全球各國太空戰略的發展│王尊平
美蘇冷戰時期,美國雷根總統為求有效反制前蘇聯的戰略核武打擊,要求五角大廈設計大氣層(圈)內外的攔截網。大氣層(圈)內有波音747-400F機載雷射系統和各型飛彈攔截系統;外太空則有星戰計畫,由殺手衛星和反射鏡組成。其中,殺手衛星可自行發射雷射光束(化學雷射)摧毀敵方衛星或洲際導彈;而反射鏡則由地面雷射光束射入太空,再由1-2個反射鏡反射摧毀敵方衛星或洲際導彈。後因前蘇聯解體、冷戰結束等原因,星戰計畫無疾而終。
當今各國太空戰略的發展
當今,除了政府官方的太空計畫,民間商用太空公司也紛紛成立,並利用先進的回收火箭方式以降低發射成本。如美國太空探索公司(Space X)的星鏈(Starlink)網路,採用大量的串聯式衛星布滿地球軌道,提供地面客戶更快速的網路服務。俄烏戰爭時,烏克蘭藉由星鏈網路取得情資,並利用無人機的協助,戰爭初期重創了俄軍。此外,美國亞馬遜公司創辦人獨資成立了太空旅遊公司,維珍銀河公司研發太空飛機,另有商用太空艙、太空旅館等前景企業蓄勢待發。
最近,太空探索公司執行長馬斯克更對地球外行星探索產生興趣,耗費鉅資研發可乘載100人的星艦(Starship),並經過多次升空、降落測試。雖然星艦首次發射宣告失敗,但仍有機會捲土重來。據馬斯克表示,星艦發射時由於多具猛禽引擎故障,造成火箭滾轉而未依正常角度飛行,最後引爆時還發生延遲情況,這些都是未來須改進的項目。不過,星艦本體的強度超過預期,令人驚訝。後續,星艦再度發射,則完成多項既定程序,包括:助推火箭段的猛禽引擎全數正常運作、星艦本體脫離助推火箭段等。
目前,美軍成立第四軍種「太空軍」,專門負責地球圈的太空軍事任務,以因應俄羅斯、中國的挑戰。尤其,美國X-37B無人太空飛機更屢次創下環繞地球軌道最久的紀錄,也讓人見識到美國的太空優勢。近來,為對抗俄、中等國積極研發高超音速武器系統,美國也加速研發AGM-183A高超音速武器系統,並進行多次試射。
而俄羅斯和中國則努力瓜分美國的太空霸權,在太空戰略上也推陳出新。如俄羅斯的軍事衛星、殺手衛星,中國的軍事衛星、天宮號太空站等。俄烏戰爭時,曾傳出中國軍事衛星提供情資給俄軍,以對抗烏軍的星鏈網路。俄軍透露將使用殺手衛星摧毀星鏈網路的串聯式衛星,進而瓦解烏軍的通訊網路。而日本、南韓、北韓、印度、以色列、台灣等也積極發展太空事業,並取得了一定成果。如台灣發射「福衛5號」、「福衛7號」等遙測衛星,都是國人自製的代表作。
北韓太空戰略快速發展
北韓領導人金正恩上台後,也積極發展彈道飛彈、洲際導彈、運載火箭等。2017年7月,北韓曾二度試射火星14型洲際導彈(ICBM),採取超高拋物線彈道,最大射高為3000公里,水平距離約700公里。尤其,第二次試射的分導彈頭落點,距離日本西部海岸線僅100公里。不過,根據日本境內的攝影機畫面顯示,分導彈頭在落海前便已完全燒毀。這表示切入角度太大,該次試射應算是失敗。經專家換算後認為,火星14型的最大射程應該超過10,000公里,可從北韓境內發射直達美國西岸的洛杉磯、舊金山等城市。
北韓在國慶閱兵時,曾公開展示了8軸16輪大型卡車載具和洲際導彈發射筒。2017年11月,北韓最新的火星15型洲際導彈和9軸18輪大型卡車載具曝光。上述設備證明,北韓已具備機動核武打擊的實力。
