世界之大却容不下美国的雷达——看美军天基反导预警系统发展史
作者：兰顺正
起点：科普。。——军事科技前沿
美国空军新一代反导监视卫星项目于8月14日签署。根据美国《防务新闻》报告，美国空军与洛克希德马丁公司签署了价值29亿美元的合同。
后者将负责开发和生产三颗“下一代天顶连续红外项目”(OPIR)卫星，这些卫星将逐步取代目前部署在地球同步轨道和太阳同步轨道的SBIRS卫星系统。据说第一颗卫星将于2023年发射。
这比原计划2029年形成这一卫星星座系统提前了6年。仔细梳理后会发现，美国最近对天基反导预警系统特别热衷。那么这种制度的起源是什么，作用是什么？
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冷战遗留DSP
弹道导弹发射时，火箭发动机会喷出上千度的火焰射流，在飞行轨迹上留下几公里长、直径几百米、温度几十到几百度的高温废气。随着弹道导弹向上飞出大气层，这种高温尾迹将延伸到大气层顶部。
使用红外探测器更容易发现目标。位于太空的预警卫星不受地球曲率的限制，指挥覆盖范围广，能够尽早发现弹道导弹或其他在太空中运动的飞行器，因此天基平台在反导预警方面具有天然优势。
天基反导预警长期以来受到大国重视。在20世纪70年代的冷战高峰期，美国部署了DSP“国防支持项目”卫星，以防御苏联的导弹袭击。这颗卫星携带一个中红外波长望远镜、一个碲镉汞探测器和一个双辐射探测器。
空间和大气爆炸报告系统等设备可以探测导弹发射时喷流向地面产生的热量。一旦在地面上捕捉到新的热源，就可以根据热源的状况和移动情况立即做出判断，可以分辨出是森林火灾、火山爆发还是火箭发动机发出的火焰。
如果确定导弹升空，将立即根据其移动速度、高度、方向等信息计算出导弹的类型和落点，并迅速通知相关部门。从1970年到2005年，总共发射了23颗DSP卫星。目前，轨道上所有的卫星都是大块的。
它们是1989年以后发射的九颗星，其中三颗是1991年以前发射的。
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爬上一段楼梯就可以进去
早期的国防保障计划卫星采用的是短波红外和可见光探测，无法克服云反射的虚警问题。后来虽然演变为双色红外波段，但6000单元一维线阵的视场和分辨率并不理想。
虽然足以满足探测巨大尾焰的远程和洲际弹道导弹的需求，但对于近程战术弹道导弹来说还不够。
为了弥补DSP的不足，美国开始建造下一代天基预警系统——天基红外系统(SBIRS)。Sbirs采用双探测器系统，每颗恒星配备两个探测器，分别是“扫描”和“凝视”。
SBIRS系统分为高轨道和低轨道两套卫星监测系统。高轨道卫星主要用于探测助推导弹，扫描速度和灵敏度比DSP卫星高10倍以上。它的扫描探测器可以探测到导弹点火时的尾焰。
然后在导弹发射后的10s ~ 20s内将告警信息传送给凝视探测器，凝视探测器将目标画面拉近放大，获取详细信息。这种工作模式可以有效增强对战术弹道导弹的探测能力。
LEO卫星主要用于跟踪中段飞行的弹道导弹和弹头，引导拦截器拦截目标。与现有系统相比，低轨卫星可以将防御区域扩大2-4倍。其宽视场扫描短波红外探测器用于观察导弹发射时的红外辐射，发现战区内的战术导弹目标。
从而扩大搜索视野；窄视场凝视型多光谱跟踪探测器用于跟踪中段和再入段的导弹，以提高目标信息的获取率。通过扫描和凝视观察，可以观察和识别陆、海、空导弹的发射、类型和诱饵分布。
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按照美军最初的设想，SBIRS将扩大防御区域，增强美国战区导弹防御(TMD)系统和国家导弹防御(NMD)系统的能力。然而，由于技术和资金问题，整个系统部署缓慢。
到2018年1月，美国新一代SBIRS系统共有10颗卫星在轨运行(原计划系统包括31颗卫星)。
OPIR匆匆上马
美国战略司令部司令约翰海登(John Hayden)8月7日在阿拉巴马州亨茨维尔举行的太空和导弹防御研讨会上表示，面对来自俄罗斯和。。的“导弹威胁”以及来自朝鲜和伊朗等国家的“新兴和潜在威胁”，保卫美国本土的关键在于太空。
约翰海登说：“在导弹防御领域，最重要的是确保你能看到并描述这种威胁。我们必须能够看到这种威胁。”按照海腾的说法，拦截导弹其实就是一个“接球手手套”。
为了通过“主动抑制发射”战术拦截或成功摧毁助推阶段的导弹，美国需要一个有效的传感器层来及早发现威胁——，但这在地球上是做不到的。他说：“世界上没有足够的岛屿部署雷达。
以发现所有的威胁并确定威胁的特征。我们必须进入太空。”（巧合的是，就在海滕发出这一呼吁的几天前，。。成功测试了星空2乘波体高超音速飞行器）
可以看出，此次着急上马的OPIR与海腾的呼吁十分契合。对于此次的“下一代天顶持续红外项目”（OPIR）卫星，美军发表的声明表示，这项合同规定，洛克希德马丁公司将获得29亿美元，
负责设计、飞行硬件采购、早期制造与降低风险工作，到通过关键设计审查为止。洛克希德公司将提供3枚地球同步轨道卫星，用于组成OPIR卫星星座系统。空军表示，第一枚OPIR卫星将在2023年发射，
这比原计划开始取代SBIRS系统卫星的时间，2025年提前了两年。据称，OPIR系统与SBIRS的高轨道系统相似，都分为极地轨道卫星（太阳同步轨道卫星）和地球同步轨道卫星两种。
其中太阳同步轨道卫星负责监控北极上空，主要针对中俄，地球同步轨道卫星负责监控全球。但与现役的SBIRS卫星相比，OPIR卫星的特点是加强了探测能力，同时在面对反卫星武器威胁的时候有更高的生存力。
