从十分之一到二分之一，中国如何追赶美国领先三十年的航天霸权

过去，大多数国家和军事领导人认为卫星只是科幻小说里的东西，从1991年海湾战争开始，卫星极大地帮助战略轰炸和战术行动，美国的通信、导航、图像、预警等军事航天得到了蓬勃发展，已经发展成一个由许多军事、商业和民用卫星组成的复杂星座，今天，美国从总统到普通士兵都依赖于军事空间系统，同样在九十年代，中国才刚刚认识到太空在军事、商业和民用的价值，开始追赶之路

一：美国军事航天的起源

二战后，美国的军事太空计划是为了应对苏联的威胁而发展起来的，1953年8月12日，苏联成功引爆了一枚热核装置，同年公布了的米亚-4野牛轰炸机，美国的核安全意识已经荡然无存。军方寻找新的方法来发现苏联下一步会做什么，尽管美国空军使用带照相机的高空气球，这种方法是非常不准确和不一致的。空军和中央情报局(CIA)官员最终将建造洛克希德U-2飞机，更安全的收集信息的方法是使用侦察和监视卫星，1946年，兰德公司被委托进行制造地球轨道卫星的可行性研究。兰德建议美国发展轨道卫星，以支持可用于弹道导弹的远程火箭的发展，1954年11月27日，美国空军的航空研究与发展司令部发布了（WS）-117L先进侦察（卫星）系统的系统要求，首次尝试制造一颗侦察卫星。任务是收集机场和弹道导弹发射场的信息，进行电子情报收集并报告天气状况。

1957年10月4日，苏联发射了普特尼克1号并成功绕轨道运行，震惊了世界，如果苏联能够将有效载荷送入轨道，那么它就能够发射一枚装有核武器的弹道导弹。此外，苏联还可以建立轨道轰炸系统，艾森豪威尔政府需要更好的情报、预警、通信和一系列新系统来应对这种新发展。政府工程师和科学家提出了一系列载人和无人系统，不仅提供侦察、监视和警告，而且还进行轨道轰炸和反卫星，第一优先级是WS-117L，它的照片侦察版本成为了日冕计划，1960年8月18日，发现者14号（发现者是日冕计划的代号）携带了第一个完全成功的卫星从太空返回了胶卷。来自夏威夷希卡姆空军基地(AFB)的空军机组人员驾驶一架改装的C-119，在空中捕获了一个返回的胶片舱。日冕计划包括145次发射，并拍摄了苏联到1972年5月31日的照片。证明了军事空间计划的可行性和价值

20世纪60年代早期，卫星证明了它们的真实价值。在此期间，国防部长罗伯特·s·麦克纳马拉于1961年3月将军事空间系统集中在空军之下。但技术、资金和政治方面的担忧给一些军事空间系统踩了刹车。太空发射助推器仍然不可靠，经常在发射台上爆炸。卫星的有效载荷重量和部件可靠性有限，限制了它们的能力和寿命。弹道导弹和战略核项目占据了资助的中心位置，太空系统仍然是次要的。随着越南战争的升温，任何多余的资金都被用于生产常规部队，美国希望继续利用太空进行侦察、监视、通信和其他任务，但担心将军备竞赛扩大到太空。美国国家航空航天局已经开始控制许多载人和无人航天计划。民用太空计划开始主导这一领域，至少在公众眼中是这样。CIA在国家侦察办公室的掩护下，从美国空军手中夺取这些资产控制权，军事和国家关键空间系统开始成为高度机密的“黑色”项目，

第一次成功的军事太空发射发生在1958年10月11日，五角大楼越来越意识到空间行动的重要性，早期的太空军事努力显然集中在苏联的核弹道导弹或轰炸机的威胁上。在侦察、监视和预警功能占据主导地位的同时，军队开展了重大载人、无人航天研究。用高超音速飞行器和其他可能的子系统将军事人物送入太空的载人实验从20世纪50年代一直持续到60年代，直到美国宇航局在20世纪60年代末登上了月球，1982年，美军成立空军空间司令部，该司令部位于科罗拉多州科罗拉多斯普林斯附近的彼得森空军基地，不仅控制美国空军的卫星，还控制其洲际弹道导弹部队。

