美國在太空又搞事了,然而這次卻出了大丑。據環球網報道,美國軍事網站“防務快報”稱:美國的太空監視衛星“USA-271”近日試圖靠近中國最重、最先進的通訊衛星“實踐二十號”,但中國衛星卻“迅速移走”,使其撲了個空。
好傢伙!這間諜衛星悄沒聲地靠近別國衛星,肯定就沒安什麼好心,結果還撲空了,橫豎都是美國人理虧,而且還大失臉面,然而《防務快報》的腦回路確實清奇,強行將帽子扣到了中國頭上,竟然說:中國衛星採取了一種策略以避免被美國間諜衛星跟蹤,這暗示了其潛在的太空戰能力。
我的天!自己想幹壞事沒成,被別人躲了過去,在美媒口中竟然就成了別人想搞太空戰,這個彎轉得太急,人馬君一時都反應不過來。美媒的說辭咱不用太放在心上,真正讓人感興趣的,是這個美國間諜衛星到底想幹什麼,而中國衛星又是靠什麼獨門絕技將其甩掉的呢?
人馬君查閱了相關資料,發現這枚USA-271衛星的來頭著實不小,是美國欲實現太空霸權的重要一招。該衛星屬於“地球同步空間態勢感知計劃”,縮寫為GSSAP,是天基太空監視系統SSBS的一個組成部分。SSBS透過多顆衛星來監視位於不同軌道的空間物體,可避開大氣層擾動的影響,效果極好,而GSSAP是其中的高階貨,專門負責監視距地面36000公里高的地球同步軌道上的衛星。
地球同步衛星都是非常重要的衛星,尤其是位於同步靜止軌道的衛星,由於在赤道上空並且繞地球一週剛好24小時,因此可以在天空中定點。其中一些衛星是通訊衛星,是現代網路和通訊的基礎。還有一些是成像衛星,利用同步靜止軌道的優勢,可以1天24小時不間斷地盯住某一區域,而低軌道衛星要好幾天才能回訪一次。對於別國的這些衛星,美國從霸權思維的角度出發,肯定是很想了解的。
但要在太空中全面監視地球同步衛星,可不是件容易的事情!那些位於低軌道上的衛星,可以透過多顆低軌衛星進行光學探測,但同步衛星軌道高度達到36000公里,只能看到軌道,但看不清細節。如果想抵近監視的話,這些衛星又幾乎都位於赤道上空的同一條靜止軌道,只是位置不同,想把這些衛星全都近距離“拜訪”一下,很有難度。
美國人想了個辦法:一次發射兩顆GSSAP衛星,一顆略高於同步軌道,一顆則略低,這樣兩顆衛星的繞行週期會稍大或稍小於24小時,可在同步靜止軌道的上方和下方以一定的速率不斷漂移,將所有感興趣的衛星都“路過”一遍,必要時可以進入靜止軌道停留。GSSAP還可進行調相機動,以儘快到達目標附近,機動過程會在地球陰影一側進行,以便躲開地面光學系統的跟蹤。
GSSAP衛星可以逼近到距離目標衛星僅10公里的地方進行監視,靠得這麼近想要幹什麼?司馬昭之心路人皆知。2014年7月28日,第一批兩顆GSSAP衛星由德爾它IV M火箭發射,編號為USA-253和USA-254,第二批在2016年8月發射,編號為USA-270和USA-271,USA-271就是本次事件的主角之一。
GSSAP衛星重約500公斤,軌道傾角0.5°,使用脈衝燃燒式發動機,可在同步靜止軌道的上方和下方漂移,漂移週期154天,可監視這條軌道上的所有衛星,還具備交會對接的能力。據俄羅斯提供的資料,透過數百次機動變軌,GSSAP衛星曾以10~15公里的距離靠近過多顆別國衛星,包括俄羅斯和中國的,並曾在2017年接近過中國為巴基斯坦製造的通訊衛星Paksat-1R,和為奈及利亞製造的Nigcomsat-1R。
這次USA-271想要偵察的目標,是實踐二十號衛星。根據環球網的公開報道,實踐二十號於2019年2月27日由長征五號火箭發射,重達8噸,是目前世界上最重的通訊衛星,目的是驗證東方紅五號衛星平臺的關鍵技術。光憑這8噸的重量,就知道這妥妥的是個大國重器,要知道有能力把8噸的衛星發射到地球同步軌道的真不多,大概只有中美俄歐4家,日本才算半個。
讓500公斤的GSSAP衛星去接近8噸重的實踐二十號,前者機動起來應該比後者更靈活,按說是手到擒來的事情,但偏偏這次就撲空了,丟老了人了!原來實踐二十號除了個頭大之外,在動力方面也並非等閒之輩,環球網報道稱:它裝備了由化學推進和電推進組成的混合動力系統。位於靜止軌道的同步衛星不是定點不動的嗎?為什麼還需要動力呢?
原來同步衛星在太空中不只受到地球的引力,還受到來自太陽、月球的引力影響,軌道會緩慢發生變化,就算是地球的引力也不是完全均勻的。為了維持在固定的位置,同步衛星需要消耗燃料來推進,一旦燃料用盡,軌道無法維持,它的壽命也就到了。
以往我國的同步衛星多采用化學推進,推力較大,隨叫隨有,適合執行入軌和變軌操作,但化學發動機的比衝小,消耗的燃料多,對衛星壽命不利。據科技日報介紹,實踐二十號上採用了LIPS-300電推進系統,是一種離子推力器。電推進的推力很小,只有毫牛或牛的量級,跟化學推進沒法比,但優點是比衝高,可達1500~3000秒,而化學推進中最牛的氫氧機也才400多秒。這樣一來,電推進實現同樣的速度增量消耗的燃料遠小於化學推進。
離子推力器一般使用氙氣等惰性氣體作為工質,以最基本的靜電式離子推進器為例,首先用電子槍發出電子,將工質氣體電離,在後方放置兩塊打了無數小孔的正負柵板,柵板之間加了高電壓,離子穿過柵板時被電場加速向後噴出,產生推力。只要正負柵板之間的電壓夠高,離子就可以被加速到很高的速度,可達20至50公里每秒。
由於同步衛星的軌道衰變是個緩慢而長期的過程,對發動機工作時機的要求不高,用推力較小,但效率奇高的電推進系統非常合適,在同樣的推進劑重量下,衛星壽命大大延長。而實踐二十號在使用了電推進之後,也沒有放棄傳統的化學推進,除了入軌所需之外,應該就是為軌道機動所保留的,正好在這一次的遭遇中派上了用場。
我們可以合理地推想一下本事件的過程:我國肯定是發現了USA-271衛星的行蹤,判斷出了它的企圖,然後在其變軌靠近之際,使用化學推進系統進行機動,擺脫了USA-271。由於實踐二十號的軌道維持用的是電推進,節省下來的化學燃料正好用於機動,而USA-271一撲落空,再想調整軌道追上實踐二十號,又需要耗費大量燃料和時間,已經得不償失,只好作罷。
這次的失敗給美國人狠狠地上了一課,它雖然投入巨資開發了GSSAP衛星這種抵近偵察式間諜衛星,但沒想到我國衛星也並不是任人宰割的,變軌能力足以擺脫其追蹤,令其望洋興嘆。我方完全是自衛目的,是出於“防人之心不可無”的考量,美媒卻炒作起我方的太空戰能力,這種倒打一耙的行為,令人不齒。