在距离我们近3万6千公里高的太空中,正在进行着不声不响的角力。据著名太空新闻网站Space。com爆料,中国一颗名为TJS3(通信技术试验卫星3号)的监视卫星,有能力在地球同步静止轨道附近进行机动,并曾于2022年9月13日和2023年2月8日分别接近了两颗美国通信卫星,并在其附近停留了一段时间才离去。 这两颗美国卫星分别是USA233和USA293,均为美国太空军操作的军事通信卫星,运行在距地面约35786公里高的地球静止轨道。Space。com引用社交媒体账号OribtalFocus的数据称:TJS3在靠近USA233时,在2022年10月31日一度将两者的距离缩短到了6。2公里。对太空中的航天器来说,这已经是非常近的距离,足以对目标进行细致的观测。 TJS3卫星在2018年从西昌卫星发射中心升空,使用的火箭是长征三号丙,在当年的报道中,还提到了该卫星使用了镁锂合金材料,是中国首次在高轨卫星上成功应用这种先进的轻质金属材料。TJS3发射后很快就引起了国外的兴趣,倒不是因为它使用的材料,而是其不走寻常路的行为。 TJS3到达地球同步静止轨道后,将卫星送入轨道的火箭上面级在分离后并没有寿终正寝,而是凭借携带的额外燃料,与卫星平行移动,以便干扰他国对卫星动向的观察。美媒将这个给TJS3打掩护的火箭上面级称为诱饵,不过笔者认为叫替身更加合适。 之所以要搞一个替身,是TJS3还有一项绝活,就是能在静止轨道上不断漂移,顺便观察那些排列在该轨道上的各式各样的同步卫星,对哪个感兴趣就靠上去看一看,其中就包括美国卫星。 而那个火箭上面级扮演的替身,则一直留在TJS3原本被设想停留的位置上,以掩护真身的动向。这个替身的燃料现在可能已经耗尽,因为它在2021年底到达比静止轨道更高的墓地轨道,并一直待在了那里。为什么TJS3能够实现这样的机动呢?原因就在于地球静止轨道的特性,以及卫星本身的变轨能力。 距离地面35786公里高度的轨道称为同步轨道,是因为在这个高度上环绕地球运行的卫星,它每绕一圈所花的时间刚好是24小时,与地球自转一圈的时间相同。如果位于环绕赤道上空的同步轨道上的卫星,如果从地球上观察的话,会发现它一直停留在天空中的某个点,不会发生移动,就像静止了一样。 正因为这种特性,这条轨道被称为静止轨道(GEO),是通信卫星、数据中继和导弹预警等卫星的不二选择,可以使卫星长期定点于某个区域上空,为该区域提供通信服务或者是进行观测和监视。如今人类对通信卫星的依赖可谓前所未有,静止轨道上几乎挤满了大大小小的通信卫星,如果能够近距离搜集这些卫星的电磁信号参数,将是非常有价值的。 我们都知道卫星的轨道越低,绕地球转一圈所花的时间就越短。如果一颗原本位于静止轨道上的卫星,稍微降低一下自身的高度,它的环绕周期就会有所缩短,也就是比其它卫星走得快了一点点儿。于是,这颗卫星便会在静止轨道的下方不断向前漂移,逐一造访仍然在静止轨道上运行的各个卫星。 当然,反其道而行之也是可以的,那就是稍稍升高一下自己的轨道,使高度大于35786公里,这样卫星的周期将大于24小时,也就是比其它卫星跑得慢,从而实现向后漂移。 Space。com认为TJS3就是一颗这样的高轨道巡视卫星。在它的漂移过程中,如果认为哪个卫星值得一看,就会适时升高和降低轨道,重新回到35786公里的高度上,重新成为同步静止卫星,并且恰好就停在目标卫星的附近,从而可以近距离的观察和感知目标,获得相关数据。 从外媒发布的TJS3的轨道数据来看,它曾经在几年的时间里接近过多颗美国卫星,其中USA233就被光顾过两次。 当完成监视任务后,TJS3又会再次改变轨道高度,重新进入漂移状态,前往下一个感兴趣的目标。其实,在3万6千公里外的太空,像TJS3这样的高轨巡视卫星可不只它一个,美国就有同样的,而且还不少。例如他们早就开展了一项地球同步轨道空间态势感知计划,已发射了4颗卫星,由美国空军和轨道科学公司联合研制,曾经多次对我国通信卫星进行抵近侦察。 2016年,地球同步轨道空间态势感知计划的卫星就曾靠近中国的通信技术试验卫星1号,2017年又接近了中国和巴基斯坦合作研发的PakSat1R通信卫星,以及中国为尼日利亚发射的Nigcomsat1R通信卫星。 不过,在美国高轨巡视卫星咄咄逼人的态势下,我国卫星并不是完全被动,而是发展出了针锋相对的反监视手段。美国《防务快报》曾报道:2021年7月,USA271卫星试图接近中国实践20号卫星,与实践20号平行伴飞,但随后就被中方发现了其企图,实践20号迅速实施机动,躲开了美国卫星。 到了2021年12月23日,我国在海南文昌发射场用长征七号改型火箭,发射了试验十二号卫星01星、02星。据美国太空新闻网披露,在两颗卫星成功送入预定轨道后不久,美国的太空监视卫星USA270就开始偷偷摸摸地抵近,又想近距离偷窥这两颗中国卫星。 然而接下来却发生了戏剧性的一幕,根据提供空间态势感知服务的COMSPOC公司发布的模拟视频显示,当USA270接近试验十二号卫星01星、02星时,两颗中国卫星反方向机动,躲开了追踪,其中试验十二号卫星02星还进入日照区,反过来直视USA270,这下美国卫星不仅没能成功追踪中国卫星,反而被后者给监视了。 在这两场捉迷藏游戏中,美国的高轨巡视卫星都没占到什么便宜,不过他们不仅不反思,反而还倒打一耙地批评中国。 例如美国安全世界基金会的技术顾问、美国空军前轨道分析师布莱恩维顿在接受采访时就表示:美国非常担心其他国家具备发现美国监视卫星的能力,并有能力保护它们自己的卫星,这些行动的模糊性,以及紧张局势的加剧可能会导致某种冲突、错误或误解。 而美国空间态势感知领域专家吉姆库珀也曾宣称,中国躲避美国间谍卫星的应对措施,展示出中国具备以极高精度追踪以及操纵卫星的能力,这种能力有可能用于邪恶或是威胁的事情。 美国自己主动靠近别国卫星,眼见人家脚尖一踮地就飞走了,却把责任推到被冒犯的一方,意思就是我监视你时你必须得服从,如果跑开那就是你的错。可以想象这种想法是多么讽刺。 好在现在监视别人的卫星已经不是美国的专利,我国TJS3卫星已经能够以彼之道还施彼身,展现了近距离观察美国通信卫星的能力,这说明在静止轨道这个竞技场上,我们既能攻又能守,在太空角力时已经不落下风了。