當前位置:
首頁 > 天下 > 美空軍正在建「世界末日」衛星通信系統,以應對核戰爭

美空軍正在建「世界末日」衛星通信系統,以應對核戰爭

忙著發射衛星的不止馬斯克,還有美國空軍。美空軍「先進極高頻」(簡稱AEHF)軍事通信衛星能夠在核戰爭爆發的情況下繼續保持通信服務,並能夠在世界末日條件下避免信號干擾和擁塞。

作者:伊曼紐爾·喬撒姆;譯者:朱川

美國政府已經在地球靜止軌道部署了四顆先進極高頻軍事通信衛星,美國空軍還在計劃再部署兩個同樣類型的軍事通信衛星。

如果發生核戰爭或其他能夠導致世界末日的極端事件,如何保持通信的暢通?為了應對這一問題,美國空軍正計劃在太空中部署先進極高頻(Advanced Extremely High Frequency)軍事通信衛星,以確保在世界末日來臨時,能夠為美國政府的領導層提供不間斷的通信保障服務。

這種衛星被稱為先進極高頻(AEHF)軍事通信衛星,按照設計方案,該衛星能夠在核戰爭或世界末日條件下繼續在軍事通信頻段保持工作。美國科學技術雜誌《大眾機械》報道稱,這些衛星很難被敵人輕易地通過電子手段進行干擾。華盛頓戰略和國際研究中心航空航天安全項目主任托德·哈里森說:「我們需要這樣的一個通信系統,這個系統要能夠在人類歷史上最黑暗的時期、甚至是世界末日繼續保持通信服務。」

美國政府已經在地球靜止軌道部署了四顆先進極高頻軍事通信衛星,按照計劃,美國空軍還將再部署兩個同樣類型的軍事通信衛星,第一顆將在2019年發射升空,第二顆的發射時間可能是2020年。該項目的預算金額為2980萬美元,為了確保該衛星通信系統的運行,相關的軟體研發工作正在進行中,軟體系統的預算金額也已經撥付。

先進極高頻軍事通信衛星系統工作示意圖

先進極高頻軍事衛星的基本性能

先進極高頻軍事通信衛星採用A2100衛星平台,發射質量約6600千克,入軌質量4100千克,比採用「波音-702」平台的「寬頻全球衛星通信」衛星還大10%以上。先進極高頻軍事通信衛星一共攜帶有14部天線:1部極高頻上行相控陣天線、2部超高頻下行相控陣天線、2部V頻段(60GHz)星間鏈路天線、1部上/下行收發公用全球覆蓋天線、2部上/下行收發公用調零天線(用於自適應調零和抗干擾)、6部上/下行裝有平衡架的收發公用可旋轉碟形天線。該衛星的相控陣天線採用的半導體材料是由新研製的銦-磷化合物構成的,該器件的雜訊更低,使得通信信號更加清晰。

先進極高頻軍事通信衛星系統的各個衛星之間通過「卡塞格倫」星間鏈路天線進行通信,由於星間通信是在外太空中傳遞信息,而電磁波在太空中傳播的衰減和干擾非常微小,因而星間鏈路能夠在60GHz的高頻段,以5%的帶寬實現單脈衝跟蹤。

先進極高頻軍事通信衛星系統的單星總容量(即:數據吞吐量)從第二代軍事衛星的40兆比特/秒提高到了430千比特/秒(第一代軍事衛星的通信速率僅為75千比特/秒),同步信道數量增加了2-3倍。這樣的傳輸速率可允許戰術通信系統傳輸准實時視頻、戰場地圖和目標數據。

先進極高頻軍事通信衛星全部編組發射投入使用後,極高頻通信速率將達到1G比特/秒。

服務於核三位一體系統

「我們必須同步實現整個核三位一體系統、指揮系統、控制系統的現代化,以確保我國核打擊系統的有效性,」美國空軍部長希瑟·威爾遜說。

核三位一體系統在核武器領域,指一國同時具備有陸基洲際彈道導彈、潛射彈道導彈和戰略轟炸機三種核打擊方式的能力,即具有海洋、陸地和空中投送戰略核武器的能力。這意味著即便承受了第一次打擊,還能有反擊的能力。再沒有一國能夠一次性摧毀對方核打擊能力而不受對方的核報復。

