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美空军正在建世界末日卫星通信系统

漫步宇宙 2018-02-20 22:07:40 阅读:

美国空军“先进极高频”(简称AEHF)军事通信卫星能够在核战争爆发的情况下继续保持通信服务,并能够在世界末日条件下避免信号干扰和拥塞。

美空军正在建世界末日卫星通信系统

美国政府已经在地球静止轨道部署了四颗先进极高频军事通信卫星,美国空军还在计划再部署两个同样类型的军事通信卫星。

如果发生核战争或其他能够导致世界末日的极端事件,如何保持通信的畅通?为了应对这一问题,美国空军正计划在太空中部署先进极高频(Advanced Extremely High Frequency)军事通信卫星,以确保在世界末日来临时,能够为美国政府的领导层提供不间断的通信保障服务。

这种卫星被称为先进极高频(AEHF)军事通信卫星,按照设计方案,该卫星能够在核战争或世界末日条件下继续在军事通信频段保持工作。美国科学技术杂志《大众机械》报道称,这些卫星很难被敌人轻易地通过电子手段进行干扰。华盛顿战略和国际研究中心航空航天安全项目主任托德·哈里森说:“我们需要这样的一个通信系统,这个系统要能够在人类历史上最黑暗的时期、甚至是世界末日继续保持通信服务。”

美国政府已经在地球静止轨道部署了四颗先进极高频军事通信卫星,按照计划,美国空军还将再部署两个同样类型的军事通信卫星,第一颗将在2019年发射升空,第二颗的发射时间可能是2020年。该项目的预算金额为2980万美元,为了确保该卫星通信系统的运行,相关的软件研发工作正在进行中,软件系统的预算金额也已经拨付。

美空军正在建世界末日卫星通信系统

先进极高频军事通信卫星系统工作示意图

先进极高频军事卫星的基本性能

先进极高频军事通信卫星采用A2100卫星平台,发射质量约6600千克,入轨质量4100千克,比采用“波音-702”平台的“宽带全球卫星通信”卫星还大10%以上。先进极高频军事通信卫星一共携带有14部天线:1部极高频上行相控阵天线、2部超高频下行相控阵天线、2部V频段(60GHz)星间链路天线、1部上/下行收发公用全球覆盖天线、2部上/下行收发公用调零天线(用于自适应调零和抗干扰)、6部上/下行装有平衡架的收发公用可旋转碟形天线。该卫星的相控阵天线采用的半导体材料是由新研制的铟-磷化合物构成的,该器件的噪声更低,使得通信信号更加清晰。

先进极高频军事通信卫星系统的各个卫星之间通过“卡塞格伦”星间链路天线进行通信,由于星间通信是在外太空中传递信息,而电磁波在太空中传播的衰减和干扰非常微小,因而星间链路能够在60GHz的高频段,以5%的带宽实现单脉冲跟踪。

先进极高频军事通信卫星系统的单星总容量(即:数据吞吐量)从第二代军事卫星的40兆比特/秒提高到了430千比特/秒(第一代军事卫星的通信速率仅为75千比特/秒),同步信道数量增加了2-3倍。这样的传输速率可允许战术通信系统传输准实时视频、战场地图和目标数据。

先进极高频军事通信卫星全部编组发射投入使用后,极高频通信速率将达到1G比特/秒。

服务于核三位一体系统

“我们必须同步实现整个核三位一体系统、指挥系统、控制系统的现代化,以确保我国核打击系统的有效性,”美国空军部长希瑟·威尔逊说。

核三位一体系统在核武器领域,指一国同时具备有陆基洲际弹道导弹、潜射弹道导弹和战略轰炸机三种核打击方式的能力,即具有海洋、陆地和空中投送战略核武器的能力。这意味着即便承受了第一次打击,还能有反击的能力。再没有一国能够一次性摧毁对方核打击能力而不受对方的核报复。

