中美关系之外:“高空气球”确是一个军事难题
中国高空气球疑误闯美国空域,跨越北美上空几天后,再在南卡罗来纳州的东海岸被F-22发射导弹击落,可算是本年以来最具“趣味”的国际政治新闻。美国国务卿布林肯(Antony Blinken)木因此推迟原订访华行程,更给予媒体“一语双关”大谈中美关系改善希望被“刺穿”的机会。
相对于远在太平洋西岸的中美地缘政治竞争,飘在美国上空、甚至能以肉眼看见的中国气球,更让美国人对“中国威胁”有了切身的感受。难怪共和党人群起借此攻击拜登(Joe Biden)对华软弱。
根据美方说法,这个中国高空气球1月28日进入美国阿拉斯加南端的阿留申群岛(Aleutian Islands),30日经过加拿大上空,然后在31日再进入美国领空。到2月1日,气球飞到美国西北蒙大拿州(Montana)的核武基地附近上空,翌日美国国防部才公布事件,将气球视作间谋侦察之用。不过,中方其后就指出该气球只是气象研究所用,受西风带影响的不可抗力偏离航线,因而误入美国领空。
拜登起初为担心在陆地上空击落气球会有误伤平民的风险,只决定推迟布林肯拟在2月5、6日访华的计划。在共和党人群起攻击之后,到了2月4日,当气球经过美国多州最终在南卡州上空离开陆地,美国才派出两架F-22发射了一枚AIM-9X响尾蛇空对空飞弹(AIM-9X Sidewinder)在5.8万呎高空将气球击落,并派员在气球坠落的美国领海中搜寻残骸,以查找这个美方坚称是“间谋气球”所要侦察的是什么。
美方官员声言,中国气球闯入美国领空已不是第一次,在特朗普任内已有3次,在此前拜登任内则有1次。美方亦指中国侦察气球曾在亚洲、欧洲和拉丁美洲上空被发现。近日,哥伦比亚和哥斯达尼加也发现上空出现不明来历气球。而根据往日报道,2020年至今,日本、印度、台湾、美国夏威夷、菲律宾也曾观察到不明来历气球在上空出现的情况。
一个气球弄出如此“大阵仗”,新闻故事占领媒体头条数日之久,后续发展至今未完,看起来确实有点荒谬,也让人有感美国是在炒作“中国威胁”。毕竟用气球作军事侦察是19世纪已有的科技,到今天其侦察功能也似乎早已被人造卫星取代。
高空气球的军事研究
然而,事实上,近年中美等国也有计划重新探索和发展高空气球的现代军事用途。
根据英媒报道,包括中国央视在内的媒体在2018年9月就曾报道称中方以高空气球进行了超音速导弹测试。中国科学院空天信息创新研究院去年5月亦曾以其“极目一号III型浮空艇平台”搭载多种天气分析仪器飞越世界最高峰珠穆朗玛峰,达到海拔9,032米(约2.96万呎)的高度。中国科学院光电研究院起草的《高空科学气球发放测试规程》也形容“高空科学气球是进行临近空间资源应用开发的良好平台,在军事侦查、监视监测、通信中继、资源探测、临近空间科学试验等领域具有广泛的应用前景”。
在美国,高空气球也愈来愈受到军方重视。2019年,美国国防部就曾在6个中西部州份测试高空气球,以“阻止精神科毒品贩运和国土安全威胁”。2020年,航空情报公司“Aviation Week Network”的国防编辑也曾分享过一份美国陆军对国防产业的简报,指出国防部正计划发展高空气球网络,在敌方领土上的平流层发射无人机,并进行电子情报、通讯情报、认定移动中目标等工作。
2021年5月,美国东西两岸都出现高空气球活动,分析认为它们是美国企业Raven Aerostar旗下的“Thunderhead气球系统”发展出来的项目,该项目的气球可在高达9.2万呎高空停留活动。2022年5月,美国政治新闻网站POLITICO也发现上述2019年的高空气球计划已正转向军事服务,用于收据数据和向飞行器传送资讯,国防部2023年财年将花费2,710万美元在相关项目上,报道亦称能飞到6至9万呎高空的气球最终可用来追踪中、俄的超音速武器。
