人们面对突然来袭的核导弹，除了迅速钻进防空洞之外，更积极有效的措施是，在导弹飞行途中进行拦截，将它击落。但是拦截导弹说来容易，做起来难。无论是消极躲避还是积极防御，都要争取一个预警的时间，即从发现导弹来袭到导弹命中目标的时间。为了取得较长的预警时间，世界各国都在研究和制造洲际导弹预警系统。导弹预警卫星巡游在几万千米的太空，像“哨兵”一样日夜注视着对方洲际导弹发射阵地的动静。它有着机智、敏锐的“眼睛”，万里之外的狡猾“敌人’——导弹的发射，躲不过它眼观六路的“眼睛”。
美国“国防支援计划”(DSP)系列导弹预警卫星是当今世界导弹预警卫星中的佼佼者，它身经百战，自问世以来的30多年始终警惕在太空。美国原定在2007年8月用“德尔它-4H”重型运载火箭发射第23颗，也是最后一颗“国防支援计划”导弹预警卫星，它引起了全球军界的广泛关注。
劳苦功高
面对国外导弹的威胁，美国空军很早就开始研制导弹预警卫星了。从20世纪50年代末至现在，美国先后研制违“导弹防御报警系统”(又称“米达斯”)、“国防支援计划”“后继预警系统”、“导弹警报、定位和报告系统计划”和“天基红外系统”(SBIRS)等，其中“国防支援计划”卫星在轨服役时间最长，为美国导弹预警立下了汗马功劳。
从1970年11月6日美国第一次发射“国防支援计划”卫星以来，该卫星已经经历了多次升级改造，主要用于监视袭击美国及其盟国的战略导弹，它是北美防空司令部的导弹预警和攻击评估系统的“火眼金睛”，随时报告有关导弹、航天发射和核爆炸的最新信息。
“国防支援计划”卫星也曾在海湾战争中大出风头，帮助“爱国者”导弹拦截了不少伊拉克发射的“飞毛腿”导弹，至今仍是所有部署了“爱国者”防空导弹国家的“贤内助”。在很长一段时间内，它一直承担着美国监测全球所有国家导弹和运载火箭发射的重任，探测并实时报告航天发射和核爆炸等重大事件，以支持国际禁止大气层核试验条约监督；近年，科学家开发了用“国防支援计划”卫星作为火山爆发和森林火灾的预警系统的一部分；最后1颗“国防支援计划”上天后，也预示着下一代导弹预警卫星“天基红外系统”“粉末登场”的日子不远了。现在，美国及其盟国正热切期待着新型卫星“天基红外系统”早日入轨。
然而好事多磨，2007年2月28日在进行发射前的倒计时演习时，检查人员发现火箭坐落的金属发射台上有两条裂纹。裂纹出现在位于火箭推进器之下的低碳钢板正中和偏右部，很可能是由燃料加注过程中液氧泄漏而造成。为此，只能把“德尔它-4H”运载火箭进行拆分，以便移走发射台的断裂部分，更换新的平板和加强圈。这次维修可能将发射日期推迟至8月。美国空军官员表示火箭并未受到损坏。
“国防支援计划”卫星由美国TRW公司建造，该公司现已被并入诺斯罗普·格鲁门公司。它携带了高功率红外望远镜和探测器，能瞬时侦察全球范围内的导弹发射，为国家提供了一个可靠的导弹预警系统。
超级哨兵
苏联洲际弹道导弹于20世纪50年代后期发射成功后，使美国一时对它束手无策，不知如何监视它的发射，以便进行拦截或躲避。此时，美国空军提出导弹预警卫星的方案：把红外探测器装在卫星上，用以探测敌方导弹发动机尾焰的强烈热辐射。
这种遥感类侦察卫星通常工作在距地球3.6万千米的地球静止轨道，通过星载红外探测器能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问，以组织有效的反击或采取相应的应对措施。由于它“站得高”，所以基本不受地球曲率的限制，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。若沿地球静止轨道均匀放置3颗导弹预警卫星，则地球低纬度地区的绝大部分地方都可置于导弹预警卫星的监视之下。
目前，只有美国和俄罗斯拥有导弹预警卫星，而且美国似乎优于俄罗斯，一是因为美国导弹预警卫星曾多次在实战中发挥了令人瞩目的作用；二是美国已针对“国防支援计划”导弹预警卫星的不足正在研制新一代导弹预警卫星，并已初露端倪，前景看好。
美国早在1960年就开始发射试验型导弹预警卫星“米达斯”。该卫星误警率和虚警率高，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，而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日把第一颗“国防支援计划”实用型综合性导弹预警卫星送上太空。不过，这种卫星现也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。
