2021年10月21日,香港《南华早报》报道了一个听上去有些扯淡的“绝世反卫星器”,称其强大到甚至能将反卫星这件看上去“大张旗鼓”的工程伪装成对方卫星的故障,究竟是怎么做到的?到底有没有这种武器?
进入发动机喷管内部搞破坏,能做到吗?
《南华早报》称湖南国防工业职业技术学院孙云忠教授及其同事在期刊《电子技术与软件工程》9月号上发表了一篇论文,其展现了一种反卫星的机器人装置!
这种装置可将小型爆炸物放置到航天器的喷嘴内,使用一种用来分离火箭的“熔铸炸药”,与“时间控制的稳定爆炸”相配合,但目的并不是把卫星炸毁,而是伪造出卫星自己发生故障的状态。
这种和卫星发动机的德拉瓦尔喷嘴完美配合的装置,使用电磁驱动的机构在喷管内停留后可以张开并抓住卫星的喷嘴,必要时也可以离开,孙教授的团队设计了一种长杆型结构,在伸入喷管内部后张开,从而该装置就被锁定在了喷管内部。
据研究团队介绍,这种武器在爆炸时可以控制到非常精确,只摧毁卫星内部却仍能保持卫星结构完整,似乎这确实是控制摧毁卫星时太空垃圾的一种绝佳方式,而且研究人员表示“在某些领域具有很高的实用价值”。
给猫装上铃铛?
尽管这篇论文描述的这种武器确实非常不错,但有一个问题非常值得深思,这是一个反卫星的“弹头”,那么谁送它上去呢?送到轨道后是自主飞往敌人的卫星呢还是由第三者送过去?
另外它们的引导组件又是什么原理?它是如何识别卫星的喷管的,识别后它又是如何前往并进入内部的,因为太空环境没有大气,无法用螺旋桨驱动,只能用压缩气瓶或者火箭发动机,这个结构那么小,要将这些设备都集成在内部,不仅难度极高,而且它的机动范围实在是太有限了。
所以笔者忍不住要吐槽下,就像老鼠发明了一个能让猫的到来提前预警的绝世好办法,但这个好办法却是去给猫挂上铃铛?应该有一种更好的办法来解决这个问题。
现代反卫星的武器到底有哪几种?
卫星从近地轨道到中地球轨道,再到静止卫星轨道,距离从300千米到3.6万千米不等,从理论上来看反卫星有几种方式:
激光致盲、摧毁
太空核爆摧毁卫星
直接撞击摧毁卫星
大致上有这些反卫星的方式,第一种激光致盲比较简单,利用的是激光高能量使光学卫星的CCD烧毁,从而失去了其侦察价值;还有一种则是用激光直接摧毁,因为致盲对雷达或者通信卫星是无效的,但由于通信卫星大都轨道很高,甚至在静止卫星轨道,激光发散太大,因此这是一个难题。
太空核爆摧毁卫星
这个利用的核爆产生的强脉冲电磁波,对“杀伤范围”内的卫星都会无差别攻击,其原理是核爆的强脉冲电磁波在卫星上感应出电流,击穿芯片,导致卫星内部电路损坏失效,但这玩意儿估计都没人敢用吧,毕竟是个六亲不认的家伙。
直接撞击摧毁卫星
这个要求是最高的,它需要反卫星导弹,将轨道的顶点与卫星轨道相切,并且当反卫星武器到达顶点时卫星也刚好到达那里。
然后识别目标,启动KKV弹头,调整轨迹,使其出现在卫星前进的轨道上,两者相撞,卫星被摧毁,完美的任务结束。
但比较麻烦的是卫星被撞毁后将产生数以万计的碎片,它们将在卫星轨道上长期停留,甚至可能会造成其他卫星甚至航天器遭遇碎片的威胁。
另一种无法直接撞毁,引爆一颗弹头,四散飞溅的碎片击中卫星,从而摧毁卫星,这种方式少了KKV弹头,省下一大笔投资,但由于准头差,飞出的碎片不一定撞到对方卫星,因此失败率比较高。
2007年1月11日,开拓者一号火箭携带一枚动能弹头,以对向8公里/秒的速度摧毁了750千克的报废气象卫星风云一号C。
2008年2月14日,美国海军发射了一枚SM-3导弹,摧毁了247千米高度的、已经失效的USA-193间谍卫星,这是一颗美国2006 年12月14日发射的军用侦察卫星(雷达成像),但入轨数小时后即失去联系。
还有哪些反卫星的方法?
早期美国航天飞机用来发射和维修卫星的机械臂就是一个完美的捕获对方卫星的机构,而且航天飞机变轨能力非常强,因此从理论上来看航天飞机也是一种反卫星方式。
还有一种则是从清理太空垃圾方式延伸出来的反卫星武器,比如向对方卫星发射一张网,使其阻力增加逐渐降低轨道,甚至还有暂时失效的方式,比如发射卫星经过其附近时向其喷漆,这些物质能在太空中逐渐蒸发,过后又可以恢复正常。
另一种方式则是捕获太空垃圾的方式,这种技术可以用来清理太空垃圾,也可以完美的反卫星,比如一颗专门用于这种用途的卫星,带上机械臂,看谁不顺眼就往那颗卫星的尾喷管里塞一个“铃铛”爆菊。
不过问题要是对方卫星是防反卫星的怎么办?搞不好卫星上还有防反卫星的设施,那就在太空来一干一架,谁输了谁倒霉?
延伸阅读:卫星碰撞事件
国东部时间2009年2月10日上午11时55分,美国铱星33(在役)与俄罗斯已报废的宇宙-2251卫星在西伯利亚上空发生相撞,这是历史上首次卫星相撞事故。
轨道高度是776千米,撞击时相对速度大约为11.6千米/小时,产生的碎片数量不明,美国航天监视网(U.S. Space Surveillance Network)追踪到了超过500个碎片。