美国计划于今年4月用德尔它-4H重型火箭将第23颗也是最后1颗“国防支援计划”导弹预警卫星发射升空，加入到美国导弹防御系统的阵营中。从1970年第一次发射以来的30多年里，“国防支援计划”已成为美国防空司令部的战术预警和攻击评估系统的空间部分，该卫星提供对导弹发射、空中发射和核爆炸的探测。
　　
　　导弹克星
　　
　　20世纪50年代后期，苏联研制成功了洲际弹道导弹，而美国当时对它束手无策，为此美国空军提出天基预警系统的方案：把红外探测器装在卫星上来探测敌方导弹火箭发动机尾焰的强烈热辐射，于是导弹预警卫星问世了。
　　导弹预警卫星是一种监视、发现和跟踪敌方弹道导弹而早期报警的遥感类侦察卫星，现只有美国和俄罗斯拥有。这种卫星一般在高轨道上运行，它能通过星载红外探测器较早探测到洲际弹道导弹、潜射弹道导弹甚至战区和战术弹道导弹的发射，并将有关信息迅速传递给地面中心，从而使地面防御系统能赢得尽可能长的预警时间，以组织有效的反击或采取相应的应对措施。它可不受地球曲率的限制，居高临下地进行对地观测，具有覆盖范围广、监视区域大、不易受干扰、受攻击的机会少、提供的预警时间最长等优点，是目前导弹预警技术发展的重点。
　　该卫星大多工作在距地球3.6万千米的地球静止轨道，所以若沿赤道120°间隔放置3颗导弹预警卫星，则地球低纬度地区的任何地方都可置于导弹预警卫星的监视之下。不过,采用这种轨道的卫星目前只能探测到在发射阶段（也叫主动段）飞行的弹道导弹，并对其进行粗略跟踪，所以虚警和误警问题尚未彻底解决。
　　


　　俗话说，温故而知新。美国早在1960年就开始发射试验型导弹预警卫星“米达斯”（MiDAS），但误警率和虚警率高，因为它们难以区分来袭导弹尾焰所释放的红外辐射和高空云层反射的太阳光，且只能发现热点而不能跟踪。后经过大量研究，美国终于在1970年11月6日把第1颗“国防支援计划”实用型综合性导弹预警卫星送上太空。
　　目前，“国防支援计划”星座由5颗地球静止轨道卫星组成，其中3颗为工作星（印度洋、大西洋和太平洋上空各1颗），2颗为备用星。每颗卫星能够看到将近半个地球。通常该系统对洲际弹道导弹能给出25分钟的预警时间，对潜射弹道导弹能给出约15分钟预警时间，对战术弹道导弹能给出5分钟的预警时间。
　　
　　太空预警机
　　
　　


　　1972年11月23日，1枚高达100多米的巨型火箭从苏联拜科努尔发射场飞向太空，当时发射场上洋溢着一片欢笑。然而，突然一声巨响，该火箭立即化作一个美丽的火球，2000多吨的庞然大物顿时灰飞烟灭。就在苏联人“丈二和尚摸不着头脑”时，在美国科罗拉多夏延山内1000米深处岩洞内的美国航天司令部已经开始研讨苏联火箭发射失败的原因了。因为通过停留在印度洋上空的导弹预警卫星，美国航天部队警报中心的计算机已记录了这枚苏联火箭飞行的全过程。不过，出于安全保密的原因，关于美国导弹预警卫星在当时很少有人了解。直到1991年的海湾战争，它才在一夜之间成为家喻户晓的“明星”。该卫星通过与“爱国者”导弹的默契配合，完成了反导弹的作战任务，创造了战争史上前所未有的奇迹。
　　


　　导弹预警卫星之所以先知、先觉，就是因为卫星上装有高灵敏度的红外探测器和带望远镜头的电视摄像机，在敌方从地面或水下发射导弹后数十秒内，红外探测器即可探测到导弹上升段飞行期间发动机尾焰的红外辐射，并发出警报。同时，高分辨率的电视摄像机能跟踪拍摄目标，自动或按地面遥控指令向防空指挥部发回目标图像，并在地面电视屏上显示导弹尾焰的图像，提醒我方组织战略防御或实施反攻。
　　采用高轨道组网方式运行的目的是为了获得较宽的覆盖面，以克服地面防空雷达因电波信号沿直线传播受地球曲率影响而不能尽早发现目标的缺点。
　　美国“国防支援计划”卫星的首要任务是探测并实时报告针对美国及其盟国的任何洲际弹道导弹、潜射弹道导弹及战区和战术弹道导弹发射，保护美国及其盟国的安全。其星载红外探测器通过扫描探测洲际导弹的动力燃烧段来确定发射及其航向。由于洲际导弹和火箭的动力燃烧段时间较长，因而，星载探测器有足够时间来完成上述工作。但在实际应用过程中，只要配合适当的支持系统，“国防支援计划”卫星对那些动力燃烧段时间较短的战术导弹也有一定的探测与预警能力。
　　
　　三代神眼
　　