施里弗空军基地作为所有卫星控制的统一空间操作中心，而位于科罗拉多州丹佛附近巴克利空军基地的另一个设施则作为一系列早期预警和通信功能的通信处理中心，还有许多其他组织积极地计划和操作空间系统。位于弗吉尼亚州达尔格伦的海军网络和空间作战司令部控制着海军空间通信系统。美国陆军的空间和导弹防御司令部负责监督陆军特定的通信和空间活动，以及弹道导弹防御活动。美国国家地理空间情报局使用空间图像和其他信息制作地图和其他产品来支持军队。美国国家安全局人员负责保护通信和收集外国情报通信。

二：美国军事航天的科技

艾森豪威尔推进军事太空计划的最初动机之一是获得一种避免核突然袭击的方法。五角大楼在1967年创建了国防支持计划(DSP）。概念是将三到四个DSP卫星放入GEO，通过红外传感器系统识别弹道导弹发射。整理后的数据使分析人员能够计算出弹道导弹的发射类型、发射时间和地点以及潜在的撞击点。这些数据对于民事和军事防御行动是无价的。在1991年沙漠风暴行动期间，DSP给指挥官提供了关于伊拉克弹道导弹发射的重要信息，使爱国者导弹系统击落来袭的战区弹道导弹。DSP的后续计划是天基红外系统。工程师将其设计用于预警和导弹防御跟踪和制导。未来的系统将被设计来提供识别、跟踪和潜在引导反弹道导弹系统到目标的能力。从1958年到2005年，美国大部分的“军事”太空载荷集中在侦察卫星上。情报机构现在控制着这些卫星，

军事卫星设计的两个最著名的目的是导航和通信。军事导航卫星已经从早期的过境系统发展到今天的GPS。美国空军在1978年向太空发射了第一个GPS卫星，这些卫星群可以向任何拥有接收器的人提供地球表面任何一点的精确、连续的三维位置和时间信息。通过使用GPS星座，军用和民用用户可以替代传统的地图或天文导航。士兵不用担心迷路；船舶能够准确计算航线；飞行员可以使用这些系统提供更其精确的弹药或目标。美国空军最初设想由16颗卫星组成的GPS星座，后来扩展到21颗卫星，其中3颗在轨卫星作为备用卫星。2004年，该星座共有28颗卫星。每颗卫星每12小时绕地球运行一周，最初的使用寿命约为7年半，而最新的GPS可以使用12年。德尔塔II型助推器定期将这些卫星送入约19000公里的轨道。施里弗空军基地第50太空联队的工作人员操作GPS， 6个地面监测站和4个天线控制它。GPS水平精度范围从5到10米，用于军事应用。今天，GPS在导航中起着重要的作用。

通信卫星是第二受欢迎的卫星系统，卫星提供了即时的，世界范围的通讯，而不需要依赖广泛的电缆。由于军方对长途、战术和战略通信的需求使现有的电话、电报和无线电服务不堪重负，空间通信应运而生。最初的国防通信卫星计划，使用的是45公斤重的卫星，由26颗卫星组成，于1968年开始运行。该项目通过向指挥官提供语音和电传支持，为东南亚作战提供支持。后来，空军卫星通信系统(给有核能力的部队提供了一个安全的指挥和控制系统。使用海军舰队卫星通信系统和卫星数据系统向轰炸机、弹道导弹发射井和潜艇发送预格式化的紧急战争命令，为指挥和控制目的提供了广泛的覆盖面。服务时间最长的系统之一是国防卫星通信系统，在1982年首次发射，可以为指挥官提供一个核加固的、抗阻塞的通信链路。该系统由5个活动卫星组成，在3.5万公里的轨道上运行。。极地军事卫星通信计划包括一个三颗卫星星座，每颗卫星仅重213公斤。有四个主要卫星和四个后备卫星，海军的另一个系统是全球广播系统(GBS），该系统提供宽带宽通信能力，允许将数字图像和视频发送给战术指挥官。该系统由三颗地球静止系统和商业备份系统的GBS卫星组成。

