金穹顶项目面临着与其规模、范围和规模相关的挑战。

2024年2月14日,SpaceX公司的猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的40号发射台升空。 导弹 此次行动是机密任务 USSF-124 的一部分,该任务将六颗卫星送入轨道——两颗属于导弹防御局,四颗属于太空发展局。
对于像美国这样幅员辽阔的国家来说,导弹防御系统需要应对诸如高超音速导弹袭击等攻击。 无人驾驶飞机这代表着一个严重的科学和技术问题。
为了保护美国免受导弹袭击,美国宣布启动“金穹顶”导弹防御系统,这标志着美国军方国防重点发生了重大转变,也给保卫美国这样幅员辽阔的国家带来了诸多挑战。
以色列的“铁穹”系统被用作参考模型,但该系统覆盖范围相对较小,主要用于防御传统弹道导弹。“金穹”系统的覆盖范围要大得多,并且必须能够拦截洲际弹道导弹、巡航导弹和高超音速导弹。所有这些要求都增加了系统的复杂性,带来了工程挑战,并提高了成本。
美国已拨款175亿美元用于该项目,并将其置于太空军司令迈克尔·加特兰将军的指挥之下。加特兰将负责“金穹顶”项目的监督和采购工作。据前国防部负责太空政策的助理部长约翰·普拉姆称,该项目采用了与以往不同的方法。
这不仅是一项新的举措和制度,而且还赋予了格特莱因将军在其新职位上新的采购权力,这很有意思,表明其有意加快采购流程,使其比通常的程序更快。
约翰·普拉姆在最近一次关于金穹顶项目的“防务新闻”圆桌讨论会上说道。构建这一全国性防御体系需要克服许多工程和技术难题,以及俄罗斯和中国可能对他们认为具有破坏稳定的技术所作出的反应。
金穹顶工程的技术挑战
导弹防御是美国历来关注的重点,但它本身却是一个相对简单的问题。洲际弹道导弹的发射可以被探测到,其飞行轨迹可以被追踪,而且这些飞行轨迹是固定的。
但金穹顶还将面临其他挑战。巡航导弹可以沿着不可预测的轨迹飞行,甚至可以在目标上空盘旋,而高超音速导弹则兼具速度和机动性,这使得它们更难被探测、跟踪和拦截。
这个问题被定义为“拦截器缺失率”,这意味着必须部署数量无限大的拦截器,才能确保始终有拦截器处于待命状态,随时准备拦截目标。战略与国际研究中心(CSIS)导弹防御项目主任汤姆·卡拉科表示:“随着新技术的出现,追踪目标变得更加困难,确定这一比率也变得更加复杂。”
最大的问题是导弹脱靶率,至少对于像“聪明卵石”(Brilliant Pebble)这样的系统来说是这样。大多数天基拦截器,特别是那些处于300、400公里甚至更高稳定近地轨道上的拦截器,都超出了有效射程,对吧?它们的偏转锥范围非常有限,而偏转锥的作用是使它们能够快速脱离轨道并拦截正在上升的洲际弹道导弹。
有很多拦截器无法达到那个射程。下一代拦截器(NGI)或地面拦截器(GBI)能够进行精确的火力打击,这正是我们选择这种方法来应对数量有限的不受控制的威胁的原因之一。
有很多拦截器无法达到那个射程。下一代拦截器(NGI)或地面拦截器(GBI)能够进行精确的火力打击,这正是我们选择这种方法来应对数量有限的不受控制的威胁的原因之一。
巡航导弹发射平台的灵活性使其难以应对。巡航导弹可从飞机或潜艇发射,且无需遵循固定的飞行计划。从飞机或潜艇发射的巡航导弹比洲际弹道导弹更快到达目标,并且可以低空飞行以躲避许多雷达系统的探测。
“这与从太平洋彼岸陆地发射的威力强大的洲际弹道导弹毫无关系,”普拉姆指出。“帮助解决这个问题,给对手施加更大的压力——这令人无比兴奋。但目前除了像‘爱国者’导弹防御系统这样的例外,还没有真正意义上的解决方案。”
为了应对这些新威胁,金穹顶需要庞大的探测和跟踪基础设施,其中空间监视将成为从任何方向探测和跟踪发射活动的关键组成部分。卫星将在监视中发挥至关重要的作用,但它们无法保持静止,因此卫星和地球的运动都会对监视产生影响。
在近地轨道上,卫星的运行速度约为每秒7,9公里,足以在大约两小时内绕地球运行一周。然而,当卫星完成轨道运行后,由于地球自转,卫星最终会运行到与轨道起始点不同的位置。
“假设你需要覆盖朝鲜半岛。对于朝鲜,你知道大致的发射地点,然后说,‘我要覆盖那里,’”普拉姆指出。“你需要多少颗卫星?如果目标就在那里,它会在上空停留大约六分钟,因此覆盖该特定地点所需的卫星数量将呈指数级增长,更不用说击中从上方接近的目标所需的数学计算了。”
建设观测基础设施将面临巨大的财务和后勤挑战,包括定期更换卫星以确保所需的覆盖范围。
“如果商用卫星的设计寿命是五到十年,而你想要二十年的使用寿命,那么你就得更换两到四次,”普拉姆说。“所有这些都需要花钱。”
俄罗斯和中国会作何反应?
任何重大军事行动都将受到俄罗斯和中国的密切关注,两国也必将制定应对措施。显然,俄罗斯和中国都将金顶视为潜在的不稳定因素,可能引发新一轮军备竞赛。
“几年前,俄罗斯曾表示,波兰境内存在一个没有安装导弹的‘爱国者’导弹发射装置是一种挑衅行为,也是一个破坏稳定的因素。”
卡拉科说道。“金穹顶”可以被视为一种规避相互确保摧毁原则的手段,而相互确保摧毁原则代表着核大国之间微妙的平衡。如果俄罗斯和中国认为这一选项已经用尽,它们可能会开始探索其他方法——不一定是核方法——以在重大冲突中取得优势,从而绕过“金穹顶”的能力。这些策略可能是动能性的,例如攻击太空卫星;也可能是基于网络和电子战的,例如试图破坏通信或监视能力。
最终,金顶的建设可能会引发外交和军事上的反应,因为俄罗斯和中国都在应对新的威胁,并试图在实现其目标方面赶上美国。
卡拉科说:“如果中国和俄罗斯对我们在金顶的所作所为没有丝毫恼怒,我会非常失望,因为这意味着我们没有采取足够的必要措施来应对真正的威胁并造成破坏。”
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