在当今流行文化驱动的世界中，大多数人倾向于认为美国国防和情报机构拥有大量间谍卫星，默默地监视着地球的每一寸土地，从太空收集数据，以消除对美国主权或利益的威胁。当然，尽管这种信念如此普遍，但新闻报道经常会反驳这一前提，上个月，海军陆战队在南卡罗来纳州失去一架坠毁的F-35近24小时，而哈马斯则设法发动了大规模且组织良好的突然袭击，从而与以色列发生了激烈冲突。事实是，尽管间谍卫星可以提供令人难以置信的情报价值，但它们也极其有限。今天的间谍卫星非常容易预测，并且经常被降级到它们的轨道路径上。它们还容易受到各种地面和天基攻击——所有这些都会限制它们支持针对实力相当的对手的任何类型行动的效率。
间谍卫星可以满足美国所有情报收集需求的观念可能是近几十年来流行文化（参见1998年的电影《国家公敌》）和世界知名情报机构不竭尽全力结合的结果。有必要消除有关他们所谓能力无边的谣言。去年，美国空军高级空天研究学院(SAASS)战略与安全研究教授詹姆斯·基拉斯(James Kiras)博士在现代战争研究所的非常规战争播客中的一集讨论中，和前特种作战司令部指挥官、退役中将托马斯·特拉斯克提到了这个话题。
“不幸的是，公众的看法有时是由新闻报道驱动的，但也由现代电影驱动，”基拉斯博士谈到合作伙伴力量时说道。“不知何故，我们无法维持持续的覆盖范围，例如，在你和目标之间移动的云可能会让你在关键时期失去覆盖范围，这对他们来说似乎是完全不可想象的。”虽然确切数字很难确定，但据报道，美国政府目前运营着339至485颗具有一定军事用途的卫星，其中至少有49颗由国家侦察办公室专门运营的卫星。这个数字远远超过了敌对国家的轨道舰队，例如俄罗斯（有71颗）或中国（据报道有63颗）。这一领先地位确实使山姆大叔在卫星总数方面处于领先地位，但即使它们中的每一颗都具有类似的能力来收集地球表面的有用图像情报（但它们并非如此），这也意味着每个美国政府卫星将负责监视全球超过406,000平方英里的地区。即使拥有21世纪最先进的传感器，这也是不可能的……但更糟糕的是，卫星在到达轨道时几乎从未拥有最先进的技术。2016年7月28日，运载国家侦察办公室(NRO)有效载荷的Atlas V火箭从卡纳维拉尔角AFS的41号太空发射中心升空。（ULA照片）
美国最有能力的间谍卫星往往是耗资数十亿美元的大型平台，从设计到进入轨道通常需要长达十年的时间。这些极其昂贵的系统需要连续运行多年，这需要很强的弹性和可靠性，而在部署先进技术时，这两点都不是给定的。因此，间谍卫星的设计采用了当时最新的经过验证的系统——通常由已经存在足够长的时间来验证的技术组成——然后再进行十年的设计和开发工作，直至发射。到发射当天，与最新、最先进的技术相比，星上的系统可能被认为相当过时。这是美国多年来一直在通过“Blackjack”和后来的“Tranche 0”等项目来解决的一个问题，这两项计划都旨在快速部署一系列低成本卫星来支持作战行动。虽然这些和类似的努力确实有希望，但即使在最好的情况下，这些低地球轨道(LEO)卫星星座也无法覆盖全世界。其他努力，例如美国太空军的X-37B可重复使用太空飞机，可以通过着陆并在将平台发射回任何必要的轨道之前更换更现代的有效载荷来抵消这些时间问题。不过，迄今为止，美国只有两艘这种高度专业化的航天器，而且据说每次长时间飞行的执行成本约为2亿美元，这使得它作为大规模通用情报收集资产不切实际（至少对于目前的技术水平）。洛克希德U-2正在格鲁姆湖（后来被称为“51 区”）进行测试。（中央情报局照片）
