【編者按】

11月25日，俄羅斯成功發(fā)射下一代導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星的第五顆衛(wèi)星，進一步提升導(dǎo)彈預(yù)警能力。這是俄繼反衛(wèi)星試驗后提升軍事航天能力的一個最新動作。

上個月中旬，俄羅斯國防部長紹伊古確認俄羅斯已成功測試反衛(wèi)星武器。紹伊古強調(diào)本次測試中產(chǎn)生的衛(wèi)星碎片絕不會對人類太空活動構(gòu)成威脅。美英等西方國家則對于此次俄羅斯反衛(wèi)星試驗反應(yīng)強烈。美國國防部稱，“俄羅斯正在開發(fā)的反衛(wèi)星武器或?qū)γ绹推渌沾髧鴺?gòu)成威脅。”

進入新世紀(jì)后，俄羅斯經(jīng)濟開始回復(fù)和加速發(fā)展，加上有“政治強人”普京的領(lǐng)導(dǎo)，一度陷入深度衰弱的俄羅斯軍事航天開始重振旗鼓，組建空天軍、持續(xù)發(fā)射新軍用衛(wèi)星、研制反衛(wèi)星武器……從軍隊編制、裝備、航天工業(yè)等層面，多管齊下提升軍事航天能力?！陡哌吔\》專題本期走進俄羅斯軍事航天，通過系列文章嘗試解析重振旗鼓的俄羅斯軍事航天。

今年2月28日，俄羅斯在拜科努爾發(fā)射場使用“聯(lián)盟”2-1b運載火箭成功發(fā)射“北極”-M1氣象衛(wèi)星。

氣象衛(wèi)星是航天工業(yè)對人類最有價值的貢獻成果之一，在戰(zhàn)場上，其價值也非常大。蘇聯(lián)早在上世紀(jì)60年代就研制并發(fā)射了氣象衛(wèi)星，近些年來俄羅斯又在研制和發(fā)射新一代氣象衛(wèi)星，以滿足俄軍在高科技戰(zhàn)爭條件下對氣象信息的需求。

“北極”-M1氣象衛(wèi)星。

極軌氣象衛(wèi)星青黃不接

氣象衛(wèi)星提供的天氣情況，對于軍事作戰(zhàn)的保障具有不可替代的作用，比如成像偵察衛(wèi)星的偵察能力就和天氣息息相關(guān)，云霧等不良天氣會嚴(yán)重影響成像效果。蘇聯(lián)和俄羅斯時期先后發(fā)展了四代“流星”系列氣象衛(wèi)星，目前俄羅斯使用的是最新的“流星”-M極地軌道氣象衛(wèi)星。

蘇聯(lián)時代雖然發(fā)射了大批“流星”系列極地軌道氣象衛(wèi)星，但“流星”-1到“流星”-3氣象衛(wèi)星都是極地軌道，而不是太陽同步軌道，只能提供低分辨率的模擬云圖資料。俄羅斯時代研制了改進型“流星”-3M衛(wèi)星，它使用軌道傾角99.6度的太陽同步軌道，衛(wèi)星載荷性能有了不小的提高，發(fā)布的數(shù)據(jù)格式也和美國NOAA氣象衛(wèi)星的高分辨率云圖兼容。俄羅斯原計劃采購4顆“流星”-3M衛(wèi)星，組成完整的極地軌道氣象衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，但由于財政困難最后只購買了一顆，2001年12月第一顆也是唯一一顆“流星”星-3M衛(wèi)星發(fā)射升空，這可以說是俄羅斯氣象衛(wèi)星青黃不接的一個縮影。

隨著經(jīng)濟的恢復(fù)，俄羅斯機電科學(xué)研究所又研制了新一代氣象衛(wèi)星“流星”-M系統(tǒng)，“流星”-M衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量約2.9噸其中載荷質(zhì)量就有約1.25噸，它裝有MSU-MR掃描輻射儀，KMSS可見光掃描成像儀，微波成像儀以及X波段側(cè)視雷達等多種探測載荷，運行在軌道傾角98.8度軌道高度820千米的太陽同步軌道上。

“流星”-M系列是一種極軌氣象衛(wèi)星。

目前已經(jīng)有多顆“流星”-M系列衛(wèi)星發(fā)射升空，但由于多種原因“流星”-M系統(tǒng)仍然處境艱難：2009年9月17日第一顆“流星”-M衛(wèi)星發(fā)射升空，2014年底衛(wèi)星氣象觀測主載荷失效。2014年7月8日，第二顆“流星”-M氣象衛(wèi)星發(fā)射升空，它的設(shè)計壽命也是5年。2017年由于火箭故障“流星”-M N2-1衛(wèi)星發(fā)射失敗。常言道：福無雙至，禍不單行，2019年7月5日“流星”-M N2-2衛(wèi)星發(fā)射成功，但同年12月這顆衛(wèi)星的圖像下行中止，俄羅斯航天局后來證實發(fā)生了微流星體撞擊，衛(wèi)星熱控受損無法繼續(xù)使用。俄羅斯原定2020年和2021年分別發(fā)射“流星”-M N2-3和N2-4衛(wèi)星，但“流星”-M N2-3衛(wèi)星并未按時發(fā)射，現(xiàn)在俄羅斯在極地軌道上只有一顆超期服役的“流星”-M N2氣象衛(wèi)星，氣象觀測能力隨時可能中段。

