美国长期监视中国航天器,怎么做到的?

2022-09-22 21:11  

2022 年 8 月中旬时,美国太空新闻撰写了一篇中国一艘飞行器的新闻。

当时我非常惊讶,因为这篇文章介绍了:美国太空军第18防御部队对我国飞行器跟踪的数据,可以说描写得非常详细。

它不仅明确指出中国这艘飞行器是可重复的航天飞机,而且公布了很多细节,比如它在某天发射,在多高的轨道上运行、运行了多长时间,甚至连它旁边有两颗检查卫星伴飞都描述得非常清楚,甚至还贴心的给这枚飞行器带上了编号:53357。

这还没完,为了增加可信度,这篇文章还配上中国发射场所的地图,将我们发射场的结构清楚地展示了出来。

要知道,8月中旬时,中国的确发射了一枚可重复使用的航天器,但是我们透露的信息非常少,只有新华社等媒体简短的一句话,说:酒泉中心发射了一枚可重复使用的航天器。

因为信息很少,除了资深的航天迷外,普通人很难知道这到底是啥,只是调侃地说:字数越少,事情越大。

也就是说:我们航天官方采取了一定的保密措施,但是老美的第18太空防御部队取得的情报却非常多,甚至我在其他太空新闻中,也会经常看到它对我们航天器进行长期的跟踪报道。

后来我简单的了解下,才发现是我见识太少了,老美监视世界各国已经是全方面系统化的监视了。

那么它们是如何实现对我们航天跟踪的,对我们又有什么影响呢?今天我们就来简单说说这件事情。

首先要说明下,老美太空新闻中的照片并不是老美卫星拍的,而是欧洲哨兵二号卫星拍的,哨兵二号是欧洲哥白尼计划的卫星星座的一种。

哥白尼计划又叫:全球环境与安全监测计划,它是欧洲太空总署在2003年启动的一项卫星监测计划,它可以通过卫星实时检测和收集地面数据,不仅可以用于民间服务,还可以用于军事服务,重要性堪比“伽利略计划”导航卫星。

其中哨兵2号就搭载了高分辨率的光学仪器,所以它可以在空中拍出比较清晰的照片,老美的太空新闻网站就采用了它们拍的照片。

但是这并不代表老美没有这方面的能力,就拿此次美国第18太空防御部队来说。


这支太空监视部队,隶属于美国太空司令部,主要负责太空监视网络的光学部分。

他们手上,不仅有可移动的光学监视系统,还有建在毛伊岛上的太空监视综合体,并且在全球其他地区,还有另外四个站点,可以对地球外部的人造航天器进行全天候、无死角的监控。

除此之外,老美的商业航天也有这样的功能。

今年5月份,Maxar公司就曾对我国的003航母船坞,进行长时间的跟踪拍摄,什么时候出坞,什么时候清空船坞,什么时候拆除了船坞作业装置,都拍的是一清二楚,国外媒体就根据maxar公司提供的商业卫星照片,推测我们的003航母即将下水的消息。

而在8月6日时,美国的在线媒体TheDrive,也公布过类似的照片,它们根据商业卫星拍摄的照片,指出了罗布泊地区的一个机场,很有可能就是“空天飞机”降落的机场。

看到这边,你是不是会觉得很没有安全感?

实际上,现代的卫星和光学仪器都非常的发达,每个国家都有类似的系统,但是老美的监视系统却非常的完善和先进,既有自己本身的监视系统,也有其他国家的和商业公司的提供的资源。

这是因为老美的监视系统已经发展了70多年,它包括网络、地基、海基、天基、空基预警和监视等系统,然后它们还互相配合,甚至国家和国家、国家和企业之间的相互协调,有些甚至处于保密阶段。

如果不是非常非常专业的人士,很难搞懂它们到底花了多少精力来搭建监控网络,今天主要就是介绍一下老美是如何实现对卫星的监视。

那么他们是如何实现实时监视我们卫星的呢?