即使是最先进的间谍卫星也存在一些严重的局限性，几十年来，许多政府已经完善了隐藏秘密的艺术，以躲避天空中轨道眼睛的斜视。也许最好的例子来自格鲁姆湖的秘密范围——这是一个干涸的湖床，受内华达州爱德华兹空军基地的行政控制，通常被称为51区。51区（有各种其他名称）最初由中央情报局(CIA)和洛克希德传奇的臭鼬工厂于1955年建立。偏远的地理位置和跑道平坦的地形为Skunk Works创始人Kelly Johnson提供了开发和测试U-2间谍飞机所需的所有隐私。随着时间的推移，洛克希德公司的简陋设施不断膨胀，包括更大的机库和其他运营整个秘密设施所需的永久性建筑。此后的几年里，51区见证了航空史上一些最多产的飞机的测试，例如SR-71黑鸟和F-117夜鹰，以及无数鲜为人知但可以说更奇特的机身，例如波音的YF -118G猛禽号的设计、建造和测试完全是在隐秘设施的风吹雨打的范围内进行的。美国直到1998年才正式承认51区的存在，但在该设施内工作的人员一直都知道它的存在是一个公开的秘密。1961年，苏联发射了第一颗间谍卫星——泽尼特2号——此后不久，美国情报机构开始通知51区人员，他们正受到高空监视。但由于卫星携带的燃料非常有限，它们经常被迫沿着可预测的飞行路径飞行。通过跟踪这些绕地球飞行的卫星，51区人员只需确保当苏联卫星（通常被内部人士称为“垃圾桶”）在头顶飞过时，看不到任何外来飞机。“在我们早上的安全会议上，他们会给我们一份苏联在空中拥有的卫星名册，我们就会知道它们过来的确切时间表，”前高超音速飞行专家TD Barnes说。 2011年，一位1960年代在51区专门研究电子对抗的专家告诉《国家地理》。“这就像公交车时刻表，它甚至告诉我们它是否是红外卫星或是什么类型。”如果一颗卫星以某种方式让他们措手不及，他们最初不得不将飞机赶回机库，但后来他们开发了轻型棚屋（他们称之为“ hoot-and-scoot棚屋”），他们可以快速拉出飞机。这种方法至今仍在使用，并且可以在去年拍摄的51区商业卫星照片中看到。
随着苏联间谍卫星的成熟，51区工作人员面临着新的挑战：红外摄影。内华达州阳光下的停机坪上的飞机在其下方的柏油路上投下阴影，造成跑道上的温差，通过红外成像在一段时间内仍然可见。“这就像一个停车场，”巴恩斯告诉国家地理新闻。“在所有汽车离开后，由于地面温度的差异，您仍然可以[通过红外线]看到停在那里的汽车数量。”为了防止苏联分析人员从这些阴影的形状中收集有价值的情报，51区人员转向了……纸板。他们会剪出不寻常的飞机形状，然后将它们放在停机坪上，有时会在涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机所在的位置放置便携式加热器，以复制它们的热量如何影响留下的红外阴影。当然，现代间谍卫星确实配备了功能更强大的传感器，但在大多数情况下，它们在很大程度上仍然像几十年前一样可预测 - 因此，也很容易隐藏秘密。 美国在部署先进间谍卫星方面的领先地位使其在近几十年来拥有明显的优势，但今天，美国卫星的相对年龄带来了一个问题：其中许多卫星是在特定的情况下设计和建造的，当时可能世界舞台上还没有对手，因此，它们的建造不能抵御来自敌对国家的协同动能攻击甚至网络攻击。正如前空军部长希瑟·威尔逊 (Heather Wilson) 2018年所说，“在石头发明之前，我们就建造了一座玻璃屋。”
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当然，人们担心苏联杀手级卫星会追击美国昂贵的轨道资产，这导致美国在轨道上对一吨重的Solwind太阳观测卫星成功进行了ASM-135A反卫星导弹（ASAT）测试。但直到2007年，当中国启动了自己的反卫星计划时，美国才真正开始考虑其卫星基础设施可能有多么脆弱。1985年9月13日，时任少校威尔伯特·D·皮尔森(Wilbert D. Pearson)驾驶一架特殊配置的F-15A飞至80,000英尺的高度，并向轨道上的Solwind P78-1卫星发射了一枚沃特ASM-135A反卫星导弹。（美国空军照片）
