军用航天器的功能是什么?
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发布时间:2023-11-04 11:13
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时间:2024-11-30 01:47
人造卫星有民用和军用的分别。90年代初的统计,全世界30多年里,已经发射成功的航天器有3824个,其中美苏的军用卫星有2566个。当然卫星都有寿命,最长的几年,最短的只存在几天。所以同时在天空中的卫星不会有几百个几千个。许多民用卫星和科学卫星,也为一定的军事目的服务。
比如气象卫星、通信卫星,民用和军用是很难划分清楚的。因为研究气候、沟通民间联络用得到它,军事上也一样用得着它。和平利用宇宙空间同利用宇宙空间为打仗之用,其间不像白和黑的区别那样一清二楚。所以如果把这类卫星加上,世界发射的航天器中,大约3/4是用于军事目的。
各卫星的结构、控制温度、姿态、程序、天线和发射手段大致一样,不同的是卫星的专用系统。卫星的任务不同,设计和装备也就不同。
军事卫星有许多种,包括:
军事通信卫星,能为陆上基地、海上军舰和空中飞机提供可靠的通信手段,保障指挥顺畅;
军事导航卫星,能给水面舰艇和水下潜艇导航,还能为高速飞行的飞机、导弹以及地面部队提供精确的定位数据;
军事测地卫星,能够精确地测出各种需要打击的目标的地理位置,提高导弹等武器的命中率;
军事气象卫星,提供比较准确的气象数据以提高全球或局部地区的天气预报准确率,为制定作战计划提供依据,等等。
军用卫星中最多的也是最重要的是各种军事侦察卫星。
中国古代兵法中有句话,叫做“知己知彼,百战不殆”。意思是说熟悉自己和熟悉敌方的一切,那么打仗就百战百胜。所以,依靠侦察获取情报,是战争准备中的重要环节。
为了得到敌方的一切情报,古今中外军事首脑及其参谋部门真是绞尽了脑汁,使尽了各种手段。常用的就是派遣和网罗特务、间谍,盗窃、偷听各种军事机密,用人、信鸽、无线电报等密报回来。
但是,靠这样的侦察手段是很不够的。
你知道敌方导弹的发射井都设在哪里吗?你知道敌方部队在何时何地集结吗?你知道敌方的飞机、坦克都藏在什么地方又已经运到哪里去了?不是所有的地方都可以去人,也没有那么多特务间谍可派。中国通俗的有点儿荒诞的小说《封神榜》中写了一个“千里眼”,观看千里之外发生的事情如在眼前一般。还写了一个“土行孙”,可以从这里钻进土里,又从那里钻出土来。如果有这么一双千里眼和钻地的本事,要看哪里就看哪里,想去哪里就去哪里该有多好啊!
当代的军事侦察卫星,可以称得上是一双真正的千里眼。
①它速度快。快到什么程度呢?如果是近地轨道上的侦察卫星,每秒钟大约飞七八公里,一个半小时左右就可以绕地球一圈。这种侦察卫星速度比火车、汽车快几百倍,比起超音速飞机也得快十几倍或二十几倍。打个比方。从北京出发,到天津只要半分钟,到上海三分钟,到拉萨五分钟也就够了。不但侦察及时,而且保证有连续性。一般长寿的侦察卫星,在空中可以停留两年以上,在这段时间内可以侦察到目标连续不断的变化情况。
②范围广阔。飞机和卫星作比较,同样都是20°的视角,从3000米高度的飞机上能看到地面1平方公里的范围,从300公里高空的卫星上看地面,就可以看到1万平方公里,看到的范围相差万倍以上。有人作过计算,说在高空飞机上把我国拍摄一遍,需要拍100万张照片,用10年的时间;如果用卫星拍摄,只需拍800多张照片,花不了几天的时间。
③受*少。要是在对方地面上拍军事目标的照片,对方一定会把你抓起来问罪。你到我空中来照相也不行,侵犯领空主权,飞机也会被打掉。天上卫星谁能管得着它呢?它有超越国境的自由,而无侵犯领空的麻烦。高山、大海、荒漠戈壁、茂密森林,人无法到达的地方,都阻挡不了卫星去侦察。
照这样说,军用侦察卫星就没有缺陷和不足的地方了吗?当然不是。世上没有哪一样事物会是十全十美的,卫星也一样。
“太空千里眼”
军用侦察卫星因为高度不同,运行轨道不同,从地球上看去,就好像有动的和不动的两种状态。大多数侦察卫星,是处在120~200公里高空的低轨道和350~1500公里高空的中轨道上,它们绕地球运行的同时,地球自己也在不停地自转,所以不会老停留在一个点上。这些卫星绕地球一圈,就像用一道宽带子把地球绑了一道,但是下一圈不在同一个地球纬度上,两圈之间就会留下一个没有观察过的空白地带,人称之为“盲区”。
