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第十章 太空監控 特約SSN感測器

第十章 太空監控

特約SSN感測器

與GEODSS和AMOS搭配工作的是毛伊島光學追蹤識別設施(Maui Optical Tracking Identification Facility, MOTIF),代號「水鴨藍」(TEAL BLUE)。MOTIF包括了一個47英寸的望遠鏡,它(與一個光束探測器/追蹤器一起)能夠利用可見光和長波的紅外成像對近地和外太空衛星進行追蹤和物體識別。望遠鏡被主要用於紅外測量和光強度測量。而另一個則被用於微光追蹤和成像。對於在高度為3000英里或以下軌道運行的衛星,MOTIF的感測器能夠測量反射率和散熱,並提供圖像。MOTIF已經識別出了地球同步軌道中只有8厘米的物體。
羅伊島-那慕爾島上還有目標分辨和識別試驗(Target Resolution and Discrimination Experiment, TRADEX)雷達和毫米波(Millimeter Wave, MMW)雷達。和ALTAIR一樣,TRADEX也是一個低頻圓盤天線雷達,能夠立即捕捉到那些距離約2400英里進入誇賈林環礁範圍的物體。它能同時追蹤多至63個物體。如ALCOR一樣,MMW工作于高頻率,這使其能拍攝太空物體的圖片。MMW是太空監控網路中的解析度最高的成像雷達,能探測低地軌道中小如5英寸的物體和地球同步高度上16英尺的物體,這對於情報界有著極read•99csw•com其重要的價值。
AMOS的激光被用於夜晚時照射蘇聯的航天器,服務於望遠鏡拍照。它還被用於判斷蘇聯核動力雷達海洋監視衛星在任務結束時是仍在工作還是完全停工。AMOS產生的衛星可見光波長圖像清晰到足以顯示出蘇聯航天器上正劇烈發光的反應堆。
「眼鏡蛇鄧恩」向北延伸成一個扇形,覆蓋了從堪察加半島到白令海峽的區域,其在L波段工作,可以被用來追蹤3000英里以外的極地軌道衛星和繞級軌道衛星。到了2010年,它經過升級后,可以完成導彈防禦任務(追蹤彈道導彈,並且具備足夠的精確度可以發射相應的干擾器),當然還有傳統的情報任務和太空追蹤任務。指派給「眼鏡蛇鄧恩」的任務來自國家航空航天情報中心(太空物體識別)和聯合太空行動中心(量測和太空物體識別)。
特約感測器是指根據合同或協議、按美國空軍太空司令部總部的要求提供太空監視數據的感測器。它們在近地觀察工作中的佔比為5%,在外太空觀察工作中的佔比也是5%特約感測器包括了位於施姆亞島的一個相控陣雷達、毛伊島太空監視系統(MSSS)和位於誇賈林環礁的里根試驗場和林肯太空監視綜合站。
哈雷阿卡拉火山高於海平面1萬英尺,這使得AMOS的設備處於大部分的大氣和相關干擾之上。設備包括一個5.2英尺的卡塞格倫望遠鏡,一個激光光束探測器和一個AMOS採集系統九-九-藏-書。AMOS的太空監視研究和開發工作包括量測、追蹤、紅外太空物體識別和補償式成像。
「眼鏡蛇鄧恩」是一個相控陣雷達。對於依賴雙眼或使用雙筒望遠鏡的觀察者來說,相控陣雷達只是一個休眠的結構,它有點類似於電子角錐體。這與那些更老式、更傳統的天線形成明顯對比,「沿著地平線向遠方的物體掃射出微波輻射的光束」。「眼鏡蛇鄧恩」包括15360個輻射元件,佔據了直徑95英尺的雷達表面。每個元件發出一個信號,朝向各個方面。當這些信號被同時發出時,只有緊鄰陣列垂直軸的目標才會被探測到。但是通過相繼延遲信號波長的一小部分,就能「引導」光束觸及遠離垂直軸的物體。
第九章中提到的相控陣「眼鏡蛇鄧恩」(AN/FPS-108)直到2012年都肩負著情報任務,也曾是它的主要任務。同時,它也是太空監視網路的一個特約感測器,而這個任務延續了下來。
扇形「眼鏡蛇鄧恩」系統包括了一個AN/FPS-108雷達設施,其底部大小為87英尺×107英尺;約有6層樓高或120英尺,其中一層附屬樓層是87平方英尺的精確測量設備實驗室。這個設施從薩姆亞島西北部230英尺高的懸崖上俯瞰白令海。
