气球。自1999年开始,我就强烈呼吁弹道导弹防御组织(导弹防御局的前身)放弃中途拦截防御方案,而将重点优先改为在升空阶段进行拦截。
  挫败这些对策的唯一可靠方法就是在导弹飞行的早期阶段进行拦截,因为当火箭仍处于点火发射,接着马上离地升空的时候,洲际弹道导弹不可能在此时释放出逼真的假弹头。袭击者也许会试图通过发射伪装的假导弹来愚弄拦截导弹,这种假导弹看起来就像载有弹头的洲际弹道导弹一样。但是由于每枚假导弹都必须至少有两级火箭以使其看起来逼真可信,而这样做必然要比释放二三十个气球成本更昂贵。升空阶段拦截的另一个好处是终止其运载生化武器的能力,这种武器很有可能被装裹在数百个小炸弹中,在洲际弹道导弹刚刚完成升空之后就会释放出来。由于这些小炸弹可以一连串分别投向美国,无论中途拦截还是末段拦截防御系统,都无法终止这样的攻击。
MDA系统的建议者一直争辩说,他们打算将升空阶段拦截融入国家导弹防御系统中。但是构造一种分层防御系统,即可以在导弹沿轨道飞行的多个不同阶段进行拦截,这一策略的成本与效果相比过于高昂。每层防御都要花钱,而用在升空阶段拦截的投资比起将同样资金用于建设或扩充有缺陷的中途拦截系统会使美国更加安全。不幸的是,升空阶段拦截的技术开发日前仍处于初步阶段。我在1999年与导弹防御官员的讨论没能继续下去,而巳导弹防御局在开始实施·项正式的升空阶段拦截计划前拖延了好几年时间。
  在2003年,美国物理学会(APS)发表了对升空阶段拦截潜力的分析。这一研究是山一些高素质的物理学家和工程师完成的,他们中许多人在导弹防御方面拥有多年经验。虽然新闻报道宣称,这项研究否定了升空阶段拦截防御,但仔细阅读报告后可以发现,这项分析与我在1999年发表的特性评估的观点基本一致。我当时判断,要让拦截导弹的燃料燃烧速度达到每秒8~11千米,导弹重量需要 14吨。引导系统先是以洲际弹道导弹喷出的火焰,然后是导弹弹体作为寻的日标,而且拦截导弹撞击导弹力量之强,足以使其火箭发动机失效。美国物理学会研究小组相当详细地分析了洲际弹道导弹可能做出的规避动作,以及拦截导弹所需的应对能力。


美国海军“宙斯盾”系统是导弹防御系统的重要组成部分
  美国物理学会研究小组用这种方式表明了计划拦截来自朝鲜的洲际弹道导弹是多么困难,例如要确保弹头(在受到撞击后可能仍然具有功效)不会袭击美国或其他一些国家的任何地方(即使洲际弹道导弹在将近完成升空阶段时受到拦截袭击,弹头可能仍然有足够的动力飞到北关)。在我的文章中已经强调,如果弹头再进入大气层后只是飞越了美国的一些随意的地点而非它原先的目标城市,拦截仍应该被认为是成功的。因为美国的平均人口密度只有城市最大密度的大约1%,拦截可以有效地将敌方的导弹力量化解至原先的百分之几,这足以威慑其发射导弹了。
  太空大战
  正当导弹防御局在决定选择具体哪种升空阶段拦截方案时,一些官员翻出了建立以人空为基地的拦截导弹的陈旧计划,这些是最早的战略防御动议的—部分。例如“灿烂卵石概念”,设想在地球低轨道建立一个拦截导弹的集群,每个都装备充足的燃料,能使其奔袭正在升空的洲际弹道导弹,并能够应对导弹可能采取的仟何规避动作。宾夕法尼来州参议员Curt Weldon是国家导弹防御系统的一名强烈鼓吹者,他最近警告说,支持设立太牢拦截导弹的人们不要再反对部署陆基和海基拦截导弹,因为这种相互攻讦的竞争可能拖延两方面的计划。但是许多导弹防御支持者对他们的终极目标不假任何借口,就是要建立一个可以对付中国最终是俄罗斯洲际弹道导弹的系统,而且只有以太空为基地的拦截导弹可以达到这一目的。
然而,一个以太空为基地的系统会极端昂贵和容易受损。如果将拦截导弹放在地球的低轨道上,它们每90分钟左右环绕地球一圈。为了确保当朝鲜发射哪怕一枚洲际弹道导弹的时候,会有足够多的拦截导弹出现在其附近,美国可能需要部署1000多枚。虽然以太空为基地的拦截导弹不会像从陆地或海洋发射的导弹那样人,但没有强大的火箭发动机用来及时追上正在升空的洲际弹道导弹,这 目前主要的导弹威胁不是洲际弹道导弹,而是由舰船发射的短程导弹。些轨道上的拦截导弹就会毫无用处。美国物理学会研究小组估计,这种拦截导弹重量必须在600~1000千克之间,由于目前每送1千克重的物质进入轨道要花费2万美元,因此以太空为基地的拦截导弹系统的标价会很容易地达到数目亿美元。
  此外,以人空为基地的系统也会威胁到中国和俄罗斯的洲际弹道导弹,可能促使这些国家的政府采取先发制人的步骤。中国可能显得更易受到损害,因为它只有大约20余枚载有核武器、能够发射到北美的洲际弹道导弹。如果美国把数千枚可在升空阶段进行拦截的导弹部署在轨道上,中国无疑会制造更多的远程导弹,因为以太空为基地的系统能够被同时从一个狭小区域发射大量洲际弹道导弹的方式所击败。中国也有可能被迫摧毁轨道上的拦截导弹。不像对陆基或海基系统进行先发制人的攻击,袭击太空武器不会造成人身意外事件,而且不会被国际社会认为是战争行为。

