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    苏联坠落了一颗核动力卫星,让整个世界炸开了
    时间:2018-05-14
     

    1978年1月24日,一颗流星从天而降,拖着长长的尾焰坠落在加拿大的西北部地区。当地居民以为是陨石坠落,纷纷前往观看,一睹天外来客的风姿。谁料想,没过多长时间,前苏联便通过外交途径向加拿大政府递交了一份函件,对这一不幸事件表示抱歉,原来这个天外来客并非陨石或流星,它是前苏联发射的第16颗即宇宙954号海洋监视卫星。

     

     

    此事一经新闻媒体曝光后,世界舆论为之哗然。加拿大政府除对前苏联间谍卫星在本国上空进行侦察并坠落在本国领土表示抗议外,对这颗卫星上装有核反应堆并可能造成核放射而感到紧张和不安,要求前苏联政府对此事迅速调查并赔偿损失。卫星上为什么还要装核反应堆呢?于是,这个事件引起人们的广泛兴趣。

     

    前苏联是世界上最早发展海洋监视卫星的国家,坠落的这颗卫星是装有雷达的主动探测卫星,它重5吨左右,星上装有浓缩铀-235核反应堆,运行轨道250-260公里,90分钟就可绕地球旋转一圈。把雷达装到卫星上,从二、三百公里高的外层空间向海面发射雷达波束,然后再通过接收海面反射的回波和波束差异来发现和区分目标,进行搜索、探测和确定在茫茫大海上航行的水面舰艇和潜艇,自然具有很多的优点。但是,这种卫星也有一个致命的弱点,就是耗费电能太多,这主要是由于主动发射雷达波束所致。

     

     

    为了保证卫星有足够的电能,前苏联决定在卫星上加装核反应堆。为了连续不断地对某一海区或大面积的海洋进行监视,这种雷达型海洋监视卫星通常成对发射,在200公里高的圆形轨道上运行大约两个月之后,核反应堆等电源部分就与卫星分离,被推入高达1000公里高的轨道,以防止它过早地再入大气层,对地球造成放射性核沾染。

     

    宇宙954号坠落事件发生之后,前苏联用两年多的时间对卫星的设计和制造技术进行了改进,以确保不再发生此类核污染事件,同时延长卫星的寿命。雷达型海洋监视卫星比较适合于探测较大型水面目标,比如航空母舰、巡洋舰等海洋编队,所以主要任务是普查,在发现目标之后,再使用电子型海洋监视卫星做进一步的探测和定位,即进行详查。

     

     

    电子型海洋监视卫星属于被动式电子侦察卫星,它本身不发射电磁波,星上装备的无线电接收、窃听和红外遥感设备是用来截获舰艇雷达、通信和其他无线电设备所释放的无线电信号,并根据这些信号对目标进行分类和定位,确定目标的数量和航向。海洋监视卫星和普通的电子侦察卫星有所不同,主要区别在三个方面:

     

    首先是监视区域性质不同

     
     

     

    我们知道,地球表面积的70%是海洋,海洋的面积要比陆地大得多,所以如何使海洋监视卫星在24小时之内全天时、全方位地扫描和监视整个海洋或某些重要海区是非常重要的技术指标。为了解决这个问题,美国海军采取了升高卫星运行轨道和多颗星组网连续监视的方法。

     

     

    1976年开始发射的白云系列监视卫星。采用一箭三星的方式,用一枚火箭将一枚母卫星射入轨道,然后弹射出重量只有45公斤的三颗子卫星,卫星运行轨道高度1092-1128公里。寿命3-5年,入轨后的三颗子卫星,彼此相隔几十公里和120度左右,这样对海面目标就形成了接收信号距离不等、接收信号时间不一等微小差异,三颗卫星将这些差异累计之后,交给计算机进行分析和处理,就很容易对目标进行分类、识别和定位。为了扩大监视区域,美国还采用发射多组白云卫星组成空间监视网的方法,来连续监视海面。目前,美国共有5组20颗白云卫星在轨工作,每组由一颗母卫星和3颗子卫星组成一个小星座。

     

    第二个区别,就是目标的类型不同

     
     

     

    地面目标多为固定目标,所辐射的电磁波方向变化也不大,背景杂波较少,比较容易区分。海上情况则有很大的不同,舰船都是些活动目标,海上编队的规模、数量和航向等变化无常,在风浪的作用下,舰艇桅杆和天线摇摆不定,所辐射的信号也时强时弱,方向也难以确定。特别是海上背景杂波的影响很大,除航空母舰、巡洋舰和驱逐舰这样的军用舰艇外,还有大大小小的民用船舶,各种船舶都使用无线电设备,所以使各种无线电信号交织在一起,给辨认和区分目标造成困难。白云系列卫星监听信号的有效距离可达3200公里,可有效地对目标进行探测和分类。

     

    美国海洋监视卫星示意图

     

    最后一个区别,就是难以探测水下目标

     
     

     

    电磁波在空间传播的速度可达每秒钟18.6万英里,而且无处不在,无孔不入,但在水中它却没有用武之地,因为电磁波无法穿透海水,海水具有吸收电磁波的能力。这种特性为潜艇在水下机动和隐蔽提供了一个非常好的环境。

     

    弹道导弹核潜艇有时拖曳着一个长达数公里的天线浮标,从远海向岸基指挥部通信,这时即使卫星能够发现和定位,却无法知道潜艇在哪里,因为它是躲在深水下面用浮标进行通信的。就算是能够大致确定潜艇的位置,等它发完报文并收回天线之后,卫星就再也找不到它了。

     

    俄亥俄级弹道导弹核潜艇

     

    常规潜艇由于经常要上浮到水面或在距水面几米的深度航行,以便启动柴油机为电池充电,所以卫星一般能够发现并对它进行跟踪,但充电之后潜入深海就又找不到了。为了解决这个问题,美国海军曾把高灵敏度的红外遥感设备装到海洋监视卫星上,通过探测潜艇与海水温度的差异来发现在深水中航行的潜艇。此外,还研制了一种侧视雷达,它能够通过探测潜艇在海水中航行所造成的海水扰动,以及庞大的潜艇壳体使海面局部隆起所引起的海面微小差异等来探测潜艇。据称,卫星上的无线电高度表垂直方向的分辨力非常灵敏,可达10厘米。当然,还可以装备合成孔径雷达对海上航行的舰艇进行拍摄,将精确直观的图像传输给指挥部。

     

     

    到1986年,美苏共发射了78颗海洋监视卫星。美国海洋监视卫星在任何条件下都可发现并测定在海面上航行的舰船,其误差精度不到20米。所侦察的信息一般要先传输给卫星地面站进行处理,然后提供给某个地区的舰队海洋监视中心和海军作战中心。这些情报机构经过信息处理和分类之后,再将有关信息发送到在相关海区活动的水面舰艇和潜艇,以及航空兵部队,以便对目标进行跟踪和监视。