“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。它们固定地对地球某一地区扫描，其中在印度洋上空(东经69度)的“国防支援计划”卫星用于监视俄罗斯、中国及其他亚洲国家的导弹发射；巴西上空(西经70度)的“国防支援计划”卫星用于探测核潜艇从美国东海岸以东海域进行的导弹发射：太平洋上空(西经134度)的“国防支援计划”卫星用于探测核潜艇从美国西海岸以西海域进行的导弹发射。每颗卫星能够看到将近半个地球。通常该卫星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。
先知先觉
“国防支援计划”卫星由卫星平台和红外探测器等有效载荷组成。其中平台包括结构、指令和任务数据传输、电源、推进、姿控和热控等分系统，用于控制卫星，使其始终处于地球静止轨道、保持自旋稳定、探测器始终指向地球；为卫星提供所需的电力，以及安全的数据收发能力。星载红外探测器用于探测、定位和识别有意义的目标，即强红外辐射源(包括发射中的弹道导弹、森林火灾和在加力状态下飞行的飞机等)；其他辅助探测器则用来执行核爆炸探测和粒子探测等任务。为了保持星载红外探测器对地球扫描，“国防支援计划”卫星在轨道上绕其指向地面的纵轴每分钟自旋6圈。卫星的自旋轴垂直于地球表面，但由于探测器上望远镜的光轴与卫星的自旋轴形成7.5度角，因此，随着卫星每分钟6圈的自旋，红外探测器就像钟表指针扫描表盘一样，对地球表面进行，扫描。
该卫星装有高灵敏度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，并在地面电视荧光屏上显示导弹尾焰的图像。它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，能够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。 “国防支援计划”系统有4个特点：①连续性。可全天候、全天时连续不断地监视全球的导弹发射；②实时性。可将所探测到的信息和数据借助光电传输手段，几乎同步地传送给位于美国科罗拉多州夏延山内的北美防空防天司令部和美国航天司令部预警中心；③精确性。所计算出的发射点、目标点和弹道等定位精度可达5千米：④灵敏性。对于全球陆海空区域的导弹发射，星载探测器均可在1分钟之内捕捉并定位其尾焰的红外辐射。
在海湾战争中，印度洋上空的“国防支援计划”导弹预警卫星一直盯着伊拉克的“飞毛腿”导弹发射。战争初期，卫星的预警信息必须先下传给澳大利亚地面站，再经过太平洋上空的一颗“国防卫星通信系统”卫星传送给美国本土地面站；预警信息经处理后，再经大西洋上空的一颗“国防卫星通信系统”卫星传送给海湾地区的战区指挥官和防空指挥官。这样从导弹发射到战区收到预警信息需要5分钟，而“飞毛腿”的飞行时间为5～7分钟，所以能够提供的预警时间最多只有2分钟。为了获取更多的预瞽时间，美国空军马上采取了一些改进措施，利用数据传输系统将“国防卫星通信系统”卫星数据直接传送给新部署在海湾地区的机动式地面站，美国陆军“爱国者”导弹连接收到数据后即可进行发射。这样，预警时间可延长到5分钟左右。
步步更新
“国防支援计划”大约发展了3代。第一代“国防支援计划”卫星研制了4颗，成功探测到1014次导弹发射。在其研制过程中，曾数次因经费超支而面临夭折的危险，但每次都因为苏联及时的“帮助”而渡过了难关。1965年，当该计划受到来自国会的压力时，苏联进行了红场阅兵帮了大忙。苏联的实况转播解说员大肆吹嘘被称作“瘦子”的SS-10洲际弹道导弹射程无限，能从任何方向击中目标。这番吹嘘虽说没有吓着美国军方，却镇住了美国会议员，使“国防支援计划”卫星的研制涉险过关。1966年，“国防支援计划”卫星计划再次受到国会刁难，而此时苏联开始部署携带重型弹头的SS-9洲际弹道导弹。想到1枚具有1000万吨TNT当量威力、上面写着白宫名字的炸弹呼啸着飞过得克萨斯州的可怕景象，国会只能又妥协了。1967年，当国会老调重谈时，苏联成功进行了首次潜射弹道导弹试验。让国会又一次感受到苏联核导弹的威胁。于是，“国防支援计划”继续得到支持，并最终完成研制。