2020年10月10日,北韓勞動黨在建黨75周年閱兵式上公布了火星17型洲際導彈。2022年3月24日火星17型首次發射;2023年3月16日再度發射火星17型。火星17型採用二節式液體燃料火箭推送,並由11軸22輪大型卡車載具承載。據稱,火星17型彈長26公尺,彈徑2.7公尺,其確實性能尚未公布。也因此,火星17型的最大射程可否到達美國境內,分導彈頭可否可躲過美國反導彈防禦系統攔截,都尚待證實。
近來,為因應北韓多次發射飛彈、運載火箭等行動,日本也宣布將部署愛國者三型(PAC-3)防空系統,必要時可擊落危及日本國土的火箭零件。
美國登陸火星和登月任務
美國太空總署(NASA)的「機會號」(Opportunity)、「好奇號」(Curiosity)、「毅力號」(Perseverance Rover)等火星探測器,多次成功登陸火星。其中,「毅力號」的無人直升機(Ingenuity)降落在火星地表,更是創舉。
登陸火星時,最危險的階段就是進入大氣層。著陸器和環繞器(通訊艙)分離後,便高速衝向火星大氣層。由於著陸器已在太空航行約7個月210天,太空溫度約攝氏零下180-270度左右,因此,隔熱墊在歷經長時間的低溫,瞬間面臨火星大氣層的摩擦高溫(攝氏1000-2000度),焚毀風險極高。目前,全球各國成功登陸火星的機率低於50%,其中又以美國占多數。
以登陸過程而言,「毅力號」和之前的「機會號」等探測車相同,皆採用吊掛方式著陸。著陸器穿過火星大氣層後,便施放減速傘以降低速度。最後,由下方的火箭噴嘴減速、施放吊掛繩索將探測車垂降地面,著陸器再自行飛離。火星軌道上的環繞器,還可拍攝到著陸器施放減速傘的畫面,鏡頭解析度非常高。
「毅力號」由美國太空總署(NASA)台裔美籍工程師設計製造,具備6支搖臂。車輪裝在搖臂上,可隨地形起伏調整行駛姿態。「毅力號」的造價昂貴、未具備太陽能板,有人推測其採用核能電池,可長時間運作。本次任務,「創新號」無人直升機(Ingenuity)也成功試飛。由於火星上的空氣密度稀薄,「創新號」需要特殊設計才能起飛。從模擬影片和實際照片觀察,「創新號」採用單軸反向雙槳葉設計,可大幅增加起飛浮力。這也是人類首次在火星地表,成功試飛無人直升機。
2022年11月15日,NASA順利發射「阿提米斯1號」(Artemis I)登月火箭,太空艙內有玩具假人,進行首次無人繞月任務。2022年12月11日,太空艙順利重返地球。官方影片中也介紹了在阿提米斯登月計畫中,太空艙連接登月小艇的過程。未來,阿提米斯登月計畫將陸續發射載人太空艙進行登月任務,這也是美、中二國爭奪太空霸權的一環。
中國天問一號登陸火星
中國方面,2021年5月15日,經過7個月航行、地球-火星軌道轉換、抵達火星、繞行火星後,「天問一號」火星探測器成功登陸。2021年3月9日,中國國家航天局宣布,中、俄兩國透過視訊會議,簽署了「關於合作建設國際月球科研站的諒解備忘錄」,將合作在月球表面或月球軌道,建設可長期自主運行的綜合性科學實驗基地。
2022年珠海航展展出了中國月球基地的模型。據美國《財星》雜誌報導,中國月球基地可能將採用核子動力。其基本設備包括1個著陸器(Lander)、跳板(Hopper)、軌道器(Orbiter)和漫遊車(Rover),都將由嫦娥6號、嫦娥7號、嫦娥8號任務建造。由於月球表面含冰(水),而水可分解成氫、氧等元素,可作為太空船燃料使用。因此,中國極為重視月球基地,並視它為探索其他星球的跳板。
(作者係全球新武器大觀網版主)
附加資訊
- 作者: 王尊平
- pages: 70
- 標題: 全球各國太空戰略的發展