中国核反卫星研究突出了对抗星链类星座的问题

像用于通信和导弹跟踪的星链这样的星座将主宰太空,给敌人带来如何对抗它们的问题。

通过 约瑟夫•特里维西克 | 发表 2022年10月25日下午2:58
中国核反卫星研究突出了对抗星链类星座的问题
美国国防部高级研究计划局
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中国军方一个核实验室的科学家说,在太空边缘附近进行中等规模的原子爆炸,可能会产生暂时的辐射云,迅速破坏或摧毁大量核设施近地轨道卫星.关于这种反卫星概念,包括它的一般实用性,当然存在一些问题。然而,它确实突出了一些在未来几年越来越成为热门话题的东西:你如何快速中和敌人的分布式卫星星座在概念上与我们

一支属于中国的队伍西北核技术研究所(NINT)是中国人民解放军(PLA)下属的一家研发机构对该国不断扩大的核武器事业据报道,该公司本月早些时候就他们的发现发表了一篇论文最近的一份报告《南华早报》(SCMP)。研究人员说,他们的发现是基于一个高度精确的计算机模型产生的数据,该模型是专门用来模拟核武器在不同高度的影响(取决于当量)。

中国DF-41洲际弹道导弹的运输-起重-发射装置。目前还不清楚NINT的研究人员是如何设想在他们提出的反卫星武器概念中发射核弹头的。美联社共同社报道

“模拟结果表明,1000万吨级的弹头——按今天的标准来看威力不大——可能对美国造成严重威胁卫星如果它在80公里(50英里)的高度爆炸,”根据《南华早报》的报道。“爆炸可能会把空气分子变成放射性粒子,并产生形状类似于倒置梨的云。”

据《南华早报》报道,该报称:“碎片云的强剩余辐射可能会导致在其中移动的航天器失灵,比如卫星,甚至会造成直接破坏,导致毁灭。”“由于碎片云内的裂变产物浓度很高,释放的伽马射线和β粒子很强,使它们对受影响区域内的航天器和通信的影响更强。”

据报道,NINT的团队还得出结论,云将迅速消散,降低了被爆炸最初产物捕获的卫星的风险。尽管《南华早报》的报道并没有详细说明nnt提出的反卫星武器将如何具体发挥作用,但核爆炸产生的极高水平的辐射,尤其是伽马射线,可能会烧毁电子系统,包括那些可能不会烧毁的航天器内的电子系统在其他方面足够坚固

《南华早报》的报道还没有回答一些迫在眉睫的问题,比如近太空爆炸后辐射或放射性物质落回地球的风险产生危险的电磁脉冲(EMP),或任何其他潜在的陆地影响。高空核爆炸有可能造成破坏性的电磁脉冲效应,最著名的例子就是美国军方对夏威夷电力系统的破坏海星一号核武器试验1962年在太平洋上空的太空然而,各种因素会影响这些影响的实际严重程度,美国能源部桑迪亚国家实验室1989年的一份报告称只有百分之一左右在“海星一号”爆炸后,夏威夷的路灯都被震坏了。不过,那是一个模拟时代,很少有东西能在精密的微处理器和其他复杂的电子设备上运行。

目前还不清楚受损或被摧毁的卫星实际上会有多大的危险变成危险的太空碎片,就像动能反卫星武器可能产生的那样。

无论如何,从NINT的文件中没有任何迹象表明解放军正在积极追求这种核反卫星能力。

话虽如此,这个概念显然是为了解决(至少在一定程度上)解放军在未来高端冲突中越来越有可能面临的一个非常现实的问题。面对来自更传统的地面反卫星武器的攻击,我们该如何应对对手使用各种分布式卫星星座安全而灵活地执行各种功能,比如直接上升拦截弹,在轨威胁?这些卫星可能很小,而且相对容易更换,增加了单独使用它们的成本,而且对少数几颗卫星这样做只会略微降低一个星座的能力。

美国军队作为一个整体,已经有多个项目了正在制作中来发展这些类型分布式的天基能力,以支持预警和导弹防御相关任务,更广泛的情报收集和监视,通信和数据共享,以及更多。美国武装部队的各个部门一直在探索商业选择,包括SpaceX的Starlink分布式卫星互联网星座,将能够帮助支持未来的军事行动。所有这些都是对现有和新出现的反卫星威胁的直接回应,包括中国美国也可能出于同样的原因效仿。

