预警卫星详解，从SBIRS到下一代OPIR

预警卫星是在弹道导弹点火数秒内就能发现它的红外哨兵，自1970年第一颗国防支援计划卫星进入太空以来，美国一直保持着不间断的太空监视。如今这一监视任务依托SBIRS，正移交给下一代OPIR，同时面临对手的竞争，俄罗斯正在重建其星座，中国也在组建自己的星座。

预警卫星如何工作

火箭尾焰的温度高达数千度，在地球冷背景的衬托下，它在短波和中波红外波段中就像照明弹一样闪亮。预警卫星用红外望远镜凝视地球，探测到这种亮光，并在数十秒内报告发射点、航向和预测的落点区域。在地球静止轨道上，一颗卫星就能持续监视近三分之一的地球表面，因此经典架构是将少量GEO卫星与大椭圆轨道上的载荷配对，以覆盖极地方向。这些数据供给导弹防御阵地、国家指挥中心以及夏延山下的预警大厅，其系统在一份5.72亿美元的北美防空司令部支持合同下运行。

什么是SBIRS

天基红外系统由洛克希德·马丁公司制造，传感器来自现在的RTX，它将可扫描整个可见盘面的扫描仪与可针对热点任务的凝视传感器结合在一起，相比DSP的旋转望远镜是一次飞跃。第六颗也是最后一颗GEO卫星于2022年8月发射。SBIRS数据的作用不止于核预警：在伊拉克飞毛腿导弹和伊朗弹道导弹袭击期间，包括2020年1月对阿萨德空军基地的袭击，它为爱国者阵地提供了提示，事先预警帮助美军避免了人员死亡。

下一代OPIR详解

下一代全球持续红外是SBIRS的继任者，其构想源自兵棋推演，推演显示少数精密的预警卫星会成为多么诱人的目标。该项目向洛克希德·马丁采购三颗地球静止轨道卫星，向诺斯罗普·格鲁曼采购两颗极轨卫星，传感器更灵敏，据报道还具备更好的抗干扰和反卫星武器保护能力。首次GEO发射已推迟至2020年代末，这在此类项目中很典型：它们是美国制造的最复杂、最昂贵的卫星之一，据报道每颗成本远超十亿美元。

俄罗斯和中国的预警卫星

苏联曾部署“眼”（Oko）系统，它因1983年的误报而臭名昭著，当时军官斯坦尼斯拉夫·彼得罗夫正确判断出所报告的美国发射实为阳光在云层上的反光。其现代替代系统是EKS，也称“穹顶”（Kupol），“冻原”卫星位于大椭圆轨道；俄罗斯官员称该星座在2020年前后达到了计划的初始规模，并宣称实现全球覆盖，这些说法无法独立核实。中国运营着一批不断增加的卫星，西方分析人士评估其为预警平台，包括地球静止轨道上的TJS系列成员，美国官员称中国在早期俄罗斯协助下正在建设导弹预警能力；北京自身几乎不披露任何信息。两国所宣称的探测性能应被视为政府声称，而非经核实的事实。

导弹预警为何转向低轨道

高超音速滑翔飞行器改变了需求。滑翔体在助推段后变暗，并在GEO凝视的地平线以下机动，因此跟踪它需要更多更靠近地球的“眼睛”。这就是太空发展局跟踪层的逻辑，即数十颗低轨道宽视场红外卫星，从发射到撞击全程保持对目标的跟踪，对GEO带形成补充而非取代；相关传输层的卫星交付已在大规模进行。这是对我们高超音速导弹详解中所介绍武器的直接回应，它将预警任务分散到如此多的卫星上，以至于任何单次击毁都无法使其致盲。

预警卫星常见问题

卫星探测导弹发射有多快？

公开说法称，在大型助推器点火后数十秒内即可完成探测和初步报告。

SBIRS卫星有多少颗？

2011年至2022年发射了六颗专用GEO卫星，另有搭载在机密大椭圆轨道任务上的红外载荷。

什么将取代SBIRS？

下一代OPIR，即三颗地球静止轨道卫星和两颗极轨卫星，与增殖型低轨跟踪层协同工作。

俄罗斯有预警卫星吗？

有，即由“冻原”卫星组成的EKS或“穹顶”星座，俄罗斯官员称它恢复了苏联“眼”系统衰退后丧失的覆盖能力。

预警卫星能跟踪高超音速武器吗？

GEO卫星能很好地观察助推段，但在中段跟踪机动滑翔体则是新型低轨红外星座的任务。