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《科学24小时》

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旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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朦胧号的迷雾

2013-11-21 14:31:33

朦胧号的迷雾

天星

 

神秘的航班

世界标准时间1990 2 28 7 50 22 秒,美国“亚特兰蒂斯号”航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心第39-A 号发射台升空,执行“STS-36”次航班飞行任务。这是一项美国国防部的秘密任务,执行这次任务的是一支完全由美国海军和空军组成的太空部队。这些军人已在美国约翰逊航天中心、美国国家侦察局和洛克希德·马丁公司接受了为期一年的技术训练。美国国防部给这次航班和宇航员的秘密任务是:施放代号为“USA-53”的侦察卫星。

美国国防部将监测无线电信号的电子侦察卫星的侦察行动称为第五使命,将照相侦察卫星的侦察行动称为第六使命。为了详细、及时地进行全球侦察,在不被发现的情况下,尽可能地完成第六使命,美国国防部研制了第一代隐形侦察卫星。它的真名应该叫——“朦胧号”。“朦胧号”是美国国防部国家侦察局的光电侦察卫星,具有隐形功能,由洛克希德·马丁公司研制,国家侦察局指挥运行。

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如同它的名字一样,“朦胧号”像迷雾一般让人琢磨不透。时至今日,大家对它的一切外观描绘都只来源于想象。人们猜测它的直径约为13.25 米,重量达11.5 吨以上,装备了直径为1 米或1.23 米的望远镜,大小好似一辆公共汽车。它凭借先进的隐形技术,能轻易躲避光学、雷达、激光、红外系统的侦察。“朦胧号”不仅是一颗绝密的数字成像侦察卫星,还能变轨、抗核打击。隐形、变轨和抗核打击是先进卫星的最高技术标准和最高绝密技术。“USA-53”侦察卫星就是“朦胧号”系列第一颗绝密隐形卫星。美国国家侦察局说:“朦胧号”不但能隐蔽身体,还能隐藏信号。

 

卫星隐形术

隐形是卫星与雷达、探测器之间的猫鼠游戏。太空中的各种卫星、航天器是如何被发现的呢?这得归功于在陆地、海洋和天空中活动的,由雷达、探测器、太空望远镜组成的监视网。只要卫星经过探测区域,它们就可以侦测到卫星,推测出卫星的运行方向、角度、高度、速度、周期等运行轨道参数,自动生成卫星星历。想要让卫星在雷达等探测器前隐形,主要依靠几种方法:卫星吸收、不反射或尽量减少反射雷达电波,使雷达“看”不见它;仿真和模拟空间状态,回避和防止光学、雷达、激光、红外的探测照射;隐蔽卫星与地面的通信信号,隐藏和消除发动机的热量;尽量将卫星做得小一些。如果将以上几种方法一起运用,隐形效果会更好。

隐形卫星可以骄傲地说:我能看见你,但你看不见我,更打不着我。可惜的是,卫星专家为一些卫星提供的隐形术,大多被那些军事、间谍和具备攻击性的卫星利用了。作为一颗“善良”的卫星在太空中飞翔,不但没有自由,还要时时刻刻提防杀手卫星的攻击和摧残,真是天道艰难。

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太空隐形战

1990 3 1 日,“亚特兰蒂斯号”侦察卫星飞行在地球上空244 千米、倾角为62.0°的圆形轨道上。侦察卫星运行在这样的低轨道上,能更全面地侦察地球。倾角62.0°是美国航天飞机有史以来飞行的最高角度,也是一个非常有侦察效率的角度。在这个角度,卫星可以俯瞰赤道南北62.0°内的地球大部分陆地和海洋,其中就包括了俄罗斯和中国。

机长克赖顿发出命令:施放卫星。在航天飞机的货仓后甲板,执行这次任务的马伦、卡尔和约瑟夫按照施放程序,为“USA-53”卫星小心翼翼地设定各种参数。5 分钟后,宇航员约瑟夫报告:操作完毕。美国国家侦察局地面控制中心下令:施放!

