冷战时期被核弹摧毁的卫星

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1962 年 9 月 10 日,一份非比寻常的备忘录递到了时任英国首相哈罗德·麦克米伦 (Harold Macmillan) 的办公桌上。 这份机密文件详细记录了英国首颗人造卫星羚羊 1 号 (Ariel-1) 发射失败的原因。

这款由英美共同出资建造的宇宙飞船,于当年四月发射升空,旨在观察地球的高层大气,并研究源于太阳系中 X 射线辐射的影响。 该科研卫星一直正常运转,但却于 7 月 13 日突然停止了信号传输。

羚羊 1 号的停止运行时间并不存在什么巧合。

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Image caption 海尔什勋爵 (Lord Hailsham) 将羚羊 1 号的命运写成华丽的散文,呈交给时任英国首相的哈罗德·麦克米伦(图片来源:Getty Images)

就在卫星失事的四天前,美国在一项代号为“一流星云” (Starfish Prime) 的高空核试验中,引爆了一枚 1.4 兆吨的核弹头,而引爆地点就位于太平洋上空 400 公里(250 英里)的大气层中。

作为世界上最强大的高空核试验,这次引爆产生的电磁脉冲 (EMP) 极强,足以扰乱全球的无线电通信,甚至可以摧毁夏威夷地面上的路灯。 爆炸还在地球周围产生了一条新的(短期)辐射带,而该辐射带便是导致羚羊 1 号停止运行的元凶。

详细记录该卫星命运的英国政府文件封存了 50 年之久。 而今,再次翻阅这份盖有机密印戳的红头文件时,人们能够很清楚地看到: 美国航空航天局很快就意识到核爆给该卫星造成的影响,但令人尴尬的是,当时的英国却还蒙在鼓里。

当英国政府官员最终将所有线索整合到一起时,时任科技部部长的海尔什勋爵便开始向首相描述这一事件。 在勋爵 1962 年的备忘录中,共有超过两页的内容,以极尽华丽的语言将这一故事写进了冠冕堂皇的政府文件当中。

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Image caption “一流星云”高空核爆也敲开了 Telstar 通信卫星的大门。(图片来源:Getty Images)

在致首相的文章当中,海尔什写道:“尽管太阳桨已严重受损,但却没有完全坏掉。”

他接着写道:“卫星断断续续地传回一些信号——有时传回的信号还是很清晰的。 “虽然他已不能再像莎士比亚诗歌中描述的小精灵那样开心地唱着“我要逍遥快乐地生活”,但它仍旧尽力帮我们传回一些有用的信息。”

海尔什勋爵的备忘录暗示,相比美国在此项目中投入大量财力,英国的财政损失要相对少一些。而这颗破损的卫星也已然证实了它的科学价值所在。

海尔什写道:“在其短暂却不庸俗的寿命期间,我们还是得到了很多有用信息。 “事故发生前,它已经传送了大约一千个小时的信号,而这些信号的重要性,我们至少要花上一年的时间来分析。”

军事用途?

羚羊 1 号并非是 “一流星云” 核爆的唯一受害者。 世界上首颗电视通信卫星 Telstar 的早夭,也让那次核试验备受诟病。

但海尔什却警告道: “那次高空核爆的真正意义在于,我们需要签署一份禁止核试验条约”,因为军事战略家已然对该武器的打击效果产生了兴趣。

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他们考虑的是,能否使用原子或电磁脉冲武器击落宇宙飞船,干扰敌国的通信、国防、间谍卫星,甚至破坏该国的地面电力基础设施?