俄羅斯計劃中的“流星”-M系列衛(wèi)星家族還包括“流星”-M N3衛(wèi)星，它裝有X波段相控陣多模雷達，主要用于海洋監(jiān)測兼做氣象觀測，但發(fā)射已經(jīng)推遲了多年，目前發(fā)射日期扔不確定。俄羅斯還在研制下一代氣象衛(wèi)星“流星”-MP系統(tǒng)，下一代氣象衛(wèi)星包括“流星”-MP N1和N2兩種氣象衛(wèi)星，以及一顆海洋衛(wèi)星“流星”-MP N3，然而現(xiàn)有“流星”-M衛(wèi)星都沒能及時發(fā)射，新一代“流星”-MP衛(wèi)星的研制也不斷延期。毫不夸張地說，俄羅斯極地軌道氣象衛(wèi)星目前嚴(yán)重青黃不接，低軌道氣象觀測能力對比中美歐大幅度落后，這對保障俄羅斯軍隊的作戰(zhàn)能力是十分不利的。

“流星”-M系列氣象衛(wèi)星發(fā)展并不順。

面向北極的“北極”衛(wèi)星

靜止軌道氣象衛(wèi)星具有覆蓋范圍大，可以進行實時性連續(xù)監(jiān)測的優(yōu)點，美國1975年開始發(fā)射靜止軌道氣象衛(wèi)星GOES系列，是靜止軌道氣象衛(wèi)星的標(biāo)桿，而蘇聯(lián)由于工業(yè)水平的不足，靜止軌道氣象衛(wèi)星遲遲未能投入使用。蘇聯(lián)時代研制的靜止軌道氣象衛(wèi)星GOMS-N1衛(wèi)星投入到解體都沒有發(fā)射成功，該衛(wèi)星直到俄羅斯時代才發(fā)射成功（1994年11月），而且發(fā)射后成像儀故障并沒能獲得可見光圖像，實際上相當(dāng)于任務(wù)失敗。

俄羅斯并沒有放棄這一領(lǐng)域，拉沃契金設(shè)計局研制了新一代氣象衛(wèi)星“電子”-L（Elektro-L）系列，第一顆衛(wèi)星于2011年1月發(fā)射成功，這是俄羅斯第一顆在靜止軌道上正常工作的氣象衛(wèi)星?！半娮印?L衛(wèi)星重量約1.62噸，采用三軸穩(wěn)定控制方式，設(shè)計壽命10年，衛(wèi)星載荷重量435千克，主要氣象載荷是MSU-GS型10通道成像儀?！半娮印?L衛(wèi)星的成像儀總體性能和歐洲第二代氣象衛(wèi)星的自旋可見光紅外成像儀相近，它每30分鐘獲取一張照片，特殊情況下可以縮短到10分鐘，成像儀的3個可見光通道分辨率為1千米，7個紅外通道分辨率為4千米。“電子”-L衛(wèi)星使用X波段數(shù)傳對地通信，數(shù)據(jù)傳輸速率為2.56-15.36 Mbits/s。

相比于命運多舛的“流星”-M系列極地軌道氣象衛(wèi)星，“電子”-L靜止軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)相當(dāng)順利。2011年“電子”-L N1衛(wèi)星發(fā)射并投入使用，2015年12月第二顆衛(wèi)星“電子”-L N2又發(fā)射成功，2019年12月俄羅斯成功發(fā)射了“電子”-L N3衛(wèi)星，組成了覆蓋全球的靜止軌道氣象觀測網(wǎng)絡(luò)。

俄羅斯國土地處高緯度地區(qū)，傳統(tǒng)的靜止軌道氣象衛(wèi)星觀測效果并不是太好，尤其是北極地區(qū)日益成為經(jīng)濟和軍事上的熱點，為了滿足對俄羅斯政府尤其是軍方對高緯度尤其是極區(qū)氣象觀測的需求，俄羅斯正在研制代號為“北極”（Arctica）大橢圓軌道氣象衛(wèi)星系統(tǒng)，“北極”衛(wèi)星部署在近地點1000千米，遠地點39000千米的閃電型大橢圓軌道上，軌道周期12小時軌道傾角63度，兩顆北極衛(wèi)星可以保證對高緯度地區(qū)的不間斷氣象監(jiān)視。

測試中的“北極”-M1氣象衛(wèi)星。

“北極”氣象衛(wèi)星系統(tǒng)分為“北極”-M、“北極”-MS1和“北極”-MS2衛(wèi)星三個部分，其中“北極”-M實際上就是“電子”-L衛(wèi)星的改進型，兩種衛(wèi)星的平臺和載荷都基本相同，“北極”-M衛(wèi)星增加了應(yīng)急通信載荷，另外就是衛(wèi)星位于靜止軌道還是閃電軌道的差異。俄羅斯原計劃發(fā)射兩顆“北極”－M氣象衛(wèi)星，然而首次發(fā)射一直從2013年一路推遲到2020年，后來又推遲到2021年?！氨睒O”-MS衛(wèi)星載荷變化比較大，在“電子”-L衛(wèi)星的基礎(chǔ)上進一步增加了移動通信和導(dǎo)航增強能力。