太空籬笆

太空籬笆

“太空籬笆”(Space Fence)是指使用多個地基相控陣雷達站構成的一個連續波空間探測系統。雷達站的相控陣線性天線產生一個與地面垂直的扇形波束,形成一道“籬笆”,並接收穿越籬笆的目標回波,並測量出它們的位置、軌跡和速度矢量。“太空籬笆”由隸屬於第21太空聯隊的第20太空控制中隊進行操控。

簡介

美國“太空籬笆”控制中心美國“太空籬笆”控制中心
太空籬笆是一種S波段雷達 系統,可進行地中軌道空間目標的非線索探測、跟蹤、測量和識別,其目的是加強太空監視能力,探測和跟蹤軌道物體,如商業衛星 、軍事衛星和空間碎片 。“太空籬笆”的非線索跟蹤系統將提供衛星分離、衛星碰撞或意外事故的預警。“太空籬笆”生成數據將送到加利福尼亞州范登堡空軍基地的聯合太空作戰中心,與其他空間監視網路數據相結合,為美軍提供一個全面的空間態勢感知能力和綜合空間圖。

任務

監視衛星

“太空籬笆”任務繁多,主要任務之一是要密切監視衛星,把從美國上空經過的衛星造冊登記,確定其飛行軌道和用途。

監視太空垃圾

太空籬笆的另外一個主要任務是降低飛行器與太空垃圾撞擊的機率,預防潛在的太空攻擊。 太空籬笆每月進行500萬次探測,可以探測到小至10厘米大小的中低軌道目標。“太空籬笆”生成數據將送到加利福尼亞州范登堡空軍基地的聯合太空作戰中心,與其他空間監視網路數據相結合。

太空籬笆與美空軍陸基光電深空探測系統、飛彈預警雷達網和太空監視系統共同構成從近地軌道到深空軌道的立體空間目標監視系統。

研發

1957年蘇聯發射第一顆人造衛星後一年內,美國海軍就開始組件系列雷達發射機和接收器,通俗的說就是“太空籬笆”。海軍宣布1961年運行這套偵察系統,2004年10月1日,依照當時的國防部長拉姆斯菲爾德的命令,空軍接管該計畫。

2009年,曾有國防官員想要終止該太空籬笆計畫,以便更好的發展其它偵察系統。

2009年7月,五角大樓投資計畫包括3.5億美元的研發資金,用於未來數年的太空籬笆研發。預計2015年具備運行能力,成本超過10億美元。洛·馬公司、諾·格公司與雷神公司都在進行太空籬笆初始風險降低研究。

部署

截止2012年5月,美空軍的“太空籬笆”沿北緯33°線部署,包括3個VHF雷達發射站和6個接收站,分布在從美國喬治亞州的塔特納爾到加利福尼亞州的聖地亞哥一線,形成了東西向的數千公里波束籬笆,可保證對軌道傾角約30°-150°範圍的衛星進行搜尋。

2012年9月,有媒體報導,美國空軍將在馬紹爾群島共和國夸賈林環礁島建立一個“太空籬笆”雷達站。站點建設預計在2013年9月開始,需時48個月完成。雷達站的運營和維護將由科羅拉多州彼得森空軍基地的第21太空聯隊負責。

改造

在役的“太空籬笆”在空間目標穿過波束時才能被探測到,如果目標在其他時間變軌,就可能出現探測空白。而且,“太空籬笆”對一般空間目標重複監視的時間間隔長達5天,不能滿足美軍的需求;同時,該系統中的深空探測雷達數量不足、性能也不高,使得美空軍對深空目標的探測能力存在缺陷。針對這些情況,美空軍提出研製新一代“太空籬笆”的計畫。

2012年3月,美國空軍認可由美國航空航天製造商洛克希德·馬丁公司提交的方案。根據這個方案,“太空籬笆”將使用性能更強大的S波段路基雷達系統,美國海軍艦艇和一些氣象部門就在使用這種雷達。同美國空軍現有太空垃圾監視系統相比,S波段雷達系統能夠探測到體積更小的物體。現有的監視系統能探測到太空軌道中2萬個直徑大於11英寸(約28厘米)的物體,而新系統將可以追蹤超過20萬個直徑大於0.8英寸(約2.03厘米)的物體。

新一代“太空籬笆”項目將花費35億美元,預計於2017年前投入使用。同時,美空軍新一代“太空籬笆”與其SBSS太空監視系統(多顆天基監視衛星組成的星座,首顆衛星於2010年9月26日成功發射)密切協作,將使美空軍的空間目標監視能力發生革命性巨變,可為有效地消除“太空垃圾”提供更大的支持,其戰略預警能力也將大幅度提升。

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