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高邊疆之謀?|伊朗首射軍用衛星,性能有限但意義不一般

澎湃新聞特約撰稿 林森
2020-04-29 11:33
來源:澎湃新聞
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受火箭運載能力和衛星技術水平的限制,伊朗此次發射的首顆軍用衛星更多是解決有無問題,為日后發展軍用價值更大的衛星開辟道路。

22日,伊朗伊斯蘭革命衛隊用國產新型“信使”(Qassed)運載火箭成功把“光明”1(Noor-1)首顆軍用衛星送入425公里軌道。當天也是伊朗伊斯蘭革命衛隊成立紀念日,發射在沙赫魯德導彈靶場進行。

此次發射引發了外界對伊朗首顆軍用衛星用途和性能的猜測。美國航天司令部司令兼美國天軍空間作戰部長雷蒙德上將26日在社交媒體上稱,名為“光明”的這顆軍用衛星是“天上一個翻著跟頭的網絡攝像頭”,“不大可能”提供任何有用的情報數據。

伊朗國產新型“信使”(Qassed)運載火箭

積極發展多種衛星,伊朗航天雄心勃勃

伊朗一直以來都致力于發展太空計劃,一方面可以展示其技術能力,另一方面還可以監視美國在其鄰國的軍事部署。伊朗航天部門正通過自研和引進國外技術雙管齊下的方式發展衛星技術,以防止西方國家對其進行限制。

其實,在伊朗革命爆發之前, 前伊政府曾提出一個名為金星的衛星計劃,1977年伊朗革命爆發后,該衛星中斷。哈梅內伊總統掌權后,金星計劃得以恢復。在國產衛星發射成功之前,伊朗一直希望購買外國衛星,但采購計劃充滿坎坷。

伊朗的第一顆衛星是2005年10月同俄羅斯合作發射的遙感衛星SINA衛星,該衛星分辨率約為50米,使用壽命3年,讓伊朗軍隊在外太空偵察能力上取得進展。

2009年2月3日,伊朗使用“信使”-1火箭成功將其自主研發衛星 “希望”號送入預定軌道,成為世界第九個擁有獨立發射衛星能力的國家。

“希望”號是一顆科研衛星每24小時環繞地球15圈,隨衛星攜帶了遙感、遙測、數據處理、衛星控制和遠程通信等系統,主要用于收集數據和測試設備。衛星將在繞軌道運行1至3個月后再入大氣層燒毀,所得數據將用于發展伊朗未來有可能發射的長期運行應用衛星。

夜間發射的“鳳凰”火箭

伊朗首顆衛星技術驗證色彩比較濃。首顆衛星發射成功之后,伊朗將精力放在應用衛星上。2009年~2015年,伊朗不斷嘗試建造不同類型的衛星,并陸續發射了4顆衛星,包括“觀測-1號”、“科工先驅號”和“黎明號”,實現了對通訊、制圖和微小衛星的自主研發。

2011年6月15日,伊朗成功將“觀測”-1號衛星發射升空,該衛星是伊朗首顆國產對地遙感衛星,運行在260公里高的軌道,每24小時能繞地15周,壽命2個月。“科工先驅號”是一顆地球觀測衛星,在2012年2月3日發射成功,可用于監測天氣和自然災害。該衛星重50千克,每90分鐘繞地球一周,向伊朗傳回一次圖像。

2015年2月,伊朗自主國產衛星“黎明”號發射成功,數小時后,成功實現了數據的傳輸?!袄杳鳌碧栃l星的主要特點是可以實現在250~450公里范圍內的自由變軌。該衛星搭載了GPS導航系統,并可用于拍攝和傳送高精度圖像,伊朗是中東地區唯一擁有這項衛星技術的國家。在通信衛星方面,2019年2月5日,伊朗“信使”-1火箭成功把“杜思提”通信衛星送入預定軌道。

雖然伊朗積極研制國產衛星,但由于工業基礎和技術水平薄弱,衛星技術水平一直比較底下。為了提高本國衛星研制能力,伊朗在自主研發的基礎上,也積極推動同其他國家的合作。

伊朗國產新型“信使”(Qassed)運載火箭采用機動發射方式

伊朗已經和俄羅斯簽署合作協議,希望通過俄羅斯的幫助建造自己的遙感衛星系統。兩家俄羅斯企業和伊朗一家企業均達成協議,幫助伊朗建造衛星觀測系統。

衛星監測系統可以用于收集地球大氣層、陸地和海洋的相關數據。根據協議,俄羅斯NPK BARL公司將建立地面接收站,另一家企業VNIIEM負責衛星的研發和發射工作,伊朗Bonyan Danesh Shargh公司負責整個觀測系統的運營。

除了俄羅斯,伊朗和歐洲公司于2015年8月也簽訂了一項聯合建造遙感衛星的諒解備忘錄(MOU)。該協議由伊朗SahfaMahvareh公司和一家可信度較好的歐洲公司簽訂?;趨f議,雙方將聯合設計和制造遙感衛星,Sahfa Mahvareh將在衛星發射之后接管其控制權。目前,還沒有伊朗和歐洲公司合作相關進展的消息,考慮到美伊交惡,這些具有軍用潛力的相關合作也可能受到了影響。

