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●卫星隐患报告(Satellite Vulnerability Reports, SVR)向处于过渡状态或在已存在的操作区域外工作的单位提供订制的隐患信息;
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●安全窗口情报(Safe Window Intelligence, SWINT)报告提供有关单位不受侦察卫星覆盖范围影响的时间;
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●单行查理根数使侦察卫星隐患计算机项目单位能够估算他们自己的卫星的隐患数据。
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1988年,海军太空司令部设立了“上膛的子弹”(CHAMBEDED ROUND)项目,以支持舰队和舰载海军陆战队的部署。借助“上膛的子弹”项目,海军太空司令部为海军部队评估敌人的太空能力和对己方行动的特定反应。这种支持要适应各单位的特定装备、兴趣地理区域、预告部署检查期间或前往行动区域的中转过程中的意图。
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虽然苏联的解体造成了俄罗斯军事太空项目的削减,但情报界及其太空监视力量仍然很关注俄罗斯保留下来的项目,例如他们曾追踪过2013年6月发射的俄罗斯“角色级”侦察卫星。同样,太空监视力量还曾追踪过俄罗斯于2014年12月发射的“莲花S”信号情报卫星。阻止俄罗斯图像卫星发现特别的敏感活动的行动安全措施仍在继续。同样,有关俄罗斯通信卫星的数据也是需要的,可用来支持美国的通信情报活动。
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后冷战时期,利用卫星完成情报任务得到了极大的发展。中国的第一颗照相侦察飞行器于1975年进入轨道,如今已发射了大量各类图像飞行器,其中有的使用了电光和合成孔径雷达传感器。中国部署的飞行器还带有电子情报、海洋、绘图、气象和通信任务。中国的太空探索活动也包括月球上无人飞行器的绕轨道飞行和后来的登陆。
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自1995年,其他国家(包括法国、以色列、德国、意大利、印度和伊朗)带有图像情报能力的绕轨道飞行器得到了蓬勃发展,不光能力有所提升,而且随着图像雷达和电光传感器的应用,所使用的产生图像的传感器种类也得到了拓展。而且,商业图像系统的数量和能力也大大提高,其分辨率能够很好地为情报目的服务。其他国家也运行了各种其他用途的军事和民用卫星,包括通信、导航、气象、转播和信号情报。图10.1显示了运行太空系统的机构数量的增长。
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外国的太空活动有时会威胁到美国的太空力量。2006年,中国使用了一个激光器来干扰美国侦察卫星的行动。未来,中国的某个反卫星系统将会实施这类干扰。2007年1月11日,在两次失败的尝试之后,中国成功地测试了这样一个系统,美国情报称之为“SC-19”。测试中,从四川省西昌发射场发射了一枚导弹。目标是中国的一颗气象卫星FY-1C,其发射于1999年,进入与太阳同步的500英里轨道。卫星在距离发射点715英里处被炸毁,造成了两组碎片。
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然后,中国于2010年6月发射一颗卫星SJ-12,在进行了一系列轨道控制工作后,8月以极慢的速度向中国一颗更早的卫星SL-06F靠近。作为中国的一个轨道会合能力测试的结果,这两颗卫星可能真的连接到了一起。发展这一能力是建设太空站的前兆,也是检查或维修卫星、使卫星按照编队飞行、或者(更快地)发展反卫星能力所必不可少的。2013年5月可能还有一次高级反卫星系统的测试。2014年1月,据美国国务院称,中国进行了一次与反卫星武器相关的一个“非破坏性试验”。
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图10.1 太空系统的组织数量的增长
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2006年8月,对美国太空系统的威胁引起了小布什总统的担忧,他签署了一份政策指令,称美国将“采取那些必要的行动来保护其太空能力……并在必要时,阻止敌对国利用太空能力损害美国利益的行为”。随后由奥巴马总统于2010年6月签署的指令“美国国家太空政策”也有类似的表述,“美国将采取各种措施来帮助所有负责任的参与方确保对太空的利用,维护自我防御的根本权利,阻止他方的干扰和攻击,保卫我们的太空系统并为同盟国太空系统的防御做出贡献,而且在阻止行动失败的情况下,尽力打击敌人”。指令还提到,美国将“发展、保持和利用从商业、民用和国家安全来源获得空间态势感知(SSA)信息,以探测、识别和归类太空中与负责任利用和太空环境长期持续性相违背的行为”。
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美国太空监控工作的中心,是位于加利福尼亚州范登堡空军基地、隶属战略司令部的联合太空行动中心(Joint Space Operations Center, JSpOC,以前是夏延山空军基地的太空监视中心)。它维护“太空目录”,即在轨物体名单,并定期接收三类传感器(专用的、间接的、特约的)发来的数据,这些传感器组成了太空监控网络(Space Surveillance Network, SSN),它每天会产生大约38万至42万份观察报告。2012年12月时,JSpOC追踪着地球轨道中不少于2.2万个物体。其中大约1100个的用途是装备或卫星,而大约1750个是火箭箭体。这些物体中有超出1.9万个,占被是碎片或闲置的卫星,追踪物体的87%。
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专用SSN传感器
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专用SSN传感器是指主要任务是太空监控的传感器。它们完成了SSN对近地目标的探测工作的约70%,和SSN对外太空目标的探测工作的约90%。它们会依赖于各种各样的技术,包括光学和红外探测、雷达、探测路过物体的“护栏”和无线电频率监控。这些传感器位于太空中和地面上,地面上的传感器有设在美国境内,也有在外国的。
