预警卫星是怎么发现导弹的?

导弹预警卫星是在人造卫星发射上天后才发展起来的。美国在20世纪60年代初首次发射预警卫星。这种卫星在宇宙中运行,一直盯着不断变化的地球。卫星上的红外探测器对导弹羽流特别敏感。它能在千里之外“观看”导弹发射,并将核攻击的危险信息及时传回地面防空中心,可以赢得宝贵的半小时预警时间。

其实预警卫星发现导弹的原理和地空导弹、空空导弹利用红外线自动追逐敌机的原理差不多。

卫星上的红外探测器可以探测到导弹发出的火焰,因为在自然界中,只要所有物体的温度高于绝对零度(-273℃),就会辐射出肉眼看不见的红外线。洲际导弹的发动机燃烧时,高温气体形成的火焰会产生强大的红外辐射,卫星上的红外探测器可以在导弹发射后的几十秒内给地面站报警。但预警卫星将高空云层反射的太阳光误认为是导弹尾焰的红外辐射,误认为是大规模核攻击。这件事发生在美国,当时吓坏了美国。

为了避免虚警,预警卫星上装有高分辨率长焦镜头的电视摄像机,当红外探测器探测到导弹火焰时,立即控制电视摄像机自动拍摄目标区域的图像,于是地面站的电视屏幕以每秒1-2帧的速度显示导弹火焰的运动图像。根据喷射火焰在不同高度的不同形状,可以判断是否真的有导弹袭击,可以大致测出导弹主动段的飞行轨迹。

导弹羽流辐射的红外波长主要在2.7微米左右,因此卫星上的红外探测器多采用硫化铅探测器阵列。它由约2000个单元器件组成,最灵敏波长为2.7微米。当卫星运行在36000公里高度的地球同步轨道时,改造后的红外探测器阵列可以“看到”地球表面的40%。

自1971以来,美国部署在大西洋上空的四颗地球同步预警卫星在世界各地共探测到超过1000次导弹发射,包括前苏联的SS-18、SS-19洲际导弹和SS-N-8潜艇导弹。星载红外探测器可在导弹发射后90秒内探测到导弹,并跟踪至导弹发动机关闭。获得的信息由中继通信卫星转发,可在3分钟内传送到地面。