这里要说明下。

实际上,各国航天器的发射几乎都是公开的,因为每一个航天器都有2个自己的“身份证”,一个是:国际卫星识别符号(COSPAR ID),另一个是:卫星目录序号

其中国际卫星识别号是用来命名和标识人造卫星


1958年时,由于人造卫星的发展,国际社会担心卫星发射多了,就会造成太空污染,影响科学家对太空的探索,并且还会造成卫星碰撞等原因,所以就成立了国际空间研究委会员。

当然这是表面原因,实际真实的原因,大家可以自己思考。

总之国际空研委成立后,就颁布了一系列规定来“约束”各国卫星,其中就是建立国际卫星识别符号:意思就是发射的每一颗人造卫星都需要进行报备,然后国际空研委就会给它一个COSPAR ID,各国只要通过这个编号就可以查到该航天器的各种信息。

如今经过几十年的发展,已经形成一种国际惯例,当然目前编号的工作是由老美NASA管辖的国家太空科学数据中心(NSSDC)管理的。

也就是说:我国发射的航天器,虽然进行保密,但是一些轨道等基础信息还是会被记录在“身份证号”里,比如它的COSPAR ID为2022-093A,前面四位数是发射的年份,后面三位数是当年发射的排序,字母是脱离发射器的顺序。

除此之外还有嫦娥5号的COSPAR ID 2020-087A;天和核心舱的COSPAR ID 2021-035A

实际上除了国际卫星识别符号外,卫星目录序号也是老美在管理的,它的全称是:北美防空司令部目录序号(NORAD),而且两者建立的年份和识别内容都很相似,区别在于一个是:由国际性组织创立,授权给NASA管理,一个是由老美的太空司令部管理的。

比如嫦娥5号的卫星目录序号是NORAD :47097,天和核心舱的是:48274,问天实验舱的是:53239,而这次我们航天飞机在老美那的编号就是:53357。

那么老美为何要建立两套相似的数据库呢?答案就是这里面藏着他们监控各个卫星的秘密。这还要从他们为何建立卫星目录序号说起。

上世纪50年代末,美苏正处于太空争霸初期,苏联首先发射了人造卫星1号,老美担心苏联将它们用作军事用途,所以就希望建立一个可以长期观察和监测卫星的跟踪系统。

当时的老美其实已经拥有一个卫星跟踪网络“迷你轨道(Minitrack)”,不过这个跟踪网络的性能差,监控卫星的范围比较小,只能监控在国际卫星识别符号上的卫星,如果没有按照这个轨道走的卫星,跟踪就会出现断断续续。

但是苏联为了不让老美监视,更多的时候选择不遵守国际惯例,所以老美被逼无奈,只能升级跟踪系统。

1957年,两位德籍美国天文学家临危受命,创立了“太空轨道计划”,此后4年时间,他们不断扩建团队,研究卫星军事监视的技术和设备,来监视以苏联为首的卫星群,高性能的雷达、光学望远镜、无线电和摄像机等传感器相继诞生。

比如著名的贝克·嫩(Baker-Nunn)卫星跟踪摄像机、Shemya雷达、太空监视望远镜等等。

而他们的团队也来越被重视,先后成立了:496L 电子支持系统项目办公室和国家太空监视控制中心,可以监视的导弹、人造卫星和碎片等越来越多。

1961年,太空轨道监控系统逐渐成熟,美国空军决定将它投入使用。

卫星数据多了,就造成很大的监视难度,所以他们对每个追踪、监视的人造航天器,都赋予了一个特殊的编号,这个编号就是:北美防空司令部目录序号,一个比国际卫星识别符号信息更加齐全的代号,至今编号已经超过5万个以上。

这些庞大的目录号就是老美监控网络的核心,围绕着这个目录,它们建立了地基、天基、海基、空基乃至通讯网络等系统,对其他国家进行监视,而且技术一代比一代先进,

1982年,老美空军又成立了空军太空司令部,将太空的战略地位提高到和海陆空一样,2019年时,懂王又将它独立出来,单独组建了美国太空军,至今为止它们在太空这块已经是系统性的监视了。

先介绍下太空监控项目,它在全球有30多个地面雷达,以及数颗轨道卫星组成,后来,老美太空部队又提出新的规划,将它扩展到135颗低轨道地球(LEO)卫星和16颗中轨道地球(MEO)卫星。