目前公认拥有三位一体核打击能力的国家是美国与俄罗斯,中国是下一个具有三位一体核打击能力的国家。目前普遍认为,先进极高频军事通信卫星系统正是美国核打击力量现代化计划的一个重要组成部分。

美空军正在建世界末日卫星通信系统

典型的核三位一体系统:俄罗斯撒旦多弹头洲际弹道导弹(上)北风之神级战略核潜艇(左下)图-160战略轰炸机(右下)

先进极高频军事通信卫星的优势

一周前有报道指出,中国和俄罗斯正在加快对卫星进行攻击的武器的开发工作,这两个国家的卫星攻击武器能够通过物理摧毁及电子干扰的方式对他国位于太空的卫星进行攻击。

“我们通过评估认为,如果美国与中国或俄罗斯发生冲突,这两个国家都有可能会攻击美国及其盟国的卫星系统,这种卫星攻击将能够抵消或降低美国及其盟国通过军事、民用或商业太空系统获得的军事优势,”这份美国军事情报称。

当核弹头在空中或地面引爆之时,爆炸会释放出大量的带电粒子,这些带电粒子能够在整个电磁光谱中释放出大量的能量,进而干扰整个通信系统的正常运行。在这样的环境中,类似于先进极高频军事通信卫星的通信系统将成为唯一的、仍然能够运行的通信手段,情报中这样写道。

其原因在于,先进极高频军事通信卫星能够以不同的方式保障通信。首先,先进极高频军事通信卫星能够在同一时间发射出多路信号,这就提高了信号抵达地面的概率。其次,它们还能够在不同的信号波段进行跳频操作,即,通过切换频率利用不同的未拥塞波段进行通信,这种操作非常类似于,汽车在行驶过程中不停变换车道,以避开拥堵的交通情况。

这些操作手段也能让先进极高频军事通信卫星更少地受到信号干扰的影响。

先进极高频卫星的制造与发射

洛克希德马丁公司负责制造先进极高频军事通信卫星,而美国空军即将发射的有效载荷则由诺斯洛普·格鲁门公司制造。目前,仅有7%的军事通信是通过先进极高频军事通信卫星网络完成,不过,等即将发射的两个卫星部署完毕之后,该军事卫星通信系统的服务范围将会极大地扩张。

美空军正在建世界末日卫星通信系统

洛克希德马丁公司正在测试先进极高频军事通信卫星

2018年早些时候,美国政府还发射了另一颗被称为祖玛的秘密通信卫星,这颗卫星在发射之后,有报道称其已经发射失败,卫星已经遗失。祖玛秘密通信卫星是由SpaceX太空探索技术公司发射升空的,目前,该卫星的真实情况还不得而知。并且,祖玛秘密通信卫星是否类似于先进极高频军事通信卫星或别的通信卫星?也尚不清楚。

祖玛卫星的有效载荷是由诺斯洛普·格鲁门公司为美国政府制造的,该国防承包巨头公司的发言人拒绝就祖玛卫星做出评论。

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SpaceX太空探索技术公司的“猎鹰9号”火箭运载美国政府的秘密祖玛卫星有效载荷发射升空

互联网原本就是为核战争而准备?

最后提示一点有趣而反讽的内容。1969年,美国国防部为了能在核战争爆发时保障军队内部的通讯联络,建立了由4台计算机互联而成的实验性分组交换网络——阿帕网。到1974年4月,阿帕网扩大到包括15个节点并管理23个大学工作站的规模。1986年,美国国家科学基金会建立了一个名为NSFnet的高速信息网络,取代阿帕网成为互联网的主干网,并向全社会开放,使互联网进入以资源共享为中心的服务阶段。1991年,欧洲核子物理中心发明了用超文本链接网页的环球网——万维网,从而创造了全新的文献检索和查阅方法,使得互联网成为一个巨大的信息库。

这就是说,我们每天都在使用的有线或移动互联网,其实原本都是人类为了核战争以及世界末日的所做的准备工作之一,是不是感到有点冷幽默。

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