夏威夷毛伊島的特約感測器組成了毛伊島太空監視系統(MSSS)。位於毛伊島哈雷阿卡拉火山的空軍毛伊島光學和超級計算站(AMOS)是一個光度學和激光設施,屬於空軍軍需九_九_藏_書司令部的菲利普斯實驗室。該設施的基本任務是從事全新和革新的電光感測器的研究和開發,向空軍太空司令部提供支持。它也向國家航空航天局和噴射推進實驗室提供支持。AMOS的試驗包括了對軌道碎片的探測和追蹤,對太空梭和衛星活動的觀察和衛星激光照射。
羅伊島-那慕爾島上的第二個雷達是ARPA遠程追蹤和測量雷達(ARPA Long-Range Tracking and Instrumentation Radar, ALTAIR),由陸軍太空和戰略防禦司令部操控。ALTAIR是一個150英尺拋物面天線,提供對近地和外太空航天器的量測數據。該雷達的太空監控模式每周工作128小時。它有同時針對近地和外太空物體的能力,能追蹤覆蓋三分之一的地球同步帶。俄羅斯、中國和日本的發射中,50%以上在成功進入軌道的路上會經過ALTAIR的覆蓋區域。
AMOS的望遠鏡具備足夠高的解析度,能夠識別太空太空梭開放負載機艙中的物體。只要蘇聯的項目達到工作狀態,這一能力可被用於獲取有關蘇聯太空梭使命的情報。它的望遠鏡可以識別地球同步軌道中直徑小如3.1英寸的物體。另一個光學感測器是AMOS日光近紅外成像系統,使AMOS的工作時間拓展為每天24小時。
「眼鏡蛇鄧恩」於1977年7月取得了初步工作能力,它能以136度的視野探測(99%的可能性)和追蹤2000英里範圍內九_九_藏_書籃球大小的物體,從庫頁島北半部,差一點就到鄰近白令海峽的俄羅斯最東端。它能提供物體的大小和形狀,但是這種能力只能在以堪察加半島上部為中心的44度範圍內實現。在太空監視模式下,它能追蹤多至200顆衛星。
另外一個特約感測器位於羅伊島、那慕爾島上的里根試驗場,這兩個島是組成誇賈林環礁的100個島嶼中最大的兩個島。高級研究項目局(Advanced Research Projects Agency, ARPA)的林肯C波段可觀察雷達(ARPA Lincoln C-Band Observables Radar, ALCOR)由美國陸軍太空和導彈防禦司令部操控,包括一個40英尺的天線,提供有關低地軌道衛星的寬頻雷達成像數據以進行太空物體識別,以及提供雷達截面測量。
ALCOR觀察到了中國於1970年發射的第一顆衛星。助推火箭箭體的圖像揭示出物體的規模尺寸,這對國防部而言是極有興趣的信息,因為它提供了對中國洲際導彈的尺寸和負載能力的認知。在隨後的一年裡,ALCOR拍攝了蘇聯「禮炮號-1」太空站的圖片。
1997年,空軍軍需司令部的菲利普斯實驗室開始測試毛伊島綜合站的另一個感測器:高級電光系統(Advanced Electro-optical System),它被充分用於衛星追蹤和太空物體識別。它有一個3.64米寬的主鏡,利用這個鏡子能探測和追https://read.99csw.com蹤186英里範圍內低地軌道上4英寸大小的碎片。2012年,空軍完成了對這個系統的升級工作,這是由空軍科學研究辦公室和國家科學基金會聯合完成的。另外,毛伊島太空監視系統(MSSS)包括了一個現有的小型商用自主望遠鏡,被稱為「烏鴉」。這個望遠鏡被MSSS用來完成大多數量測搜集任務。
「磨石」「乾草堆」及「乾草堆輔助」雷達位於大約半英里以外的馬薩諸塞州韋斯特福德,由麻省理工學院林肯實驗室在林肯太空監察綜合站內進行操控。磨石山雷達是一個外太空、大型圓盤天線追蹤雷達,能夠追蹤地球同步高度上1平方米大小的目標。1957年,它是第1個探測到了蘇聯「人造衛星1號」反射出的雷達信號的雷達。乾草堆超寬頻衛星成像雷達(Haystack Ultra-Wideband Satellite Imaging Radar, HUSIR)是一個高質量成像雷達,能夠分辨低地軌道中直徑為1英尺的物體。在國會的聽證會上,相關敘述稱它提供了「我們在其他位置無法得到的在軌衛星圖像」。它是「能夠對遠距離、高海拔物體開展工作的雷達,能提供非常好的情報數據,而且現在還具備了實時操作上報能力」。國家航空航天情報中心利用來自該雷達的數據評估負載、任務和狀態。部署乾草堆輔助雷達,是為了在乾草堆處於射電天文學工作模式時,太空監控工作不會受到影響。據稱,它能產生「比乾草堆(雷達)更好、更敏銳的衛星圖像」。