到1990年，冷战即将结束，美国军队才开始将几个空间系统整合到陆、海、空部队中，波斯湾战争后来成为太空系统在战斗中的第一次真正应用，这时的美国军队卫星系统并不是很强，美国军队抵达沙特阿拉伯才发现驻扎在波斯湾的50多万美国军事人员和部署在波斯湾的欧洲部队都需要通信，美国只有少数安全的卫星通信电路，许多线路如租用的商业线路容易受到干扰。幸运的是，美国有足够的财政资源来使用这些商业线路，伊拉克也没有足够的手段来干扰这些信号。伊拉克军队入侵科威特之前，中央司令部在该地区只有4个战术DSCS战术终端，美国空军只装备了72架F-16C/Ds、37架b -52、21架rc -135和其他一些装有GPS的飞机。美国海军陆战队没有在飞机上使用任何GPS接收器。其他军种的GPS接收器更少，为了解决带宽问题，五角大楼也不得不要求使用英国天网IV-B卫星来增加容量。为了解决带宽问题，为了解决夜间机动和许多其他军事行动问题，联军军队不得不购买超过1.3万个民用GPS接收器，

波斯湾战争使军事空间系统从奇异的领域转变为常规领域。GPS、卫星通信和侦察成为作战的日常工具。空间系统从对现有的电话通信、地面雷达和天文导航的补充作用发展到主导整个范围的活动。2003年伊拉克战役中，美空军的商业卫星通信终端增加了560%，军用卫星通信终端比冲突前增加了120%。来自天基系统的快速通信和信息可以为战斗指挥官提供即时数据，许多参与方可以共享和操作这些数据，地面部队可以下载目标的空间图像，可以与可用的飞机联系以轰炸它，或者使用附近的水面舰艇发射巡航导弹。用户要求向机组人员或直接开火的炮兵部队提供按需支援，也消除了上级指挥部的一层火力支援协调。与1991年前波斯湾战争时期不同，联军空投了大约2万枚制导弹药，其中32.7%是JDAM卫星制导弹药s。

三：中国军事航天的起源

中国，其军事、民用和商业空间计划起自1970年代初，首先利用弹道导弹发展计划来支持军事太空计划，钱学森对中国的太空军事努力给予了很大帮助，成为了中国弹道导弹和太空计划的科学催化剂。中国首先使用苏联r -1来测试弹道导弹概念，制造了东风弹道导弹，使中国得以将其触角延伸至太空，1970年4月24日，172公斤“东方红-1”(DFH-1)卫星发射进入轨道。使用了改进型DF-4长征火箭，中国有四个系列的长征，CZ-1到CZ-4。随后的每个系列都有不同版本，根据第三级、改进的第一级和第二级、捆扎式固体火箭助推器，从1970以来到2003年，中国只进行76次轨道发射，并成功地将超过47个空间系统送入轨道，相比之下，，美国共进行了1284次发射，将1773颗卫星送入轨道，俄罗斯已经尝试了2628次轨道发射，中国可以依靠几个军事系统，包括一个摄影侦察，两个商业/军事通信，一个军事目的通信，两个导航和一个海上监视卫星，只有提供非常有限的能力。

经济的发展和民众生活水平的提高可能会使商业和民用太空计划朝着手机、天气、遥感、数据和其他非军事应用的爆炸式市场发展。中国迫切希望建立自己不断扩大的商业太空能力，中国用火箭发射了其他国家的卫星，获得了硬通货和技术，中国的太空技术出口，包括卫星出口、卫星发射服务可以与美俄一争高下。中国、巴基斯坦签署了由中国提供PakSat-1通讯卫星、发射服务的合同，中国同产油国尼日利亚、委内瑞拉签署了尼日利亚-号通讯卫星、委内瑞拉一号通讯卫星的制造、发射服务，上述卫星是以东方红4号通讯卫星为基础研制的，都可以运用在军队通讯领域，