卡尔灵巧地操作着智能机械臂,将“USA-53”卫星轻轻抬起、举高、再举高。马伦、约瑟夫瞄准方向、角度,用力将卫星推向上方。卫星飘飘忽忽地离开航天飞机,越飘越远,飘向了漆黑的宇宙。机长克赖顿吹了一个口哨说:“‘朦胧号’,飞吧!10 分钟后,你将被激活。”

马伦的最后任务是从航天飞机的最佳观测点观察卫星的浮动水平。在尾部飞行甲板,马伦看着窗外,透过玻璃窗,太空一览无遗。为了验证隐形卫星的功能,他用红外相机拍摄卫星的动态。突然,马伦惊愕地喊道:“哥们儿,它‘没了’,真的看不见了!”

1990 3 4 18 13 35 秒,“亚特兰蒂斯号”降落在加利福尼亚州爱德华兹空军基地第23 号跑道上。“亚特兰蒂斯号”围绕地球飞行了72 圈,飞行时间为4 10 小时18 分钟22 秒,飞行距离达到了307 万千米。

航班任务结束后,宇航员们被邀请到白宫面见美国总统布什,并接受总统的嘉奖。布什说:这是一件不寻常的事情,是一次具有历史意义的飞行。同时,他还指示了秘密使命的重要性。根据联合国空间条约,美国国家侦察局、美国空军公布了“USA-53”的初始轨道,宣称这是一颗普通侦察卫星。

37日,俄罗斯人十分开心地发现:在初始轨道上,散落着许多大块的卫星碎片,他们猜测“USA-53”爆炸了。随后,美国军方也发表了含糊其辞的声明:“USA-53”已经爆炸,它的残片将会坠落。不过,俄罗斯人并未发现有残片坠落。奇怪,这是怎么回事呢?

6 个月后,欧洲天文爱好者发现了一颗神秘的卫星——“朦胧号”的轨道痕迹。卫星专家猜测:卫星可能在太空轨道上伪装了一次空间爆炸,并自主散落了碎片。原来,“朦胧号”玩了一把金蝉脱壳的“诡计”。当人们发现“朦胧号”还“活着”以后,它又突然消失在黑幕之中,至此,人们再也没有发现它的踪迹。据绝密情报指出,“朦胧号”至少“活”了7 年多。至此,太空隐形战的序幕才正式拉开。

 

隐形伎俩——捉迷藏

隐形,就是人们知道它的存在,但却不知道它在哪里。美国国家侦察局的第二颗隐形卫星是“朦胧-2 号”光电侦察卫星,代号为“USA-144”。“朦胧-2 号”不但会隐形、变轨,甚至能伪装成宇宙空间的一部分。美国国家侦察局这样描述“朦胧-2 号”:就算是再先进的探测器,想要探测“朦胧-2 号”,也只会发现一片透明的星空。1999 5 22 日,“朦胧-2 号”从范登堡空军基地搭乘“大力神-4B”号运载火箭发射升空。

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“大力神-4B”号运载火箭

范登堡空军基地一直担负着发射军事卫星、国防卫星和侦察卫星的任务。当“朦胧-2 号”在范登堡空军基地发射后,就引起了多个“天文小组”的兴趣。这些“天文小组”大多由欧洲的天文爱好者组成,他们自诩为卫星观察员,以跟踪一些神秘的卫星为乐,并相互交流共享成果。他们认为,这次发射的卫星肯定是一颗军事卫星,而且“大力神-4B”号重型火箭的低轨道运载量是21.9 吨,这颗卫星肯定是个大家伙。此外,美国当局对这次发射过程非常保密,可见这是一颗绝密级别很高的军用间谍卫星。不过,“天文小组”并不知道它真实的体积、重量、结构、功能和轨道参数,对他们而言,“朦胧-2 号”是一个谜。