星链已经在最近几个月作为一个关键通信和数据共享能力为乌克兰军队抗击入侵的俄罗斯军队而战。今年4月,负责采办和维持的国防部副部长办公室电子战主任戴夫·特伦珀表示,突出了商业星座的阻力俄罗斯的干扰。就在今天,美国军方空间发展局(SDA)负责人德里克·图尔尼尔(Derek Tournear)指出,俄罗斯没有击落任何“星链”卫星,尽管过去曾受到威胁有办法的:有办法这样做的

中国当局和与政府有关联的研究人员将星链视为潜在的国家安全问题,或者在其他方面也对该系统持批评态度,这也许并不奇怪。今年早些时候,中国人民解放军战略支援部队(PLASSF)下属的北京跟踪与电信研究所的研究人员发表了一篇论文,呼吁“软硬杀伤方法的结合,使一些星链卫星失去功能,并摧毁星座的操作系统。来自《南华早报》的另一篇报道.PLASSF成立于2015年,主要任务是管理中国军队在太空和网络空间的活动。

目前还不清楚这项研究在多大程度上反映了解放军的总体态度。然而,中国政府批评SpaceX公司而且美国政府过去不断增加的星链卫星带来的潜在碰撞风险。天文学家和其他人一直对星链持批评态度,或以其他方式对其星座中的卫星密度表示担忧,包括about碰撞风险增加他们只是让事情变得更加困难观察太空中的物体从地球表面。

正如《南华早报》关于最近NINT文件的报道所指出的那样,要快速打击像“星链”这样的整个星座,至少要削弱它们,或寻求在大范围内禁用某些关键功能,一个选择是在轨道上引爆核武器。这带来了巨大的风险,特别是当涉及到它将产生的碎片时,这可能对友好的卫星同样危险。举个例子,今天NASA宣布国际空间站(国际空间站)一夜之间改变了轨道躲开一块碎片从一个俄罗斯反卫星武器试验去年。

天基系统用消耗性x射线激光器——使用核武器爆炸产生的核武器——或者核动力粒子束也提出了臭名昭著的冷战后期美国战略防御计划(SDI)反弹道导弹计划,更广为人知的是星球大战。这两个概念都遇到了严重的技术障碍。最近,美国军方正在努力开发一种天基粒子束武器在2019年被取消了在遇到类似的问题后。

一位艺术家构思的太空美军消耗性x射线激光反导系统摧毁各种目标。国防部

产生快速飞行的物理颗粒物质云的常规弹头可能是另一种替代方案,并已被提议作为与高超声速交战的一种方式地球大气层内的威胁.这里的问题是,在太空中使用这种武器将产生极其危险的碎片和其他问题,而这正是NINT论文中提出的概念试图避免的。

非破坏性攻击,如电子战干扰用激光使光学系统失明,也已经是这幅图景的一部分。美国太空部队的二号军官大卫·汤普森将军在接受采访时说发表在华盛顿邮报去年,美国在太空的军事资产每天都在应对来自中国和俄罗斯的这种威胁。正如已经指出的,星链已经在乌克兰冲突的过程中证明了分布式卫星星座至少可以高度抵抗干扰。

网络攻击以地球上的资产和基础设施为目标的物理破坏将是试图破坏分布式卫星星座提供的能力的另一个载体。

总而言之,没有明确的迹象表明PLA正在积极地追求NINT的基于核武器的概念,或任何其他替代方案,专门用于快速瞄准大型卫星群。与此同时,众所周知,中国军队正在探索其他新颖的、潜在的核武器概念不同程度.的实际测试类似分数轨道轰击系统据报道,该设计使用了高超声速滑翔机式航空航天飞行器,能够释放自己的有效载荷,你可以读到更多在这里

这一切都发生在美国政府领导的一项新努力中,旨在在全球范围内禁止或至少在全球暂停在太空进行破坏性反卫星武器试验存在明显的风险轨道上的商业和科学资产。美国当局已经积极推动盟友和合作伙伴加入他们发誓弃权以后任何类似的测试

尽管如此,在中国解放军相关研究机构的各种研究和北京政府对星链的官方批评之间,似乎很清楚,未来分布式卫星星座可能在未来高端冲突中构成的挑战是中国军方的雷达。随着这类天基网络目前受到尤其是美国军方的热烈追捧,如何抵消或至少削弱这些能力的问题现在似乎成为中国武装部队的优先考虑事项。

联系作者:joe@thedrive.com

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