正文 第64章 俄羅斯“眼睛”係列導彈預警衛星(1 / 3)

俄羅斯的“眼睛”衛星係列計劃采用9顆衛星組網工作,軌道麵間隔40°,但實際上多為6顆衛星組網工作,下發頻率在2274~2304MHz之間。此類衛星均由閃電號運載火箭從俄羅斯的普列謝茨克發射場發射入軌,近地點(約600千米)在南半球上空,遠地點(約40000千米)在北半球35°上空。

衛星采用這種軌道可對北半球大部分國家的彈道導彈基地和航天發射場構成全天時覆蓋,但對低緯度地區的監視能力較差。上世紀90年代以來,由於俄羅斯未能及時發射新衛星彌補舊衛星的退役,致使“眼睛”係列在軌工作的衛星數量大為減少,不到計劃組網數的一半。

目前,俄羅斯僅有2顆“眼睛”係列衛星(宇宙2388、宇宙2393)在軌工作,均為2002年新發射入軌的衛星,已無法對北半球大部分國家和地區實施24h不間斷的覆蓋,但仍然有一定的預警能力。

第一代“眼睛”的研製

“眼睛”導彈預警衛星是蘇聯第一代導彈預警衛星,主要用於監測洲際彈道導彈的發射情況。

1965年,根據蘇聯防空軍司令部的建議,蘇聯國防部授命第1設計局(又稱“第41特種設計局”)擬定一份導彈預警衛星研製可能性的評估方案。按照設想,該衛星將被納入到蘇聯的導彈襲擊預警係統之中。

國防部對導彈預警衛星提出的要求是:具有連續監測/探測洲際彈道導彈發射的能力(既能監測到單枚導彈發射的情況,也能探測到多枚導彈同時發射的情況),使用壽命長,情報可靠性高,數據詳實準確,特別是導彈的發射時間、坐標、彈道軌跡、發射數量等參數。

在探測洲際彈道導彈和確定其彈道參數時,導彈預警衛星主要是通過自身安裝的星載探測設備對處於主動段飛行的導彈的發動機尾焰的紅外輻射信號進行接收。搜集好相關的數據後,導彈預警衛星會通過專門的數據傳輸係統把情報數據傳輸給地麵指揮所。地麵指揮所完成對數據的處理後,再傳輸至高級指揮機關。按照要求,從敵洲際彈道導彈發射一直到預警衛星將情報數據傳輸至地麵指揮所為止,其時間間隔不能超過1分鍾。

導彈預警衛星研製的第一階段主要有以下一些項目:背景和目標特性係統;光學係統和高靈敏度信號接收設備(用於在太空環境下探測導彈發射的信號);程序算法(用於對接收到的情報數據進行分類和甄別,並在受到幹擾的情況下也能探測到有用的情報數據);其他一些技術項目。

1970年,蘇聯政府下令組建一個跨部門的科技協調委員會,主要對太空背景和導彈尾焰進行研究。時任瓦維洛夫光學研究所所長的蘇聯科學院院士M·M·米羅什尼科夫被任命為該委員會的主席。當時的科技協調委員會是一個秘密機構,外界鮮為人知,現在它已並入聯邦單一國有製企業《紅旗勞動勳章“彗星”中央科學研究所》。

不僅如此,蘇聯政府還在很短的時間內建成了綜合性太空環境模擬器。利用該模擬器,科研人員在模擬的太空環境下對各種星載探測設備開展光學技術試驗。這套綜合性太空環境模擬器現位於聖彼得堡(當時叫列寧格勒)的索斯諾維博爾地區。

科研技術人員開始了對背景和目標特性係統廣泛全麵地測量工作,相繼進行了地麵測量、飛機測量、氣球測量和太空測量(在航天員的協助下)。經過三年的艱辛勞動,科研人員首次提出了對低軌導彈發射的探測原則。但是,科研人員指出,要想實現對地球低軌道地區的連續性監測,至少需要在太空中部署50顆預警衛星。當然,這是不可能實現的。

當時,在第41特種設計局局長兼總設計師的А·И·薩維的提議下,成立了一個跨部門科研小組,主要從事星載探測設備研製可能性的論證工作。大家對能否研製出具有導彈尾焰遠程探測能力(距地麵4萬千米)和遠距離數據傳輸能力(信號從地麵傳輸至高軌道衛星,再由高軌道衛星傳輸至地麵指揮所)的星載探測設備表示懷疑,認為這難度太大,基本無法實現。

經過科研人員緊張努力的工作,跨部門科研小組在很短的時間內利用多種科學方法和工程技術手段成功地論證了研製星載探測設備的可能性,並與時任“地球物理學”中央設計局總設計師的Д·М·霍洛夫一道提出了星載探測設備的兩種設計方案,且都獲得了批準:一種是ТВ型(采用的是光電轉換積分法),一種是ТП型(采用的是光電轉換微分法)。

最後,跨部門科技協調委員會決定:這兩種型號的星載探測設備將被集成安裝在導彈預警衛星上,以便更好地提高衛星的探測靈敏度。於是導彈預警衛星的第一張係統構成草圖就出台了。按照設想,將會有8-9顆預警衛星組成的星座部署於高橢圓軌道上,使用集成型星載探測設備對地球表麵進行不間斷地實時監測。

隨後,跨部門協調委員會又與國防部采購局和國防部第2中央科學研究所開展緊密合作,製定出了導彈預警衛星具體的技術參數,包括數據情報的正確率和錯誤率、導彈預警衛星對全球導彈基地的覆蓋率、抗幹擾性、導彈彈道軌跡測算的正確率、導彈預警衛星星載設備的工作效率等等。

在第一張草圖的基礎上,蘇聯國防部於1969年8月5日批準了研製導彈預警衛星的戰術技術任務書。蘇聯政府也於當年做出決定,將研製導彈預警衛星的主要工作交由莫斯科“箭”設計局來完成。這個“箭”設計局就是第41特種設計局,也就是後來的聯邦單一國有製企業《紅旗勞動勳章“彗星”中央科學研究所》。

後來,事情又出現了戲劇性的變化。當時的蘇聯科學院研究所也加入了研製導彈預警衛星的行列,但它對衛星係統草圖提出了反對意見。有6名科學院院士聯名上書,稱他們對部署在距地麵4萬千米高空的導彈預警衛星能否在星載探測設備本身產生噪音的幹擾背景下準確地分辨出導彈尾焰表示懷疑。

最後,А·И·薩維(第41特種設計局局長兼總設計師)和Г·Н·巴巴金(拉沃奇金科研生產聯合企業的總設計師)通過一係列的試驗和驗證證明了草圖的正確性,這才使導彈預警衛星的研製工作不至於被耽擱太久。從此,導彈預警衛星的研製工作開始進入了一個高速發展的階段。

1972年9月,蘇聯從普列謝茨克航天發射場成功發射了一顆試驗衛星,星上裝載了兩種型號的探測設備——ТП和TB。這一天也是蘇聯第一代導彈預警衛星誕生的日子。

衛星被發射到地球高橢圓軌道的遠地點處,通過三軸姿態控製係統實現了對預定區域不間斷地監測。在試驗過程中,TB型星載探測設備準確地記錄下了靶彈發射時尾焰輻射出的紅外信號。這枚靶彈是8K78型洲際彈道導彈,由普列謝茨克航天發射場發射升空。