美國發射第四顆天基紅外預警衛星,可透過雲層發現導彈點火
據美國洛克希德馬丁公司官網消息,美國東部時間2018年1月19日, 該公司製造的第四顆SBIRS天基紅外預警衛星 GEO Flight-4發射成功。位於美國科羅拉多州巴克利空軍基地的美國空軍第460空間聯隊,已經成功與這顆同步軌道衛星通話。衛星由卡拉維拉爾角航天發射中心發射升空,GTO 185 X 35786km 傾角23.29°,使用的是大力神五運載火箭,發射升空後37分鐘,衛星與地面站取得聯繫。
SBIRS天基紅外預警衛星是美國導彈衛星預警系統的關鍵環節,SBIRS衛星比現有的DSP衛星敏感得多,可以可以透過雲層監視,在導彈一點火發射即可探測到。
下一步,這顆衛星將轉移至22000英里高的地球同步軌道,在那裡展開太陽能電池板和天線,開始被軌道飛行測試,SBIRS天基紅外衛星預警系統已於2011年,2013年和2017年分別發射三顆衛星,本次發射是第四顆衛星。這顆衛星由位於美國加州森尼維爾(Sunnyvale, California)的工廠製造,2017年10月31日被運往佛州卡納維拉爾角發射中心。
SBIRS天基紅外預警系統
SBIRS衛星,包括2套載荷、4顆GEO衛星及地面支援設施在內,總成本接近136億美元。每顆衛星包含備附件在內的成本估計為17億美元,五角大樓2018年在SBIRS上的資金需求是13億美元,比2017年的撥款多了8.62億美元。
目前,美國空軍計劃儘快發射下一批GEO-5和GEO-6衛星。洛克希德馬丁公司打算採用現代化的LM 2100衛星平台。今年9月份通過「關鍵技術評審」後,空軍就可下達GEO-5和GEO-6衛星生產和集成任務。SBIRS衛星裝備了強大的掃描和凝視紅外監視感測器,可為美國軍方探測導彈發射採集數據,支援彈道導彈防禦,並收集更廣泛的情報。
天基紅外系統共有約30顆衛星組成,其中2顆高橢圓軌道衛星(HEO)和4顆靜止軌道衛星(GEO),主要用於接替DSP紅外預警衛星探測發射助推段的彈道導彈。除高軌衛星之外,還有24顆低軌道衛星,最早源自亮眼(Brilliant Eyes)計劃,主要用於執行對彈道導彈飛行中段的精確跟蹤任務,並提供了將彈頭從誘餌和彈體碎片中區分出來的識別能力,並可直接向攔截彈提供目標引導數據。天基紅外系統的高軌道和低軌道部分合作提供了覆蓋全球的探測跟蹤能力。
SBIRS高軌衛星採用的掃描探測器採用一維陣列對地球南北半球進行掃描,探測到強紅外輻射後交由24000單元的凝視焦平面陣列進行二維跟蹤。以APS報告設定的7公里雲層高度為例,由於可以穿透雲層探測,對於固體洲際彈道,探測時間可以提前30秒,對於液體洲際導彈則提前45秒。
低軌衛星也稱空間目標跟蹤和監視系統(STSS),採用廉價的小衛星平台,但是紅外感測器的性能也十分出色。以作為試驗的中段空間實驗(MSX)搭載的設備為例:寬視場短紅外探測器波段在1~3微米之間,口徑在50厘米以上;中長波紅外探測器波段在4~16微米之間,口徑在50厘米以上;可見光探測器波段在0.3~0.7微米之間,口徑超過20厘米。根據瑞利公式,短紅外探測器對於1500公里外的目標仍然具有3米左右的分辨能力,可以有效識別導彈尾焰。不過同樣根據瑞利公式,中長波紅外探測器在1000公里外對目標分辨能力已經大於10米,無法對2米左右尺寸的彈頭進行成像。不過探測距離要遠得多,對於300K溫度的典型目標,中長波紅外探測器具有高達30000公里的理論探測距離,即使降溫到200K溫度,也有高達7000公里的理論探測距離。
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參考網址:
https://www.lockheedmartin.com/us/products/sbirs.html?_ga=2.224461906.970298258.1516564284-2019508340.1505947073
http://www.spaceflightfans.cn/event/atlas-5-rocket-launch-sbirs-geo-flight-4-satellite
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