第二代“国防支援计划”卫星从1975年12月14日开始发射，先后升空了9颗。它扩大了红外探测器扫描范围，消除了第一代“国防支援计划”卫星中的扫描盲区，提高了灵敏度、可靠性和卫星抗核打击能力，降低了虚警概率，还加装了能探测大气层内核爆炸的探测器。在这一代卫星的研发过程中。仍得到了苏联一如既往的“支持与帮助”。20世纪80年代初，苏联首批“基洛夫”级巡洋舰和“奥斯卡”级潜艇离开黑海基地，开始世界范围内的游弋。它们均装备了SS-N-19新型大威力反舰导弹，这种导弹能够有效杀伤美国的航母编队。为此，美国海军强烈要求“国防支援计划”卫星，对这些舰艇可能进行的导弹发射提供预警。与此同时，苏联还在本国西部新部署了一批可以攻击美国西欧盟友的SS-20中程机动式弹道导弹。由于SS-20平时躲在丛林中，到战时才实施机动发射，因而依靠照相侦察卫星进行日常监视相当困难，只能用大西洋上空的“国防支援计划”卫星进行探测和预警。
1989年6月14日上天的“国防支援计划-14”卫星是首颗第三代卫星。其优点是：
(1)带有大型陀螺仪和更多燃料，从而能随时机动到战区上空。它还携带了动能碰撞敏感器，可自动感知动能武器来袭并实施机动躲避，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，可对地平线以下和以上的目标进行探测、跟踪，还能防激光干扰和提高鉴别能力。其望远镜焦平面分为两部分，以免遭电子设备被激光武器发射的高能激光所摧毁。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性。
(3)利用反作用轮来产生与卫星自旋动量相等且相反的动量，达到零动量稳定，从而最大限度地节省了姿控用燃料。
(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，可较好地探测红外特性不明显的中、短程导弹，提高了有效识别各种导弹发射的能力。
(5)卫星寿命达7～9年，而第二代仅为3年。其电源功率达1275瓦，比第一代大2倍，比第二代大1倍。
(6)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。
(7)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。
(8)具有数据重复发送功能，也就是说在敌人实施干扰、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。
经过这一系列改进，第三代“国防支援计划”卫星的作战范围和实战能力都有了很大提高。美国空军共订购了10颗第三代卫星，先后在轨服役。
每颗第三代卫星价值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；建在德国的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。
再上新台阶
在1991年海湾战争中，“国防支援计划”卫星得到了首次实战应用。当时，美国利用该卫星和“锁眼”、“长曲棍球”等照相侦察卫星，对伊拉克战术弹道导弹的发射进行侦察，获取了导弹的发射地点、发射时间和
导弹类型等参数，成功率为98％。但实战中也暴露出该卫星的缺陷：
(1)预警过程太长。这主要是因为该卫星是为探测洲际弹道导弹等战略武器设计的，通过星上红外探测器以扫描工作方式来分析地球背景中的热红外源的温度、位置和轨迹，发现导弹尾焰、判定导弹类型和攻击目标，从而发出导弹来袭警报。所以，它对探测主动段飞行时间较长的战略导弹很有效，而对探测主动段飞行时间较短的战术弹道导弹则预警时间不充分。
(2)难以监测移动式导弹的发射。海湾战争中，伊拉克使用的战术导弹和移动式发射架有真的，但多数是假的。由于“国防支援计划”卫星的地面分辨率较低，只有3～5千米，因此用该卫星侦察伊拉克沙漠地区移动式导弹的发射十分困难。
另外，其预警时间受预期弹道参数影响较大。要想提供来袭导弹的弹道参数，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弹道。海湾战争中，伊拉克从巴士拉发射首枚“侯赛因”弹道导弹是个例证。此前，美国认为该地区没有导弹发射架，所以其导弹预警卫星未将此区域作为重点观测区，卫星数据处理系统中也没有提供来自该地区的模拟导弹弹道数据。结果，这枚“侯赛困”导弹发射6分钟后，预警卫星才确定其来袭弹道，但此时离“侯赛因”导弹击中预期目标还剩不足60秒的时间。由此可见，对预期发射区域和预期弹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弹着点，从而给地面雷达系统的有效跟踪造成困难。