这反而激发了“天文小组”对“朦胧-2 号”的兴趣。有名“天文小组”成员发现:在近地点3100 千米,远地点12700 千米,倾角63.4°的中轨道上有一颗不明飞行物。在夕阳照射下,一个魅影正匆匆赶路。根据照片、轨迹和行为特点,它极有可能就是“朦胧-2号”。不过,当“天文小组”的成员从太阳辐射压力的干扰、有效载荷的质量比倍、详细的轨道分析等几方面对这颗不明飞行物进行研究后,他们发现:这个不明飞行物的直径在510 米之间,重几百千克,更像是一个空间碎片,一颗死去的卫星!

“天文小组”的成员认为,“朦胧-2号”的运行轨道应当是在距地700800千米、倾角为65°的低轨道上,而不是如今发现这个不明飞行物的轨道。正当人们验算数据,准备剥去“朦胧-2号”的虚假面纱时,它突然不见了,“天文小组”成员哑然失色。为了保证隐形卫星的绝密性,“朦胧-2号”在太空中玩起了“捉迷藏”。

 

隐形斗法

不过,除了需要面对来自“天文小组”的追查,美国当局还要提防其他国家的监测。

俄罗斯在全球部署了50 多个测控站和测控中心,并配备了最先进的测控装备和技术,全世界任何一颗卫星的发射都逃不过它们的眼睛,这50 多个测控中心会在第一时间对卫星进行跟踪和监控。“朦胧-2 号”发射后,俄罗斯测控中心立即发现了“大力神-4B”号火箭的残骸和被抛弃的卫星整流罩,但并没有发现发射的卫星。俄罗斯测控中心很纳闷:见鬼!它到底在哪儿?

一天,俄罗斯测控中心发现了一颗不知从哪里冒出来的“新卫星”。原来,这就是美国的“朦胧- 2号”。其实,美国国家侦察局为“朦胧-2 号”设定的真正轨道是近地点200 千米、远地点293 千米、倾角63.4°的极低轨道。卫星通过机动变轨,在必要时还可“俯冲”到离地200 千米的极限高度,对敏感地区、特定目标进行成像侦察。

俄罗斯的卫星专家和隐形专家十分兴奋,正当他们测算着“朦胧-2 号”卫星的运行参数、隐形功能和技术时,神秘的卫星忽然消失了。没过几天,卫星专家又发现了“朦胧-2 号”的踪迹。这次,他们并没有观测到卫星,而是拦截到了卫星朝地球发射的无线电通信信号,信号正以第一宇宙速度快速传播。不过,信号又突然消失了。

为什么“朦胧-2 号”总是“时有时无”呢?是美国隐形卫星的隐形功能不过关,还是自己的探测技术不够先进?连续几次监测到“朦胧-2 号”后,隐形专家猛然醒悟:我们已经掉进了美国人的圈套,被他们忽悠了。原来,美国借着俄罗斯探测“朦胧-2 号”的机会,反而在了解俄罗斯的卫星监测装备和隐形探测能力。

据美国国家侦察局透露,“朦胧-3 号”卫星已经建造完毕,并将在范登堡空军基地SLC-6 号发射台,搭乘“大力神-4H”号火箭升空。不过卫星专家猜测,这或许又是美国人的一颗烟雾弹,他们认为“朦胧-3号”不会再发射,因为美军已经有了更先进的隐形卫星——“锁眼”隐形照相侦察卫星。

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“锁眼”隐形照相侦察卫星

卫星隐形技术正在不断发展、演化和进化,各国的装备水平也在不断提高。美国北美防空司令部建有一整套洲际导弹防御系统和卫星测控系统,他们曾发现俄罗斯的“面具”等军事卫星在太空中时隐时现,并具备隐形功能。美国的隐形专家惊呼:“天哪!我们也上当了。他们也学会了忽悠!”






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