皇家联合军种国防研究所是伦敦最高端的国防与安全智库,现任军事科学主管伊丽莎白·昆塔娜表示:“电磁脉冲武器并不是常见的军事力量,它们目前只是用于军事库存,并不常用。”

举例来说,电磁脉冲武器可通过地面部队或战机进行部署,能够摧毁特定区域内的电子系统,或以特定的波段为打击目标,扰乱敌国的雷达防御系统。

然而,抛开附带损害的担心不谈,部署电磁脉冲设备的一个重要关切就是它的潜在影响。 昆塔娜说:“炮弹发射时,造成的损害,人们可以一目了然, 但电磁脉冲武器,情况就很难预测。”

她还说:“这种武器能够悄悄产生一种临时效果(比如秘密过境时,可以摧毁敌国的防空设施),这种影响很可能不会被察觉。”

辐射屏蔽

担心这种电磁脉冲技术在太空领域大规模扩散,已经成为政府、议会和军事战略家们老生常谈的的话题。 但是研究武器装备发展的昆塔娜对此却不以为然。

她认为:“我们过分夸大了这种威胁。”

如今的太空充满了敌对的电磁,卫星和宇宙飞船被来自太阳系的宇宙射线及带电粒子不断摧毁。 昆塔娜认为,为对抗辐射,现代卫星都有硬化防护,电磁脉冲武器(即便是像“一流星云”那样的核爆重演)对其造成的附带影响已微乎其微。

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昆塔娜表示:“攻击性的太阳风暴能够摧毁天空的基础设施。 为一定程度上对抗太阳辐射,如今出现的所有空间系统都配有防护装备。”

尽管“一流星云”核爆曾在 1962 年摧毁过早期的太空基础设施,但现代卫星系统拥有更为有效、更加经济以及更为多样的技术手段。

举例来说,你只需要花上大约 20 美元,便能够购买一台 GPS 干扰设备。 在大多数国家,这种局部屏蔽导航卫星微弱信号的行为都是非法的,最好的情况也只是半合法化。 这种设备尤其受到出租车司机的青睐,他们可以跳出控制器的监视自由行驶。但这些设备却给全世界的机场带来了不少麻烦——他们不经意间屏蔽掉了飞行员最后进场时的 GPS 信号。

通过使用无线电波束直接瞄准的方式,还可以较为轻松地干扰通信卫星。 举例来说,近年来 BBC 波斯电视台的信号就曾被伊朗用同样的方式屏蔽。

昆塔娜表示:“只需从中东地区选择一个有冲突或叛乱的国家,你就可能发现,该国会努力干扰商业卫星,以阻止反对派借此传播信息。”

甚至有证据显示中国也研制了一种地面激光系统,以干扰过境的间谍卫星。

“拖离轨道”威胁

说到将宇宙飞船拖出轨道,地面系统也有自己的一套。 2007 年,中国曾利用地面弹道导弹系统摧毁了一颗气象卫星,在天空中形成了一个危险的轨道空间碎片云,从而引起了国际社会的愤怒。

然而,如今研发出的一些空间技术则可用于在未来将敌国的航天器拖出轨道。 随后证实,该技术与清除太空碎片的技术相同。

昆塔娜表示:“清除碎片的技术之一就是使卫星能够将老旧卫星拖离轨道, 很明显,你可以将这种技术运用于改变其他在役卫星的轨道。”

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Image caption 比起电磁脉冲武器,导弹更可能对卫星构成军事威胁(图片来源:Science Photo Library)

同样,人们也可以在宇宙飞船中安装小型定向电磁脉冲武器。 昆塔娜说:“你可以将一颗卫星发射至另一颗卫星的附近,使之有效瓦解电路”

“一流星云”核爆是电磁脉冲武器大规模杀伤性潜能的骇人证明。 但现实是,如果你想要摧毁或干扰太空基础设施,如今的法子可简单得多。 事实上,由于我们日常生活中对卫星的依赖,这种直截了当的方法也成为全球太空国家日渐关切的事情。

至于海尔什勋爵,终于在提交备忘录的一年后迎来了他想要的禁止核试验条约(于 1963 年美、英、苏三国共同签署)。

他也得到了首相的亲切回复……在文件被封锁的五十年前,首相写道:“感谢你为此付出了宝贵时间。”

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