“信使”-1火箭,其運載能力只有100千克左右

軍用衛星“翻跟頭”,未來路還很長

20世紀80年代以來,多次局部戰爭表明,各種航天器已經成為聯合作戰中獲取對方全面、縱深軍事信息的重要手段,也是平時監視、情報活動的重要裝備。因此,有較強航天實力的國家通常會積極研制和發射各種類型的軍用航天器,不具備發射衛星能力的國家則購買外國軍用或軍民兩用衛星以及商業遙感照片,滿足自身天基情報方面的需求。

目前,用于獲取天基情報方面的衛星主要包括偵察衛星、導彈預警衛星、氣象衛星等。偵察衛星包括成像偵察衛星和電子偵察衛星,而成像偵察衛星又包括光學成像和雷達成像兩種,光學偵察衛星一般配備了可見光相機等光學偵察設備,分辨率較高,但受光照、氣象條件等因素的影響,全天候偵察能力不足,而雷達偵察衛星通常配備了合成孔徑雷達,基本不受氣象條件的影響,可全天候偵察,而且還可以識別偽裝目標,缺點是分辨率普遍低于光學偵察衛星。兩種衛星可以相互配合,優勢互補,因此,不少大國都會發射兩種類型的成像偵察衛星。

伊朗大力發展航天能力,顯然也考慮到了航天對自身軍事實力的提高。在發射首顆技術試驗衛星進入獨立發射衛星航天俱樂部后,伊朗開始研發一些應用衛星,種類包括對地遙感衛星、通信衛星等,主要運行在低軌道,而且重量在350千克以下,屬于微小衛星。

伊朗研制的微小衛星

隨著微小衛星平臺和對地遙感技術的發展,微小遙感衛星已經成為當下航天熱門發展航天器,以往動輒幾噸重對地遙感衛星才能達到的5米以下分辨率,而目前,一些幾十千克甚至幾千克的微小衛星也能達到。以美國行星實驗室公司(PLanet Labs)Flock-1系列衛星為例,其重量只有6千克左右 ,空間分辨率卻達到3-5米,這個分辨率已經可以滿足軍事偵察上詳查的需求,最主要的是火箭一次發射可以攜帶幾十顆甚至上百顆衛星,衛星成本也不高,具有不小的軍用價值。而重量更大的一些商業遙感衛星分辨率已經達到亞米級水平,偵察能力更強,并且隨著視頻衛星的出現,這些衛星還可以通過組網方式隊特定目標進行實時監控。

受火箭發動機技術水平的限制,無論是之前的“信使”-1火箭和“鳳凰”火箭,還是此次機動發射“信使”火箭,其運載能力都不高,低軌道最大運載能力在350千克以內,所以只能發射一些微小衛星。如果伊朗能從國外獲得一些先進的星載相機,研制出的滿足軍事需求的微小衛星技術上障礙不大。但以目前伊朗的航天技術水平和工業基礎,其他諸如導彈預警衛星、高軌道通信衛星等航天器在很長一段時間,都是可望不可即的裝備。

從伊朗公開火箭箭體照片來看,此次發射的“光明”-1衛星采用矩形設計,底部按照有四塊折疊太陽能電池板,衛星四周也布置了太陽能電池板,配備光學成像設備的偵察衛星。哈佛-史密森天體物理學中心天文學家麥克道爾稱,“光明”-1號衛星是一顆6U立方星,而不是3U立方星(立方星以“U”劃分,1U 指一個標準單元(體積10厘米×10厘米×10厘米,重約1公斤))。目前,這顆衛星運行并不正常,美國天軍觀察到該衛星一直在翻滾,“只是天上翻著跟頭的網絡攝像頭,不大可能提供什么情報”。根據伊朗政府的說法,他們將花10天的時間讓衛星穩定下來,并啟用成像遙感設備。不管怎樣,伊朗此次發射邁出了公開發展軍事航天能力的第一步,為以后發展相關技術奠定基礎。

此次發射的“黎明”-1軍用衛星

綜合目前信息,此次發射伊朗成功將衛星送入預定軌道,但衛星運行不正常,可能只能算部分成功。近年來,伊朗航天發展并不順利,多次發射失敗給伊朗航天的發展規劃帶來不小的沖擊。就在2月9日,伊朗航天局在霍梅尼航天中心發射了一枚“鳳凰”(Simorgh)運載火箭,計劃將“勝利”遙感衛星送入距離地面550千米高度的近地軌道,但火箭沒能達到入軌速度,發射最終功虧一簣。這是“鳳凰”號火箭的第四次發射,四次發射中三次失敗,失敗率很高。即使是“信使”火箭的發射成功率也不算高,截至2019年的8次發射中成敗各半,即使按伊朗的說法將首次歸類為亞軌道測試,也只有62.5%的成功率。

因此,伊朗未來如果想繼續發展軍事航天,最主要還是得提高火箭的可靠性,畢竟火箭是進入太空的最主要物質基礎,可靠性問題解決了才能成功將衛星送入預定軌道。值得一提的是,此次發射的新型“信使”火箭采用機動發射方式,對航天發射場的要求相對低一些,有一定的快速發射能力,這一能力賦予伊朗戰時快速發射衛星,增強天基信息支援能力。

    責任編輯:謝瑞強
    校對:劉威
    澎湃新聞報料:021-962866
    澎湃新聞,未經授權不得轉載
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