发现者号
“发现者”号在太空
“发现”号是美国现役三架航天飞机中最老的一员,1983年11月建造完成,1984年8月30日首航。在历次发射中,“发现”号战绩辉煌,曾将包括“哈勃”太空望远镜在内的二十多颗各类卫星及探测器送入太空。
在航天飞机历史上,“发现”号总是“义不容辞”地挑起重返太空的重担。1986年1月28日,“挑战者”号升空73秒后爆炸,美国航天飞机发射被迫暂停。32个月后,“发现”号在各方关注下完成重返太空使命。2003年2月1日,“哥伦比亚”号失事。两年多之后,又是“发现”号勇担重任,完成了“哥伦比亚”号失事后的首次太空飞行。
“发现”号的专业名称为“OV-103”,即“轨道飞行器103”。它的机身长37.2米,翼展达23.8米,载货舱长18.3米,横断面直径4.6米。
“发现”号名字来源于历史上著名的探险船只,一艘是18世纪70年代英国探险家詹姆斯库克在南太平洋航海探险时所用船只之一,那次探险发现了著名的夏威夷群岛;另一艘是1610年至1611年探险家亨利哈得孙在加拿大哈得孙湾搜寻大西洋和太平洋之间的西北水道时所用船只。“发现”号的名字在人类的地理探索史上拥有极重要的地位,这一点在人类太空探索史中得到延续。
苏联间谍在“天顶”
发射前的“天顶”号
由于冷战的缘故,苏联对照相侦察卫星的研制极为重视,致使它成为苏联航天计划中规模最大、数量最多的单项计划,现已发展了7代,其中前3代起了一个很好听的名字,叫“天顶”,真可谓至高无上了。
“天顶”卫星是苏联早期的胶片回收型照相侦察卫星,主要有“天顶”2号、4号。该卫星的外观和苏联第一代载人飞船“东方”很相似,但是由于任务的不同,“天顶”卫星的大部分分系统是从头开始研制的。
1962年4月26日,首颗“天顶”2号卫星升空,拉开了苏联军事航天的序幕。“天顶”照相侦察卫星包括多种不同类型:“天顶”2号是苏联第一代普查型侦察卫星;“天顶”4号是第一代详查型侦察卫星;“天顶”2号M是第一代普查寿命延长型侦察卫星;“天顶”4号M是第二代详查型侦察卫星;“天顶”4号MK和“天顶”4号MKM是第三代详查型侦察卫星;“天顶”4号MT是第三代普查/测地型侦察卫星;“天顶”6号是第三代普查型侦察卫星;“天顶”8号是第三代侦察卫星,有普查、详查型两种。
“天顶”2号卫星由球形返回舱和服务舱两部分组成。它长约5米,质量约4700千克,返回舱中装有3台1000毫米焦距的相机和1台200毫米焦距的相机。此外,“天顶”2号卫星上还装有用于电子侦察的设备。
“天顶”4号卫星是“天顶”2号卫星的改进型,二者尺寸相同,但是“天顶”4号质量更大,约为5500千克。它采用的相机比“天顶”2号卫星的相机大得多,焦距为3000毫米,地面分辨率优于1米。但是“天顶”4号卫星没有电子侦察功能。
“天顶”2号和“天顶”4号卫星的典型轨道寿命为8天。它们有一个共同特点,即都不实施任何轨道机动;而“天顶”4号M卫星则具有轨道机动能力。
阵容强大的美国超级“电子耳”
美国超级“电子耳”
美国在2001年阿富汗实施的“持久自由行动”中动用了包括卫星在内的一切手段来搜寻拉登,确定打击目标,检验打击效果,其中电子侦察卫星具有举足轻重的作用,它用于截获拉登的电子邮件和窃听电话。2003年初,美国又故伎重演,用“军号”等电子侦察卫星对萨达姆进行了全方位侦听。
电子侦察卫星是保密级别最高的卫星,也是获取情报的重要手段。无论在冷战,还是在冷战结束后的几次局部冲突中,它都发挥了重要作用,尤其在快速作战决策方面,电子侦察卫星可以大显神威。