(4)仍然存在一定的虚警和漏报。尽管第三代“国防支援计划”卫星在这方面已进行了一些改进，但还没有完全杜绝这样的问题。1990年12月2日，在伊拉克发射“飞毛腿”导弹数小时前，导弹预警卫星曾发出导弹来袭警告，后经查证是一架飞行中的B-52轰炸机。1991年2月25日，由于没有接到任何伊拉克“侯赛因”导弹的来袭警报，结果使一枚“侯赛因”导弹击中一座美国兵营，炸死28人。炸伤97人。
由于“国防支援计划”卫星系统存在着这些缺点，因此在海湾战争中，“国防支援计划”预警情报对打击导弹发射基地和拦截弹头的效果不理想，使伊拉克的导弹发射一直持续到战争结束。所以说，美国现役的第三代“国防支援计划”之所以只能用于战略导弹的预警，对战术导弹的预警力不从心，其主要原因是该系统是冷战时期的产物，本身就是为战略导弹的预警而设计的，因而轨道单一、探测手段单一、数据处理手段单一。它对战术导弹，不但发现有困难，而且预警时间也太短。
由于“国防支援计划”卫星存在的先天不足，而且卫星已经无法再进行大的变动，所以就采用压缩后期的信息处理时间来延长预警时间。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，进一步提高了预警战术弹道导弹发射的能力。
“战区空袭和发射预报系统”是一套地面接收处理站，由位于科罗拉多州的空军第21航天联队第11航天预警中队负责操纵，能24小时连续不断地运行，以便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，结合其他辅助信息来探测、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，代替了原有运算速度为6000万次／秒的计算机，处理速度比1991年时快得多。例如，同样是探测“飞毛腿”导弹发射，海湾战争时最少需要2分钟才能发出警报，而利用“战区空袭和发射预报系统”系统后只需30秒左右即可向战区发出警报。
“联合战术地面站”是美国陆军和海军直接接收“国防支援计划”卫星信息的移动地面站。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，大大缩短了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，可机动牵引进行转移或部署，还可由C-141运输机或其他大型飞机等进行远程运输。
期盼新星
通过上述手段，第三代“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，还只是权宜之计。1994年12月，美国国防部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，以逐步取代“国防支援计划”卫星。
“天基红外系统”包括高轨道星座和低轨道星座两部分：前者主要用来探测和跟踪主动段(点火阶段，也叫助推段)飞行的弹道导弹；后者将对全球范围内的导弹发射进行不间断的监视和监测，主要用来跟踪在中段飞行的弹道导弹、末段飞行的冷再入弹头和着落前的鉴别，同时也可提供导弹发射场和其他技术情报，提供导弹发射的准确时间和地点，并对助推段导弹具有一定的探测能力，从而跟踪导弹弹道轨迹，获得导弹弹头的位置、速度和加速度，辨明真假目标和导弹碎片，估计其攻击的准确地点，几秒钟内通知当地的地面雷达系统和反导拦截系统。通过高低轨道卫星的配合，“天基红外系统”能构成一张笼罩地球的天网，预警能力大为提高，任何一枚妄图逃窜的导弹都难以躲过它的“眼睛”。
研制新一代导弹预警卫星“天基红外系统”的重要原因之一是，美国提出发展“战区导弹防御系统”(TMD)和“国家导弹防御系统”(NMD)，用来拦截敌方发射的导弹。如果没有先进、可靠的导弹预警卫星，其反导拦截就成了一场空，因为这样会连敌人的导弹在哪儿都不清楚。
不过，即使“天基红外系统”开始发射并投入使用以后，“国防支援计划”系统也不会立即退役，而会再继续工作一些年。
责任编辑：兆 然
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