这次拜登在连日全国“击落气球”的呼声中,也要等到气球离开陆地上空才将之击落,其实也反映了击落高空气球其实是“殊不简单”的一件事。
击落气球不是易事
首先,中国的高空气球可在离地6.5万呎的高空活动,超出一般方便携带的防空飞弹的飞行高度——例如在乌克兰战场上大派用场的美制刺针(Stinger)防空飞弹就只能应付离地面1.57万公尺的目标——因此,必须动用类似爱国者(Patriot)导弹防御系统之类的“牛刀”才能“杀鸡”。问题是,这些系统通常部署在美国边陲,而不在美国本土。
其次,高空气球虽然体积巨大(这次的中国气球单是负荷就有三架巴士大),但其雷达和热力学截面细小,传统的追踪和目标认定方法效用不彰。而且,传统的导弹以攻击快速移动目标为设计逻辑,其所用雷达通常会忽略像气球一般移动缓慢的目标,因此,无论是地对空还是空对空导弹,要击中高空气球也不是一件容易的事。
而且,不少空对空导弹也并非靠着物理上击中目标而造成破坏,而是透过对附近某面积物件的感应而引爆破片弹头将目标毁灭。由于气球的实质物料甚小,用空对空导弹射击就有可能出现“擦身而过”误中其他目标的情况。
翻查先例,1998年加拿大也曾发生过监察臭氧层水平的气球意外飘走的事件。根据当时的报道,这个气球在2.7至3.7万呎高空左右,面积有近25层建筑物般大,加拿大、美国、英国都曾参与将它击落的行动,最终也没有选择使用导弹。
不使用导弹,派出可飞行高度较高的战机开机关枪射击就成为了另一个选项。在1998年的例子中,该气球就是靠加拿大派出两架CF-18大黄蜂(Hornet)战斗机开了过千炮才将之击落。问题是,破了的气球不一定会马上下堕,因为气球中的气体可能只会缓缓流出。1998年的那个气球被击中后,就花费了数天时间才坠落。而且,高空开枪射不中目标的子弹更可能造成地面人员被流弹击中的风险。
这一次美国利用F-22战斗机发射AIM-9X响尾蛇空对空飞弹将中国高空气球击落,其中考虑也许就包括了这个气球有较大面积的大能阳板,使之较容易被雷达追踪得到。而有军事分析亦指出这枚飞弹也许是没有装配弹头,美军全靠过去数天对气球监察过后才选中有利的攻击位置。
高空气球的成本优势
不过,从成本效益来看,这一次大概是美国输了。根据美国陆军大学(Army University)2019年发布的一篇文章,有高空气球生产商估计,每个气球的初期发展与运作成本大概只需10万美元左右。去除初期发展成本,其价格理该更低。相较之下,根据2021年的数字,一枚AIM-9X飞弹造价就高达47.9万美元。这还没算上F-22的飞行成本。
虽然从单独的通讯、侦察能力上,高空气球相比起低轨卫星可能没有太大附加价值,但其成本低廉、难以被追踪定位的特质,却成为了其以量取胜的优势。正如无人机,又或者是SpaceX星链计划(Starlink)的低轨卫星一般,成本计算将使敌人难以有效打击己方的高空气球。试想像在战场上发放数十、上百个高空气球,以支撑战地侦察通讯,谁能有效地把他们一一击落?
如今在乌克兰战场上,不同装备成本对战事的影响已愈来愈明显。俄方用以打击乌克兰目标的伊朗无人机,往往针对一点成群而来,只要一架穿透就能成功,而乌克兰要以西方防空系统击落任何一架都要花费倍数级的成本。另一方面,乌克兰的前线沟通如今几乎全部依靠SpaceX提供的星链卫星,虽然俄罗斯有击落卫星的能力,但截至2022年12月为止,星链卫星的数量已高达3,300个,根本没有任何军队能将此战场通讯能力摧毁。
单纯从中美外交政治的角度来看,这次高空气球闯美的事件,也许只是一宗炒作,但高空气球的军事潜力却绝对不容忽视。