由于电子侦察卫星能不受地域或天气条件的限制,大范围、连续性地长期监视和跟踪敌方雷达、通信等系统的传输信号,从而可及时获得其军用电子系统的性质、位置和活动情况以及新武器试验和装备信息,了解敌方军队的调动、部署及战略意图,所以,它已成为当代情报侦察中必不可少的手段。美国、俄罗斯、法国和英国等国都发射过这种卫星,其中以美国的电子侦察卫星功能最强,阵容也最齐全。
“旋涡”电子侦察卫星
在2003年的伊拉克战争开始前到战争整个过程中,美国一直利用各种侦察卫星等手段来侦察、监视伊拉克总统萨达姆的行踪、部队的调动和导弹的发射等,其中电子侦察卫星负责监听伊拉克军事基地、萨达姆车队、总统官邸以及其他地区电话和无线电通话内容。例如,用“微卫星”监听伊电话并传往设在英格兰门威斯希尔的接收站,如果电话数据加密,则通过其他卫星传往马里兰州米德堡的美国家安全局进行破译。能监听大多数蜂窝电话的“军号”卫星则把收集到的信息数据,传往科罗拉多州奥罗拉巴克利空军基地和米德堡进行破译。传输数据和破译大约需要10分钟。
发展四代
1962年5月15日,美国发射了世界第1颗电子侦察卫星。至今美国已发展了四代这种卫星,其中第一代为低轨道卫星,第二、三、四代主要为地球静止轨道和大椭圆轨道卫星。按工作轨道和任务的不同它们又可分为详查型、普查型、特殊型、静止轨道型、大椭圆轨道型和新型极轨道型6种,或分为通信情报和电子情报侦察卫星。
冷战结束后,随着世界政治格局的变化和卫星技术的进步,早期发展的“峡谷”、“流纹岩”、“小屋”、“旋涡”、“大酒瓶”和“折叠椅”等电子侦察卫星,先后停止发射,并陆续退役。在伊拉克战争中,美国已用“水星”、“军号”等第四代电子侦察卫星取代了1990~1991年海湾战争中使用的“大酒瓶”和“旋涡”等第3代电子侦察卫星,使侦察能力进一步提高。目前,美国主要使用至少6颗第四代电子侦察卫星,即“水星”、“顾问”和“军号”等。甚至有报道称美国已拥有第五代电子侦察卫星——“入侵者”卫星。
“水星”是美国空军的静止轨道电子侦察卫星,主要用于截获通信情报,测绘伊军通信设备参数和配置地点,从而侦察其作战序列和指挥关系,也用来侦听通信内容,传回地面后进行破译。它不但能侦听到低功率手机的通信信号,还可收集导弹试验时的遥测遥控信号及雷达信号等非通信电子信号。该星由休斯公司承造,采用长约100米的新型特种天线。
“顾问”卫星是美国中央情报局的地球静止轨道电子侦察卫星,用于截获电子情报,精确测定伊军雷达位置及性能参数,为己方制定作战计划、进行干扰和打击提供情报支持。
电子侦察卫星现正从低高度向高高度和地球静止轨道发展,这得益于星上接收机灵敏度的提高。在常年值守的电子侦察中,静止轨道电子侦察卫星有更多的优势。因为卫星轨道越高,地面覆盖面就越宽,时效性也越好。所以,美国很重视发展这种卫星。
“闪电”通信兵
军用通信卫星除具有一般通信卫星所具有的通信距离远、容量大、质量高、寿命长、覆盖区域广等优点外,还具有保密性好、抗干扰性强、数据处理快、可靠性高和灵活机动及具有核环境下生存能力等特点。
按用途它可分为战略通信卫星和战术通信卫星,前者提供全球性战略指挥、控制、通信和情报传输,其中包括传输各种侦察卫星所获得的信息;后者则提供地区性军事信息的传输,如军用飞机、舰船、车辆、乃至小分队或单兵背负终端的移动通信。战略、战术通信卫星现正向合二为一的方向发展。
目前,美国、俄罗斯、北约和英国均拥有军用通信卫星,另有一些国家也在发展之中。其中以美国的军用通信卫星最为先进,并已在1991年的海湾战争中、1998年的“沙漠之狐”行动中和1999年侵略南联盟的行动中大打出手,效果十分明显。