如今，四个国家（美国、俄罗斯、中国和印度）已经展示了击落在轨卫星的能力，俄罗斯和中国都拥有自主且高度机动的轨道系统，有时被称为“检查者”卫星，被认为是在轨道上运行的卫星。武器——这并不一定意味着他们携带动能武器或激光枪。在轨道力学这一微妙的芭蕾中，让一颗卫星退出运行可能只需要将其推入一个退化轨道，这将导致其在重返大气层时被摧毁。也许最糟糕的是，随着在轨卫星数量的不断增加，与动能卫星拦截相关的风险也在增加。如果一颗卫星被反卫星导弹摧毁，它产生的碎片云可能会撞击其他卫星，将它们分解并形成更大的碎片云，可能会继续吞噬近地轨道上的一切。这种世界末日般的场景被称为凯斯勒综合症，以美国宇航局科学家唐纳德·凯斯勒的名字命名，他在1978年的一篇论文中创造了这个术语。 2021年11月15日，俄罗斯的一次直升式反卫星(DA-ASAT)导弹试验摧毁了俄罗斯的COSMOS 1408卫星，在近地轨道上产生了1,500多块碎片，这些担忧成为地缘政治讨论的焦点。每个都足够大，可以从地面装置进行跟踪。虽然这可以说与美国 1985年进行的类似测试没有什么不同，但在此后的36年里，近地轨道变得更加拥挤，从而大大增加了所涉及的风险。例如，1985年有165颗卫星被送入轨道，而2021年则发射了1,810颗。
（图片由Framestock通过Adobe Stock Images提供）俄罗斯DA-ASAT产生的碎片将在未来几年继续对外太空活动构成威胁，使卫星和太空任务面临风险，并迫使采取更多的避碰机动。太空活动是我们生活方式的基础，这种行为是完全不负责任的，”时任美国太空司令部司令的美国陆军上将詹姆斯·迪金森说道。随着越来越多的卫星以指数级速度发射进入轨道，威胁正在持续增长。迄今为止，私营太空发射公司SpaceX已向近地轨道发射了5,000多颗卫星，另外7,000颗卫星已经获得批准，之后还有30,000颗卫星正在等待申请。根据现任加州大学伯克利分校天文学家梅西·休斯顿 (Macy Huston) 博士在2022年进行的一项分析，在不远的将来，轨道上将有大约65,000颗各种卫星（包括SpaceX的星链卫星等较小的卫星） ，实际上任何一次动能反卫星拦截都可能导致100%的所有其他卫星遭受3毫米或更大碎片的碰撞；尽管30%的卫星会被大于1厘米的碎片击中，从而造成严重损坏。与大多数环绕地球的物体一样，这些碎片的飞行速度有时超过每小时15,000英里，在轨道上充当永久的霰弹枪爆炸。 这个概念在2013年电影《地心引力》的开场场景中得到了非常有效的体现。
并非所有这些碰撞都会是灾难性的，但任何灾难性的碰撞都会立即导致更多的碎片，并且这个循环将继续下去，直到世界上整个卫星基础设施只剩下一堆围绕地球旋转的碎片。 网络空间效应作战官员、空军上校科迪·“群”·克劳福德最近撰写的一篇论文（Attritable Intelligence, Surveillance, And Reconnaissance (ISR): Concepts and Employment）讨论了这种独特的可能性，他在文中认为，在一场势均力敌的战斗中，美国应该假设卫星无法提供帮助。克劳福德上尉写道：“在计划与拥有反卫星武器（以及使用这些武器的政治意愿）的对手发生冲突时，美国必须拥有备用情监侦能力，以防[近地轨道]将变得无法使用。”
卫星可能并不像人们普遍认为的那样全能/万能，并且它们可能会受到地面激光器甚至其他轨道资产的各种攻击，但这并不是说它们不是美国情报机构的重要组成部分。卫星在任务规划和监视不良行为者方面发挥着至关重要的作用，但这是一项它们无法（也不会）单独完成的工作。如今，美国拥有一支庞大的情报、监视和侦察(ISR)飞机机队来支持其全球军事义务。
美国继续部署的间谍机数量之多清楚地表明，五角大楼仍然需要在低于近地轨道的高度上使用情监侦系统。事实上，根据迈克尔·W·伊舍伍德(Michael W. Isherwood)为米切尔航空航天研究所进行的2011年评估，2000年至2010年间，美国对ISR平台的投资增加了300%。卫星可能非常有用，但间谍飞机短期内不会去任何地方。https://www.sandboxx.us/news/spy-satellites-arent-nearly-as-all-seeing-as-you-think/