　　“国防支援计划”已发展了3代。第1代“国防支援计划”研制了4颗，首颗于1970年11月6日发射，最后1颗于1973年6月12日发射。其每颗卫星重898千克，是长7米、直径4米的圆柱体,设计寿命1.5年。它依靠粘贴在星体表面的太阳能电池和入轨后展开的4块太阳能电池帆板产生400瓦电力。星载主探测器是1台长3.6米、直径1米的施密特红外望远镜，其焦面上装有由2000个硫化铅红外探测元组成的线阵，能探测到2.69～2.95微米范围内的短波红外信号，可提供地平线以内覆盖，用来探测来袭导弹发动机的红外辐射，然后进行报警并预测其弹道参数。卫星工作时，星上红外探测器就像钟表指针扫描表盘一样，对地球的部分表面进行扫描，每分钟扫描6次。主要任务是从地球背景中分析热红外源的温度、位置和轨迹，从而发现导弹尾焰、判定导弹类型和攻击目标，发出导弹来袭警报。此外，卫星上还装有1台可见光电视摄像机，用以辅助红外探测器辨别真假导弹目标。
　　第2代“国防支援计划”卫星是从1975年12月14日开始发射的,一直到1987年11月29日国防支援计划-13升空为止总计9颗。卫星是重1043千克的圆柱体，设计寿命3年，并扩大了红外探测器扫描范围，消除了第1代“国防支援计划”卫星中的扫描盲区，灵敏度和可靠性也增加了，降低虚警概率，还加装了核爆炸探测器，能探测大气层内的核爆炸，提高卫星抗核打击能力。
　　1989年6月14日入轨的国防支援计划-14是首颗第3代“国防支援计划”卫星。第3代“国防支援计划”卫星有许多优点：
　　① 体积大,外形为长10米、直径6.74 米的圆柱体，带有大型陀螺仪和更多燃料,从而能随时机动战区上空。它还携带了动能碰撞敏感器，所以可在动能武器来袭时自动实施机动躲避，必要时也可机动到“闪电”型大椭圆轨道上工作，从而提高了系统的生存能力。
　　


　　② 星上红外探测器能工作在2种不同的红外波段，它们分别以2.7微米（短波红外）和4.3微米（中波红外）波长探测红外目标，这样不仅增强了对导弹发射阶段和起飞阶段的侦察，使探测器既能探测和跟踪地平线以内的目标，又可探测和跟踪地平线以上的目标，而且还能防激光干扰和提高鉴别能力。其望远镜焦平面分两部分，以保护电子设备免遭激光武器发射的高能激光的摧毁，当1种波段被激光致盲时还可启用另1种波段继续监视，大大增强了预警系统的实战可用性。
　　③ 为了实现“零动量”，以最大限度地节省姿控用燃料。前两代“国防支援计划”采用惯性调节装置对卫星自旋轴进行微调，而第3代“国防支援计划”则利用反作用轮来产生与卫星自旋动量相等且相反的动量，从而达到零动量稳定。
　　④ 星上红外望远镜有6000个硫化铅和碲化汞镉红外探测元（前两代不到2000个），提高了探测灵敏度，较好地探测红外特性不明显的中、短程导弹，有效识别各种导弹发射。
　　⑤ 卫星寿命长，达7～9年。
　　⑥ 电源功率达1275瓦，比第1代大2倍，比第2代大1倍。
　　⑦ 星上计算机有较大改进，可自行管理各分系统，保持卫星在轨位置基准，即使失去地面站的控制，卫星仍能发送导弹预警数据，星上信号处理能力的提高，使得杂波抑制效果得到改善。
　　


