美國天基激光武器
天基激光武器實際上是以激光武器為有效載荷的“殺手”衛星,可稱為激光作戰衛星,亦稱天基激光平台。如果用以攻擊地球目標,則天基激光武器具有覆蓋地麵範圍大的優點。如同其他衛星一樣,激光作戰衛星軌道越高,覆蓋麵就越大。地球靜止軌道激光衛星可以覆蓋42%的地球表麵;若用近地軌道激光衛星來實現全球覆蓋,衛星的數量要相應增加,但是近地軌道衛星離目標近,有利於提高激光武器的殺傷能力。
簡介
研製國家:美國,名稱型號:天基激光武器,研製單位:TRW、波音和洛克希德·馬丁公司,造價:全部研製與發射成本預計970億美元,現狀:在研。
IFX計劃
是美國天基激光武器發展計劃,是美國防部科研局與美國空軍共同勾畫的21世紀用激光武器進行太空作戰的美好藍圖。該計劃於20世紀70年代啟動,當時的美國防高級研究計劃局開始實施一項旨在驗證天基激光武器可行性的“三位一體”的技術計劃即:
“阿爾法”計劃
旨在驗證百萬瓦級柱型氟化氫化學激光器軌道飛行的技術可行性。
“大型光學演示實驗”計劃
旨在實驗驗證利用與自適應光學係統相耦合的輸出波檢測技術控製與瞄準激光束。LODE計劃包含一項“大型先進反射鏡計劃”,用以驗證製造適於在空間使用的4米直徑多麵組合輕質主反射鏡的可行性。
“金爪”計劃
旨在驗證捕獲、跟蹤與瞄準技術。1983年,美國開始實施“戰略防禦倡議”計劃,天基激光武器技術的研究也被納入其中,由戰略防禦計劃局負責實施。SDI計劃旨在對付蘇聯的洲際彈道導彈,要求將敵方導彈扼殺在多彈頭分離之前的助推段。當時的SDI設想,蘇聯會同時發射2000枚洲際彈道導彈,天基武器係統應有每秒鍾擊落40導彈的能力。為此,需在軌道上部署幾十顆激光作戰衛星,每顆衛星上的激光武器需由發射功率為30兆瓦的激光器和直徑10米的主反射鏡組成。
蘇聯解體以後,美國作戰戰略發生變化。天基激光武器係統的主要任務由防禦洲際彈道導彈轉為防禦戰區彈道導彈;攻擊目標不再是從蘇聯本土起飛的大批遠程導彈,而是可能從世界上任何地點發射的近程彈道導彈。作戰戰略的變化放寬了對天基激光器的要求。
美國彈道導彈防禦局就天基激光武器係統進行了多方案比較,提出的最優方案是:在高度為1300千米、傾角為40度、不同升交點赤經的圓軌道上,部署24顆激光作戰衛星構成全球星座。每顆激光作戰衛星能摧毀以其為中心、半徑為4000千米範圍內的導彈。根據目標距離不同,它可在2~5秒內摧毀飛行中的導彈。如果新目標與原射向之間的角度不太大的話,激光作戰衛星能在05秒內調整到新的方向,瞄準另一枚導彈。
激光作戰衛星由激光武器(激光器、光學係統、捕獲跟蹤與指向係統)和平台服務係統組成。激光器采用氟化氫激光器,工作波長27微米,發射功率估計為8兆瓦。光學係統的主反射鏡直徑8米,鏡表麵有超反射塗層,不需要主動冷卻,即能保證激光器在巨大熱負荷下正常工作。捕獲跟蹤與指向係統由監視裝置和穩定平台組成,能在激光器機械泵產生強烈振動的情況下,保證光束對準目標。平台服務係統包括電源、反應物(燃料)、數據處理和測控等分係統。
在20世紀80年代末和90年代初,激光作戰衛星各分係統的關鍵技術均已得到演示驗證。
“阿爾法”激光器由TRW公司於1980年開始研製,1989年進行首次出光試驗,到1994年8月,已出光10次以上,並在兆瓦級功率水平獲得高質量輸出光束。通過改進激光器的結構設計,增加模塊化腔環的辦法,減輕了激光器的質量,可將輸出功率提高到實戰水平。最近研究表明,通過改進激光器的噴管設計,還可進一步減輕質量。在光學係統方麵,1989年製造了直徑4米的多麵組合反射鏡,1993年攻克了製造11米反射鏡的關鍵技術,為大型光學係統的工程實現奠定了基礎。