这些系统里又分为很多子系统,以地面为主的太空围栏,地面电光深空监视、以太空为主的地球感知计划、天基预警系统等等。

先说下地面的,它主要是从地面观察卫星和航天器的。

其中太空围栏是以雷达系统为主,可以跟踪比较小型的物体,像卫星和航天器碎片都是可以的,每天可以进行百万次观测,是老美太空监视网络的主要信息收集系统之一。

而空间望远镜不只是单个望远镜,还是一个望远镜系统,作为单个望远镜的时候,它的速度和灵敏度都很高,可以在深空中探测、识别和跟踪物体、当它作为一个系统时,它可以根据捕捉到的信息,精准的推断物体的运动轨迹。

地基光电深空监视也是一种空间望远镜,但是它加入了摄像机,可以看到比人眼所能观测到的暗 10,000 倍的物体。

以上几种还是空间监视里的地基部分,而天基的部分则更多。

比如中段太空实验,1986年,老美国防部发射了一颗太空中轨道地球卫星,它携带了红外望远镜和光谱仪,可以收集光谱信息,用来识别和跟踪飞行途中的弹道导弹。

2010 年时 ,这枚试验卫星的任务完成,由老美的探路者卫星取代,这个探路者卫星正是他们太空监视中的天基部门。

天基太空监视不单单只有探路者卫星,还有很多很多的卫星,它们共同组成一项叫:地球同步空间态势感知计划。

这些卫星大部分位于较高的地球静止轨道,有任务需要时,可以对其他卫星展开监视、干扰甚至捕捉等太空破坏活动,而且是那种可以频繁变轨,然后靠近别的卫星,实行近距离观察。

本来他们还想隐瞒,但是事情做多了,总会露出马脚,2014年时,老美的太空司令部负责人约翰·海腾被迫承认:美军可以监视轨道上发生的一切事情。

我国的卫星就有过类似遭遇。

2021年10月时,老美的一颗秘密卫星“美国271”偷偷靠近中国的实践-20号卫星,实践-20号卫星大家可能没啥印象,但是它是中国所有卫星里面,重量和技术都 能排在前三的位置,这样大家就可以明白,为何老美要监视我们的卫星。

当时“美国271”靠近实践-20号卫星后,就一直在平行伴飞,后来我们及时发现,迅速地将卫星移走。

2021年12月时,老美故技重施,“美国2

70”卫星再次靠近实践-12号两颗卫星,被中国的卫星反向机动躲避。

后来老美太空专家直接曝光,说他们在90年代开始就一直在监视地球静止轨道,在上面布置了非常多的战略卫星,有通信、电子侦查、导弹预警等等,有些没曝光我们根本不知道。

比如美国国防支援计划卫星,它由5颗静止轨道卫星组成,只要3颗就可以侦查全球的导弹发射的情况,一般最晚也可以提前半个小时知道,而国防支援计划只是老美天基预警系统中的一部分而已。

除了它之外,还有“天基红外系统”“空间跟踪与监视系统”等等,它们共同形成一个由高低轨结合的卫星星座,具有预警、跟踪和识别功能,可以说是全球最先进的监视系统。

但是这还没完,我们上面说了,它们的先进和隐蔽不是体现在单独上,而是一整个生态,可以国与国合作,也可以与商业公司合作。

国家与国家就不说了,比如五眼联盟,以及和商业航天乃至科技公司,达到监视全球的目的。

老美与科技公司的合作,大家应该都比较熟悉。

比如通信网络监视,就可以利用电缆、路由器等通信设备对重点单位进行监视,网络方面的案例比较多,其中比较出名的就是棱镜门。

2013年,斯诺登曾爆料,老美国家安全局从2007年开始,通过思科路由器以及其他科技巨头,监控世界各国的网络和电脑,后来华为崛起,成为全球最大的网络设备供应商,打破了由西方主导的电信网络基础设施行业的格局。