　　⑧ 星上有多个先进的核辐射探测器，平时用于监测有关国家履行核禁试条约的情况，战时则可精确测定核爆炸位置。
　　⑨ 具有数据重复发送功能，即在敌人实施干扰、数据传送中断时，卫星可快速重复传送加密的预警数据，并能用激光把数据传给其他卫星。
　　⑩ 卫星重达2.36吨，与前两代卫星相比可谓“大巫见小巫”，所以必须用航天飞机或重型火箭才能发射。
　　这一代卫星由TRW公司研制，每颗卫星价值2.5亿美元,装载了6种有效载荷：红外望远镜、卫星敏感器、核爆炸辐射探测器、高分辨率可见光电视摄像机、通信转发系统、激光通信系统和紫外跟踪探测器。其中主探测器是红外望远镜，有2个短波红外波段，前者用于导弹点火监测，后者用于导弹轨迹监测，地面分辨率为3 ～5千米。次探测器是紫外跟踪探测器，用于弹头跟踪。激光通信子系统用于“国防支援计划”卫星星座通信。
　　“国防支援计划”系统在全球有3个大型固定地面站、1个移动地面站和1个技术支持站。其中建在科罗拉多州的地面站负责接收太平洋上空卫星下传的数据，建在澳大利亚的地面站负责接收印度洋上空卫星下传的数据，建在德国卡普安的地面站负责接收大西洋上空卫星下传的数据。另外，美国站和澳洲站兼为数据处理站。
　　
　　知耻而后勇
　　
　　“国防支援计划”卫星系统通常每年能探测到80～90次导弹发射，其中约2/3是战略导弹或航天发射，其余为较小的战术弹道导弹发射。此外，该系统每年还能观测到许多对陆海空军指挥官十分重要的其它“红外事件”，这些事件可能涉及实时轰炸效果评估或在人迹罕至的地区或海域出现的热红外特征（秘密人类活动的迹象）等。
　　然而，实战中也暴露出“国防支援计划"卫星的严重不足：
　　① 预警时间太长，对探测主动段时间较长的战略导弹很有效，而对探测主动段时间较短的战术弹道导弹来说预警时间不充分。
　　


　　② 很难监测移动式导弹的发射，预警时间受预期轨道参数影响较大。要想提供来袭导弹的轨道参数，必须事先了解敌方导弹可能的发射地点，这样才能拟定来袭导弹的轨道。因此，对预期发射区域和预期轨道的判定直接影响预警时间的长短，这也是机动式导弹发射架给导弹预警卫星提出的难题。
　　③ 只能获得导弹发射的时间和地点，不能提供导弹弹头的运动轨迹和着落地点，从而给地面雷达系统有效跟踪造成困难。
　　④ 仍然存在一定的虚警和漏报。
　　为弥补“国防支援计划”卫星系统存在的这些缺点，1995年，美国空军研制了“战区空袭和发射预报”（ALERT）系统，陆军和海军于1997年共同研制了“联合战术地面站”（JTAGS）系统。通过这些新型的“国防支援计划”支持系统，进一步提高预警战术导弹发射的能力。
　　“战区空袭和发射预报系统”是一套地面接收处理站，能24小时连续不断地运行，监视重点地区的弹道导弹发射情况。它接收“国防支援计划”卫星的数据，结合其它辅助信息来探测、识别和跟踪导弹发射，通过高速通信网，为战区提供导弹发射和射向的精确预警。该系统的核心是采用多CPU的新型号SGI计算机，每秒运行15亿次，代替了原有的运算速度为每秒6000万次的计算机。在导弹发射后几分钟内能做出预警和进行拦截，以便适应拦截像“飞毛腿”这样的短程导弹。
　　“联合战术地面站”是可机动部署在战区的“国防支援计划”处理系统，即为陆军和海军直接接收“国防支援计划”卫星的移动地面站。它包括3个2米卫星接收天线和1个处理和通信部件，后者用于与“国防支援计划”地面处理中心相连，以实时地获得导弹预警信息。该站能够同时接收3颗“国防支援计划”卫星的数据，进行综合处理，直接为战区提供导弹预警服务，大大缩短探测导弹发射并提供警报的时间。“联合战术地面站”能装在军用标准柜内，可由机动牵引车进行转移或部署，还可由C-141运输机或其它大型飞机等进行远程运输。
　　通过上述手段，第3代“国防支援计划”的预警性能有较大提高，但没从根本上解决问题，只是权宜之计。对于“国防支援计划”地球静止轨道卫星来说，要使其地面分辨率很高是不现实的。针对“国防支援计划”卫星虚警率高、不能跟踪中段飞行的导弹、过分依赖国外地面站中继通信、对战术弹道导弹预警时间短以及对火灾也报警等缺陷，同时也为了满足导弹空间监视数据不断增长的需要，美国国防部于1994年12月决定研制可同时预警战略和战术导弹的“天基红外系统” 导弹预警卫星来逐步取代“国防支援计划”。