美國“長曲棍球”偵查衛星
概述
盡管美國頂尖級的鎖眼-12衛星有許多優點,但它也存在所有光學成像照相偵察衛星所共有的一個缺點,就是無法透視雲層。在冷戰時期,由於蘇聯的大部分領土和其它一些令美國感興趣的地區經常被雲層所覆蓋,所以這對情報搜集來說始終是一個難題。
雷達成像照相偵察衛星則可以彌補光學成像照相偵察衛星不能全天候、全天時進行偵察的不足,並有一定的穿透能力,從而能識別偽裝,發現地下軍事設施。其幅寬也比較大,因此時間分辨率較高,這對全麵觀測戰區和偵察全球性軍事動態有重要意義。不過,它的分辨率較光學照相偵察衛星低,而且觀測不到西伯利亞的某些北緯地區。因此,從目前的技術水平來看,兩者結合使用是最佳配製。
在這次戰爭中,由於伊拉克沙塵暴多,而且為了迷惑美軍視線,伊拉克點燃了不少油井,產生了很多煙霧,所以鎖眼-12的應用會受到一定影響,但美國的“長曲棍球”雷達照相偵察衛星可大放光彩。
“長曲棍球”雷達成像照相偵察衛星是美國1988年12月2日開始發射的。當今,隻有美國擁有這種偵察衛星。
技術性能和結構特點
該衛星是美國在冷戰時期針對華約製造的。其主體呈八棱體,長8米,直徑約4米,一對太陽能電池帆板在軌道上展開後跨度為451米,可提供10千瓦以上的電力,這在當今衛星中是最大的,因為這種衛星要向地麵發射微波能量,所以需要大量的能量。衛星重15噸,設計壽命8年,運行在傾角57度至68度、高670至703千米的軌道上。
其上的合成孔徑雷達天線呈矩形,長144米,寬36米,由3個平麵天線陣組成,每個天線陣含4個長度相等的子陣。雷達的幾何分辨率為03至3米,所獲圖像數據通過大型拋物麵跟蹤天線經“跟蹤與數據中繼衛星”傳至白沙地麵站,再經過國內通信衛星傳到貝爾沃堡。
合成孔徑雷達是該星的“千裏眼”。那麼,合成孔徑雷達是如何工作的呢?它指將雷達邊沿其飛行軌跡移動邊接收到的信號(回波)組合起來以合成一副等效的特長天線所采用的一門技術,被用來產生細節清晰可辨的雷達圖像。由於它是靠自身提供照射(雷達脈衝),因此不論白天還是黑夜,也不論是否有陽光照射,它都可以隨時對目標成像。而且,由於雷達的波長要比可見光或紅外光的波長長得多,所以合成孔徑雷達還能夠透過雲霧和煙塵“看到”地麵目標,這一點是可見光和紅外遙感儀器無法做到的。
由於天基成像雷達可以透視雲層,而且利用合成孔徑雷達技術有可能以接近於光學照相偵察衛星水平的分辨率提供圖像,因此,美國早就想利用裝有這種雷達的偵察衛星,來監視“華約”裝甲部隊的活動和核查軍備控製條約的遵守情況。1976年末,時任中央情報局長的喬治·布什批準對這種衛星係統開展研究和研製工作,從而啟動了美國合成孔徑雷達成像偵察衛星研製計劃的實施。
其實,首顆“長曲棍球”衛星早在1987年10月就造好了,但由於“挑戰者”航天飛機機毀人亡事故的影響,因此長曲棍球-1衛星直到1988年12月才由航天飛機發射升空。迄今為止,這種衛星已發射了4顆,其中後2顆是在前2顆基礎上的改進型,它們帶有相控陣饋電係統,采用拋物麵雷達天線,成像質量有所改善,現正在軌服役。
“長曲棍球”衛星單顆價值高達10億美元。這種衛星在設計上的顯著特點是裝有巨大的雷達天線和巨大的太陽能電池帆板。一對太陽能帆板對稱地垂直於星體兩側,比以往飛行過的任何天基雷達所能得到的最大電能高10倍之多。