当然类似的网络监控还有很多,比如“德国监听门”“雅虎后门”,“绝密电子监听计划”“水门事件”“丹麦电缆事件”等等,都是老美一手策划的监听事件。

而 在卫星发射的网络监听也有,有了这个,他们就有了“预见性”,可以了解很多机密,包括一些航天项目。

而老美与商业航天的合作就非常多了。

2000年之后,老美NASA的工作重点聚焦在科学研究和深空探索等领域,因此他们先后颁布了《国家航天运输法案》和《美国国家航天法案》两部法律,将一些项目进行外包。

2005年,NASA正式成立了商业船员与货物项目办公室,以公开招标的形式向商业航天企业,发布任务并采购相关服务。

一大批商业航天公司都是在这些年里诞生,但这些所谓的民间商业公司的背后,其实都有老美NASA的影子,比如马斯克的SpaceX,贝索斯的蓝色起源等等。

他们在获得NASA的大额合同之后,也承担了老美一些情报工作,

比如今年6月份,美国国家侦察办公室就宣布,他们与“黑色天空”(BlackSky)、“麦克萨”(Maxar)和“行星实验室”(Planet lab),三家商业航天公司,达成了一份高达数十亿美元的合同。

老美军队的情报机构将从这些商业公司手里,购买他们卫星的拍摄数据。

Maxar公司就是我们上面说过,曾经对我国的003航母船坞进行长期的跟踪拍摄,从而推断我国航母下水的时间。

在更早之前,比如去年,美国科学家联合会的“砖家”,就用行星实验室(Planet lab)公司的商业卫星图像,将我国甘肃玉门的风电场,炒作成大规模的核电发射井。并在《纽约时报》撰文,指责我国大规模扩张核武装备 。

此次外国网友推测我们绝密航天器降落地点,同样是依靠行星实验室公司提供的卫星图像。Planet向他们提供了我们罗布泊地区的军用机场,前后两次发射任务时的对比图片。

这些商业航天公司,一直把镜头对准了我们的军事设施,重要的科研单位。而美国情报机构通过所谓的商业合作,又能光明正大地从这些公司获得数据。这其实是美国打着民用、商业的名头,实施军方、民间相互配合的全方位系统性监控。

从上面我们可以看出,美国的监视手段已经是无孔不入了,那我们有没有什么反制手段吗?

其实,既然已经知道了美国监视帝国的本质,我们自然也做了很多应对。

首先,就是扶持国内的通信、互联网公司,将最重要的数据安全,掌握在自己手中,在一些重要的地方,坚决使用华为、中兴等国产网络设备,对于国外的科技公司,我们也要求它们将宝贵的数据,保留在中国。

而对于太空中盯着我们的眼睛,我们也见招拆招。

部分先进设备,我们通过提高机动性,来规避卫星的窥视。

比如此次发射的“空天飞机”,就具有大气层内的机动能力,能够自主选择降落地点,让卫星监视的难度极大地提升。

再如东风系列导弹,我们把导弹搬上了移动式的发射车,大大提高了导弹的机动性,加大卫星捕捉信息的难度。

对于那些体积庞大,无法移动的设备,则采取遮盖、隐蔽等手段,隔绝窥视。003航母下水时,船上还搭着几个“大棚”,目的就是对船上的先进设备进行掩盖。

当然,这些都是被动防御性质的手段,我们也有主动出击的方法。

今年1月份,一家美国的商业航天公司,在监视太空中的航天器时,发现了一件不寻常的事情:中国的实践二十一号卫星,将地球同步轨道上,一颗已经报废了的北斗卫星,拖到了更远的“坟墓轨道”上,当了一回“太空清洁工”。

并且,实践二十一号卫星在任务完成后,还自发的回到了原本的轨道上,说明这种“太空清扫”项目,是可以重复进行的。

这就意味着,如果其他国家对我们卫星图谋不轨,我们也可以实行及时反击。

当然俗话说,“只有千日做贼,没有千日防贼”,即便是有了这么多的反制手段,我们也不能对美国的监视掉以轻心,对抗“监视帝国”,注定是一件漫长的事情。

好了,本期内容太多,就当个闲聊吧,喜欢的话点个关注和小红心。拜谢拜谢。

我们下期见!



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