弥补的办法是有的。一个是在设计卫星轨道时,有意让卫星绕行周期同地球自转周期的关系不等,或者稍多一点,或者稍少一点。错开的结果就可以把要侦察的地方全部不漏地侦察到。另一个办法是在同一个轨道内多放几颗卫星,并网,联网。就像电视转播用的差转台一样,隔一定距离就设一个,这样就不怕有遗漏的地方了。
如果把侦察卫星发射到离地球表面35800公里的高空,这时候,它绕地球一圈的时间恰好同地球自转一周的时间相同,从地面上看去,就好像是静止不动的了。这种卫星叫做地球同步轨道卫星,又叫做静止卫星。它站得高,看得广,停留的时间长,能24小时连续工作。有3颗这样的卫星,整个地球就全都在它的监视之下。
军用侦察卫星从性能上分有四种。
①照相侦察卫星。它的设备主要是可见光照相机,其中有用来作普查的全景扫描相机和用来作详查的画幅式相机。卫星拍摄的照片有的密封装人回收舱,直接送回地面冲洗判读,世界上掌握这种技术的国家只有3个。为了防止回收舱落到别人手里,上面会装上自爆装置,规定时间一过就自行炸毁。另外的一个办法是无线电传输,就是先在卫星上把拍摄的照片自动冲洗出来,然后把目标图像转换成电信号,用无线电波形式发给地面,再还原为目标图像。有的照相侦察卫星上装有电视摄像机,一边对地面目标进行侦察,一边就把信息发送给了地面指挥中心,这就更快更简便了。
可见光照相机分辨力高,但是受天气影响大,阴雨、云雾和夜间都不适宜。白天也只有上午8~9点和下午2~3点工作最佳。所以人们又研究出了用红外线照相、多光谱照相和微波照相等设备。
但是,这些照相设备也都各有长处和短处。红外线照相的长处是可以揭露地表面的一些伪装,多光谱照相的长处是便于识别更多目标,可它们依然要受到云雾雨雪天气的影响。微波照相的长处是不受天气影响,还可昼夜工作,有穿透地表层和冰块、森林的能力,所以一般的隐蔽和伪装逃不过它的眼睛,它的短处是一遇到无线电干扰,所有可以发挥的作用就统统都失效了。要是这些照相方式配合起来使用,取长补短,不是更好吗?然而这样一来,卫星的负担就加重了。
对卫星拍的照片的分辨、判读是又一个关键技术。卫星到底能看到什么?照的照片同照相馆照的人像,或者同我们用的傻瓜机照出来的风景、山水照片一样吗?过去有一种传说,说北京军事博物馆广场上停的汽车,卫星照片上都能看出它牌照上的号码来,真是这样的吗?可以肯定地说,现代的高新技术还做不到使卫星上拍的照片同我们日常拍的照片一样,看出有鼻有眼的人、有砖有瓦的房子。
最先进的照相侦察卫星,在160公里高空,用焦距2.44的相机拍的照片,可以分辨出地面上长、宽都是0.3米的物体。但是这个物体在照片上依然不过是很小的小点,还要结合周围环境中其他目标信息,经过判读才能识别出这个小点究竟是什么。如果目标大到长、宽都有1.5~2米以上时,照片上有可能看清楚一些细部特征,比如兵舰的舰首、舰尾之类。
②电子侦察卫星。装备有侦察接收器和磁带记录器,主要用来侦察雷达和军用电台的位置、使用的频率,有时也截取导弹试验时发出的遥测信号,掌握对方战略武器发展情况。电子侦察卫星比其他电子侦察手段优越和安全,弱点是当地面雷达或电台过多、信号过密过杂,就难以筛选出真正有用的信息,而且容易受假信号的欺骗和干扰。如果地面雷达和电台临时关机,也可以躲过它的侦察。
③导弹预警卫星。用来戒备导弹袭击。洲际导弹飞得快,弹道高,射程远,发射后30分钟左右便可打到8000~13000公里的目标。
因为地球表面是椭圆形而不是平面,所以最先进的警戒雷达也只能在导弹飞过一半路程以后发现它。预警卫星在导弹离开发射架1分多钟就能发现它,从发现到自动把信息传给地面站,再从地面站传给指挥中心,全部过程也就三四分钟时间。对付从陆地发射的洲际导弹,有25分钟预警时间,对付从潜艇上发射的洲际导弹,也至少有15分钟的预警时间。这种导弹预警卫星存在的问题是,无法跟踪导弹在关机以后的惯性飞行,是真的发射导弹还是发的假导弹,卫星辨别不出来。
④海洋监视卫星。专门用来监视水面舰艇和水下潜艇的活动。装有电子侦察设备的这种卫星同电子侦察卫星没有什么区别;装有雷达设备的,可以主动搜索目标,不靠对方发射信号来发现目标。国外正在实验装备红外探测器的海洋监视卫星,设想从几百里高空能侦察到水下60米深的核潜艇。