美国士兵通过宙斯盾系统监视导弹飞行路线

  摧毁地球低轨道卫星的方法之一是向轨道高度发射一团密集的弹丸,当拦截导弹经过的时候便会被击成碎片。中国人也可以使用陆基火箭一个接一个地击落拦截导弹;或者他们可以将微型卫星作为太空鱼雷放人轨道内,每颗距拦截导弹不到数十米,预备在某一时刻发出警告时引爆。同样的策略也可以用来对付另一种以太空为基地的激光器,有人建议将之用于升空阶段拦截防御。但激光器比拦截导弹更易受损,造成的损失也更大,与效果相比,其成奉更高。
  最薄弱的环节
  甚至导弹防御局的头头也很少谈论日前正在运营中的国家导弹防御系统。2003年3月,长期担任导弹防御局及其前身机构首脑的Ronald Kadish中将在众议院军事委员会作证时谈到:“我们在2004年和2005年要做的工作就是从头开始,包括非常基本的能力”。然而我的看法是,由于针对中途拦截的应对策略非常有效,日前的导弹防御方式完全无法对付载有新型或现有核武器的洲际弹道导弹。
再有就是,目前针对美国的主要导弹威胁并不是洲际弹道导弹。如果像朝鲜或伊朗这样的国家打算袭击美国城市,它们更有可能使用在美国海岸附近的舰船上发射的短程导弹。在2002年美国国防部长拉姆斯菲尔德的一份新闻简报十提到:“一些国家已经在舰船上装设了弹道导弹,其数量很多,遍及世界各地。无论在何时,我们的海岸外都有一些这类船只来来往往。利用运输—安装—发射一体化装置,他们只需要简单地装好弹道导弹,点火发射,然后把发射装置放倒,拿东西盖上遮掩起来。他们的雷达信号特征与附近其他几十部的雷达信号特征一模一样。”然而,尽管承认这一事实,美国国防部却拿不出任何计划部署可以防御这些导弹系统
  目前正在运营中的导弹防御系统的枝节问题即使对该目标的长期支持者也变得日益明显。保守派专栏作家George Will写道:“核武器似乎不太可能通过邪恶国家的洲际弹道导弹进入美国,这样做会暴露来踪招致报复,它更有可能是通过集装箱、卡车、手提箱、背包或其他随处可见的东西”。但即使是由不负责任的国家发射一枚性质不明的洲际弹道导弹这种不太常见的场合,中途拦截系统也不是最好的防御手段。导弹防御局应该把精力转到导弹升空阶段的拦截,如果日的是要制止来自朝鲜和伊朗的洲际弹道导弹,那么陆基或海基拦截导弹看来最合适。在所有这些场合下,必须有效解决防御系统易受损的缺点,取消以太空为基地的武器。在导弹防御以及共他众多领域里,只有当系统中最薄弱的环节变强了,系统才会是强大的
  来源:《当代军事文摘》

据称中国找到突破美国导弹防御系统的方法


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