目前公認擁有三位一體核打擊能力的國家是美國與俄羅斯,中國是下一個具有三位一體核打擊能力的國家。目前普遍認為,先進極高頻軍事通信衛星系統正是美國核打擊力量現代化計劃的一個重要組成部分。

典型的核三位一體系統:俄羅斯撒旦多彈頭洲際彈道導彈(上)北風之神級戰略核潛艇(左下)圖-160戰略轟炸機(右下)

先進極高頻軍事通信衛星的優勢

一周前有報道指出,中國和俄羅斯正在加快對衛星進行攻擊的武器的開發工作,這兩個國家的衛星攻擊武器能夠通過物理摧毀及電子干擾的方式對他國位於太空的衛星進行攻擊。

「我們通過評估認為,如果美國與中國或俄羅斯發生衝突,這兩個國家都有可能會攻擊美國及其盟國的衛星系統,這種衛星攻擊將能夠抵消或降低美國及其盟國通過軍事、民用或商業太空系統獲得的軍事優勢,」這份美國軍事情報稱。

當核彈頭在空中或地面引爆之時,爆炸會釋放出大量的帶電粒子,這些帶電粒子能夠在整個電磁光譜中釋放出大量的能量,進而干擾整個通信系統的正常運行。在這樣的環境中,類似於先進極高頻軍事通信衛星的通信系統將成為唯一的、仍然能夠運行的通信手段,情報中這樣寫道。

其原因在於,先進極高頻軍事通信衛星能夠以不同的方式保障通信。首先,先進極高頻軍事通信衛星能夠在同一時間發射出多路信號,這就提高了信號抵達地面的概率。其次,它們還能夠在不同的信號波段進行跳頻操作,即,通過切換頻率利用不同的未擁塞波段進行通信,這種操作非常類似於,汽車在行駛過程中不停變換車道,以避開擁堵的交通情況。

這些操作手段也能讓先進極高頻軍事通信衛星更少地受到信號干擾的影響。

先進極高頻衛星的製造與發射

洛克希德馬丁公司負責製造先進極高頻軍事通信衛星,而美國空軍即將發射的有效載荷則由諾斯洛普·格魯門公司製造。目前,僅有7%的軍事通信是通過先進極高頻軍事通信衛星網路完成,不過,等即將發射的兩個衛星部署完畢之後,該軍事衛星通信系統的服務範圍將會極大地擴張。

洛克希德馬丁公司正在測試先進極高頻軍事通信衛星

2018年早些時候,美國政府還發射了另一顆被稱為祖瑪的秘密通信衛星,這顆衛星在發射之後,有報道稱其已經發射失敗,衛星已經遺失。祖瑪秘密通信衛星是由SpaceX太空探索技術公司發射升空的,目前,該衛星的真實情況還不得而知。並且,祖瑪秘密通信衛星是否類似於先進極高頻軍事通信衛星或別的通信衛星?也尚不清楚。

祖瑪衛星的有效載荷是由諾斯洛普·格魯門公司為美國政府製造的,該國防承包巨頭公司的發言人拒絕就祖瑪衛星做出評論。

SpaceX太空探索技術公司的「獵鷹9號」火箭運載美國政府的秘密祖瑪衛星有效載荷發射升空

互聯網原本就是為核戰爭而準備?

最後提示一點有趣而反諷的內容。1969年,美國國防部為了能在核戰爭爆發時保障軍隊內部的通訊聯絡,建立了由4台計算機互聯而成的實驗性分組交換網路——阿帕網。到1974年4月,阿帕網擴大到包括15個節點並管理23個大學工作站的規模。1986年,美國國家科學基金會建立了一個名為NSFnet的高速信息網路,取代阿帕網成為互聯網的主幹網,並向全社會開放,使互聯網進入以資源共享為中心的服務階段。1991年,歐洲核子物理中心發明了用超文本鏈接網頁的環球網——萬維網,從而創造了全新的文獻檢索和查閱方法,使得互聯網成為一個巨大的信息庫。

這就是說,我們每天都在使用的有線或移動互聯網,其實原本都是人類為了核戰爭以及世界末日的所做的準備工作之一,是不是感到有點冷幽默。(本文首發於【漫步宇宙】微信公眾號)

翻譯:朱川;責編:高佩雯


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 企鵝科學 的精彩文章:

金頭獅面狨猴:公猴帶娃很靠譜,幼崽發育更快身體更強壯
美「蜻蜓」無人機將赴土衛六搜尋生命

TAG:企鵝科學 |