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美国运行主要任务为太空监视的三个卫星系统。一个是天基监控系统(Space-Based Surveillance System, SBSS),于2010年9月25日从范登堡空军基地发射;2270磅重的SBSS探路者Block 10卫星进入了一个390英里的太阳同步轨道,但到2012年8月才实现工作状态。这颗卫星设计寿命为7年,携带了一个11.8英寸的望远镜,能够记录地球同步轨道中的卫星和高度更低的卫星的图像。该望远镜是可移动的而不是固定的,能够每周7天、每天24小时地工作。而且,据说它能够探测对于其他系统而言是模糊的不完整物体,能够快速地从一个目标移向另一个目标,能够追踪正在移动的物体,如正在进入轨道的卫星。下一代的SBSS预期将于2016年开始开发,而首次发射预计将在2020年。
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另一个是2014年初已解密项目:地球同步空间态势感知项目(Geosynchronous Space Situational Awareness Program, GSSAP)。最初的两颗卫星由2014年7月28日发射于卡纳维拉尔角空军基地的“德尔塔 Ⅳ”火箭送入太空。2015年1月,它们通过了检验阶段,但初步工作能力的验收至少还需要好几个月。它们将在地球同步带上下漂移。空军的情况说明称,这个系统“在观察围绕地球近地同步轨道中常驻太空物体时,将具有清晰、通畅、独特的优势,而不会破坏气候和大气层,否则将对地基系统形成限制”。这两颗卫星预计还将具备对外国卫星实施特定式检查的能力。位于科罗拉多州施里弗太空基地的空军太空司令部(AFSPC)第50空中联队通过空军卫星操控网络(Air Force Satellite Control Network)操控这两颗卫星。计划将于2016年通过“宇宙神”火箭发射两颗替代卫星。
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空军太空司令部还将一个原本为导弹防御局发射的卫星用于太空监视,其发射于2009年5月5日。高级技术风险降低(Advanced Technology Risk Reduction, ATRR)卫星发射自范登堡空军基地,被部署在一个低地(537英里×542英里)的太阳同步轨道中,然后于2011年被移交给了空军太空司令部。计划于2017年再发射另外一颗监控地球同步轨道中飞行器的卫星。这颗卫星被称为ORS-5,将由麻省理工学院的林肯实验室,在位于新墨西哥州科特兰空军基地的空军太空作战响应办公室(Operationally Responsive Space Office, ORS)的监督下设计和建造。
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直到20世纪80年代中期,用于太空监控的主要专用地基电光传感器由一系列的贝克-努恩照相机组成,它们能够探测在地球表面为黄昏或黑暗时被太阳照亮的卫星。以已知星图为背景对卫星位置进行测量,会产生精确的位置数据。在项目进行中,贝克-努恩照相机被安置在将近12个地点,但是他们并非同时工作。
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在美国整个太空监控网络中,贝克-努恩照相机的作用由地基电光外太空监控(Ground-Based Electro-optical Deep Space Surveillance, GEODSS)项目来承担,由位于科罗拉多州彼得森空军基地的空军太空司令部第21太空联队下属的第21行动小组的三个分遣队负责运行;第一分遣队(新墨西哥州索科罗,特指白沙导弹试验场的“种马直升机场”),第二分遣队(英属印度洋领地迭戈加西亚)和第三分遣队(夏威夷毛伊岛)。位于韩国崔钟山(音译,ChoeJong San)的站点因为不利的追踪条件于1993年被关闭。
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GEODSS的站点使用了三个1米望远镜,其配备了被称为“深度凝视”(摄像管监控技术的进步和替代,Surveillance Technology Advancement and Replacement for Ebsicons, STARE)的“高敏感度数字照相技术”,这些替代者是电荷耦合装置。这些望远镜可以分开使用或者一起使用,能够看见比人类眼睛所能探测的微弱10000倍的物体。据空军的情况说明称,“深度凝视”照相系统能够追踪视野中的多个卫星。望远镜迅速地对夜空中的卫星进行电子抓拍,显示在操控者的主控台上就像是细小条纹。然后计算机测量这些条纹,利用数据来估算卫星在轨道中的位置。一直固定的星图被用来作为参考或者三个中每个望远镜的校准点。然后,生成的量测观察数据被发往联合太空行动中心。
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这个系统提供了光学追踪地球同步轨道外高于3000海里的物体的能力。在地球上方0.62万-2.8万英里处,有不少于2500个物体在轨道中运行。GEODSS的工作范围能够达到地球同步高度,这个能力是于1985年显现出来的,当时GEODSS的某个站点拍下了“海军舰队卫星通信”所属的一颗卫星的照片。GEODSS望远镜能够探测在地球同步高度的如足球般大小的反光物体。GEODSS还能够在一小时内搜索超过17400平方米的面积。再者,某些GEODSS装置挨得非常近,这样可以产生重叠的覆盖,这是当某个邻近站点出现坏天气时的一种解决方式。
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如同贝克-努恩系统一样,GEODSS依赖于对被调查物体反射的光的收集,它只有在夜晚的好天气下才能发挥作用。而且,相反的大气条件会限制敏感度和分辨率。但是,GEODSS与以前的系统不同,通过由计算机管理的显示监控数据的即时视频,它能够提供实时数据。再者,该计算机自动地过滤了夜空背景中的星星,然后根据储存已知太空物体,判断是否出现新的或未知物体,并警示用户有关这类物体的发现时间。
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在GEODSS韩国站点关闭之前,各站点的覆盖区域为:西经165—西经050属于“种马直升机场”;西经010-西经140属于夏威夷毛伊岛;东经10-东经130属于迭戈加西亚;东经070-东经178属于崔钟山。GEODSS传感器负责65%的外太空物体追踪和识别工作,所提供的数据几乎覆盖了整个赤道。
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