美国现有多种军用通信卫星系统,它们功能各异,用途不一,一代比一代先进。主要包括第三代国防卫星通信系统(DSCS-3)、“租赁卫星”(LEASAT)、第二代“舰队卫星通信系统”(FLTSATCOM-2)、“特高频后继星”(UFO)、“军事星”(Milstar)、“卫星数据系统”(SDS)等,其中“军事星”特别引人注目。
气象战士巡天游
美国国防气象卫星
气象卫星在现代战争中的作用日益明显——光电成像侦察卫星拍摄重要军事目标或出动飞机轰炸要塞之前,需要知道那里的云层情况;在大海中航行的舰艇需了解未来的海浪、水速及是否有大雾或台风等气象情报;空袭用的导弹命中精度也与大气的温度、压力和风速等密切相关。所以气象卫星已成为从空间获取战略目标和作战地区气象情报的重要手段。
美国“国防气象卫星”项目隶属于美国国防部,卫星资料主要为军队使用,用于战略和战术气象预报,但同时也向民间提供云高及其类型、陆地和水面温度、水汽、洋面和空间环境等信息。
“国防气象卫星”星座由两颗近极轨道卫星、C3(指挥、控制和通信)、用户终端和气象中心组成。它能够日夜提供可视和红外云层图像,并测量风、土壤湿度、冰雪覆盖和其他现象。
“国防气象卫星”是当代世界上惟一的专用军事气象卫星,它装备了复杂的遥感器套件:其核心遥感器是运行线扫描系统天气成像仪,该系统使用移动望远镜技术,以交叉跟踪方向方式扫描地球,同时卫星沿着追踪方向向前运动,旨在绘制连续的覆盖全球的气象云图。其图像用于强风暴预测,定位风暴,评估其强度;星上另一种重要的遥感器是微波成像仪/探测仪专用遥感器,因为它采集的风速及降雨率等微波数据不会因云层覆盖而模糊不清,所以对于精确定位风暴中心、预测风暴发展及运动情况至关重要,使用国防气象卫星的微波图像,飓风与台风预报也有显著改善。
经不断改进,“国防气象卫星”的质量已由125千克增加到1497千克,遥感器由1台增加到7台,现有国防气象卫星-F14、F15、F16、F17在轨服役。
最初的“国防气象卫星”为自旋稳定卫星,装载“快门”式照相机。到了20世纪70年代卫星已能获得可见光和红外图像。20世纪80年代初卫星姿态控制有了明显改进,星上计算机处理能力大为增强。目前的“国防气象卫星”为三轴姿态稳定卫星,运行在高度约830千米的近极地太阳同步轨道,周期约101分钟,扫描条带宽度3000千米。2颗卫星同时运行时,每6小时可提供一次全球云图。
目前的“国防气象卫星”上载有如下遥感器:测量云层分布、云顶温度及地面火情的运行线扫描系统,每天两次观测全球云分布图及云顶温度;微波成像仪/探测仪专用遥感器,用于测量降水、液态水、冰覆盖和海面风速等。另外,根据卫星不同,还有磁强计专用遥感器、紫外边缘成像仪、紫外光谱成像仪和天底气辉光度计、离子/电子闪烁器专用遥感器(测量地球周围的电子密度和温度、离子密度、平均离子温度和分子量)、电子分光计专用遥感器和激光威胁警报遥感器。
一对海洋盗密者——海洋监视卫星
海洋监视卫星
探测海洋的各种特性,不仅在民用事业中有重大意义,在军事上也是非常有用的。然而,海洋占全球表面积的70%左右,若用船只或飞机监测全球海洋和跟踪海面舰艇,花费是巨大的,但如用卫星则容易得多。集电子侦察、成像侦察、对舰船等运动目标定位于一身的海洋监视卫星,就是探测、跟踪、定位、识别和监视海上舰艇的“大腕”。
与监视陆地的电子侦察卫星相比,海洋监视卫星具有战术侦察性质,因为海上目标经常是运动的,所以卫星须实时传输与分析数据,而电子侦察卫星则反之;海洋监视卫星监视的地区占地表面积大,故卫星轨道均较高,以便覆盖更大面积,而电子侦察卫星则达不到这些要求。