另一种军民两用卫星是遥感系列卫星，配备有光学传感器、红外传感器和合成孔径雷达传感器，主要用于环境监测、测绘和灾难管理，某些时候用于部分军事目的，如任务规划和战场整体态势感知等。3号、10号和13号卫星是雷达成像卫星，遥感-5号、12号、14号和21号则为光学成像卫星，遥感-9号、16号、17号、20号和25号则是电子情报卫星。除了电子情报卫星外，其余遥感系列卫星均在近极太阳同步轨道上运行，用于提供有关军事目标的多种波长、交叠式全面图像。遥感-9号、16号、17号、20号和25号系列卫星各自都是由3颗卫星组成的星座，在轨道中保持密集队形。使用电子情报和信号情报传感器开展海洋监视任务。

中国2003年发射了2颗照相侦察卫星一尖兵-3A和尖兵-3B，其分辨率为3米，扫描宽度达30千米，2010年，中国已经拥有在轨的3颗合成孔径雷达卫星和4颗高分辨率光电成像卫星。据称，前2颗合成孔径雷达卫星分辨率为5~20米，相应的扫描宽度达40~100千米。第3颗合成孔径雷达卫星分辨率达到了1.5米，光电成像卫星分辨率已从1.5米降至1米。由4颗光电成像卫星和2颗合成孔径雷达卫星在没有引导的情况下，重访照相时间为6.9天。但在2010年，在天气良好且有精确和近乎连续的目标定位信号指示的情况下，重访时间将由6.9天下降到4个小时，可以提供更为准确连续的目标定位信息，

2010年，中国开始发射高分辨率光电成像卫星。其扫描宽度达到100千米，分辨率在3~10米之间，非常适合于发现、定位和识别大型水面舰艇。2017年有3~4颗合成孔径雷达卫星和3~4颗高分辨率光电成像卫星在轨。这些卫星重访时间为2.9天，在近乎连续的目标指示的情况下将缩短到2.6小时，中国的海洋监视卫星精度至少达到数十千米，每套系统对地（水）面覆盖半径为3500千米，3颗海洋监视系统卫星能对指定目标每日可进行18次临空监视，因此能够引导成像卫星提供额外的瞄准数据。可对美军航母构成前所未有的威胁。

为了发射更大的卫星，中国推出了具有大运载能力的LM-5D型运载火箭。其芯级直径达到5米，同时捆绑了一个直径达到2.25米的助推器和2个直径3.35米的助推器。火箭总长达到60米，起飞重量675000公斤，起飞推力835000公斤，对GTO轨道的运载能力达到10000公斤。这型火箭可以直接将有效载荷送入MEO、GEO轨道，甚至环月轨道，能够完成不同轨道的多星部署，具有更强的轨道机动能力、机动变轨能力，对于中国启动太空战的变轨、共轨杀伤卫星研究拥有莫大的意义。CZ5具备了对近地轨道发射重量达到25吨级卫星和对地球同步轨道发射12吨卫星的能力，这样中国的图像侦察卫星的质量还将取得飞跃性提高，其图像侦察卫星的重量就能够超过14吨以上，中国也在建造重量在10到100公斤之间的微型卫星，雷达成像分辨率为50米，先进的技术使部件小型化成为可能，从而减轻了卫星的重量，提高了卫星的容量，可以用固体燃料弹道导弹快速部署。

四：结论

在过去三十年中，中国由一个航天小国成为世界数一数二的航天大国，现在拥有三个发射场和一个空间跟踪系统，该系统跨越大西洋、非洲、南亚、南太平洋和中国本身的地面站，还有两个专用的空间控制中心，军事航天工业在不断增长，1997--2002年中国只发射了33颗卫星，美国发射了330颗卫星，2003--2008年，中国只发射了54颗卫星，美国发射了150颗卫星，2009--2014年中国发射了110颗卫星，已经接近美国的二分之一，截至2015年，中国共拥有132颗在轨卫星，其中情报、监视、侦察与遥感卫星37颗，导航卫星15颗，通信卫星24颗，对地观测卫星共29颗，空间科学卫星10颗，科技发展卫星17颗。尽管中国不会像美国那样建造那么多或复杂的太空系统，目前也不能与美国的全球空间能力相匹敌，但已经有能力阻止美国的独霸太空了。