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美国物理学会（APS）于2月9日发布的《弹道导弹防御：威胁与挑战》报告（以下简称报告）称，尽管经过65年和约3500亿美元的经费投入，迄今为止，美国开发的任何导弹防御系统都没有能证明可有效地对抗现实的洲际弹道导弹威胁。报告分为引言、朝鲜洲际弹道导弹能力、导弹防御的挑战、中段拦截系统、结束语6个章节。
图1 朝鲜攻击美国本土洛杉矶、达拉斯和波士顿这三个城市的洲际弹道导弹轨迹。到波士顿的距离约为11000千米，洲际弹道导弹大概需要40分钟时间。1.1 报告研究的是美国的导弹防御系统是否可有效拦截朝鲜向美国本土发射的洲际弹道导弹报告关注的重点是，朝鲜若向美国本土发动洲际弹道导弹攻击（发射1枚洲际弹道导弹，或者是快速连续发射10枚洲际弹道导弹），并使用针对导弹防御系统的反制措施，美国当前和拟发展的导弹防御系统是否可以有效地进行防御与拦截。一般来说，对洲际弹道导弹的防御可以在其三个飞行阶段中的任何一个阶段进行。
图2 洲际弹道导弹（射程5500千米~10000千米）的飞行轨迹①助推阶段。这一阶段持续3至5分钟。针对助推段防御，美国拟采用机载或天基拦截器。②飞行中段。这一阶段大约持续30至40分钟。目前美国的中段拦截系统是“地基中段防御系统”（GMD）和“宙斯盾”弹道导弹防御系统，前者目前在阿拉斯加的格里利堡和加州范登堡空军基地部署有44枚拦截器，后者目前主要用于保卫美国设施和盟国领土，但现在也被提议用于作为保护美国领土的额外中段拦截系统。③飞行末段。一旦弹头在大约100千米的高度重新进入大气层，飞行末段就开始了。这个阶段持续时间不到一分钟。美陆军装备的“末段高空区域防御系统”（THAAD）最初用于防御短程弹道导弹，但现在也有人建议将其升级，以尝试防御速度更快的洲际弹道导弹。任何开发和部署导弹防御系统的计划都面临一些重要挑战，包括技术挑战、对手的反制措施，以及独立评估的结果来纠正问题时遇到的困难。
有的人认为导弹防御一定是可行的，因为以色列的“铁穹”系统和美国的“爱国者”系统已经取得公认的成功。但这些系统所面临的挑战远远小于防御洲际弹道导弹所面临的挑战。此外，无论是“铁穹”系统还是“爱国者”系统，对于其能力远低于自身的导弹（火箭弹）也无法做到完全成功。目前洲际弹道导弹的助推段将会持续3~5分钟，陆基、海基或空基拦截弹要想在助推段进行拦截，拦截器的基地通常必须在预定拦截点的约500千米范围内，拦截弹的速度在5千米/秒以上，并在发现潜在威胁导弹发射后不到1分钟内发射。拦截基地和飞机必须位于距潜在敌对国家边界100至200千米的地方；如果是海基拦截器，则至少距潜在敌对国家的海岸100千米，这些要求严重限制了陆基、海基或空基拦截弹在助推段进行拦截的能力。若进行天基拦截，则必须在近地轨道部署数百个拦截器，才能确保有任意一个拦截器在任何时候、以防御一个地点发射的单枚洲际弹道导弹。在中段阶段，核弹头遵循弹道轨迹，持续约30至40分钟，但这一阶段没有空气阻力，这意味着发射中产生碎片，如火箭末级、分离碎片、未燃烧的燃料碎片和助推器的其他部分等，以及有意产生的导弹碎片、轻型诱饵和其他反制措施，都将遵循与弹头相同的轨迹进行飞行。这使得防务部门很难将弹头与这个“威胁云”中的其他物体进行区分，以瞄准弹头。追踪、分辨和定位所需的雷达与红外传感器也很容易受到高空核爆炸的影响。核弹头重新进入大气层的末段只持续约一分钟时间，只有从靠近弹头打击目标的附近区域发射的高速拦截弹才能进行防御。因此，末段防御系统只能防御有限的区域，如大都市地区或重要的军事设施或指挥所。目前，为保护美国本土免受洲际弹道导弹攻击而部署的唯一系统是“地基中段防御系统”。为了提高该系统的整体有效性，2020年，导弹防御局提出了“分层”的方法，即在中段使用“地基中段防御系统”拦截洲际弹道导弹后，再使用两个并非最初设计用于防御洲际弹道导弹的系统进行拦截：中段阶段使用海军的“宙斯盾”系统，在末段使用THAAD系统。
对于一枚从朝鲜发射到美国大陆的洲际弹道导弹，中段将持续30至40分钟，可能可进行不止一次的拦截尝试。但弹头只有大约1米长，在雷达和红外传感器看来，它与导弹的末级和其他被丢弃或部署的物体相似。由于这些物体是在一个近乎真空的环境中飞行，相对简单、轻巧的诱饵将遵循与弹头相同的轨迹，因此可以迷惑或压倒防御。为了拦截成功，一个中段拦截系统必须解决弹头识别问题。若对手使用高空核爆，则导弹防御传感器将面临更大的挑战。3.2 地基中段防御（GMD）系统
尽管投入了大量的资源和数十年的努力，GMD系统即使在精心设计的拦截试验中也没有被证明是可靠的（20年来仅进行19次拦截试验，且真实性有限），其在战场上的有效性也可能很低。由于该系统在设计上不能可靠地识别弹头和诱饵，在面对包括更多导弹和更好的反制措施攻击时，GMD系统可能会迅速耗尽其库存的拦截器。因此，目前的GMD无法提供强大或可靠的能力，以应对由少数、相对不复杂的洲际弹道导弹进行的最简单的攻击。据美国导弹防御局估计，一套“宙斯盾”系统可以防御大约四分之一的GMD防御区域。一套THAAD系统只能防御一个更小的区域，因此需要许多THAAD系统来对整个美国进行分层防御。如果从美国海岸附近的地点发射，“宙斯盾”系统有可能保卫美国大片领土免受洲际弹道导弹的攻击。然而，考虑到拦截洲际弹道导弹弹头并不是其预期的目标，因此不清楚“宙斯盾”是否适合这一任务。美国政府问责局称，要使“宙斯盾”系统能够有效防御洲际弹道导弹威胁，仍需克服“若干挑战”。THAAD的设计是为了防御军事基地大小的区域，防止中短程弹道导弹攻击，可在40-150千米的高度（大气层内和大气层上方）和200千米的范围实施碰撞拦截。THAAD系统是否适用于洲际弹道导弹的防御，还没有确定或进行试验。助推段拦截系统必须解决一系列挑战：拦截器必须建立在地理上和地缘政治上可行与安全的平台上，这通常限制了它们的性能；必须在洲际弹道导弹发射后约2至4分钟内拦截目标。根据模拟与仿真，若防御液体洲际弹道导弹，需要在其发射后不晚于260秒进行拦截；而要防御洲际弹道导弹，则需要在发射后不晚于145秒进行拦截。
地基助推段拦截器必须以中国或俄罗斯为基地，在朝鲜潜在的发射地点以北，才能及时拦截从朝鲜西北部或中北部向美国东海岸发射的液体燃料洲际弹道导弹。海基或空基拦截器都无法保护整个美国大陆，只能覆盖一些有限的地区。即使“宙斯盾”舰位于朝鲜或俄罗斯东海岸200千米范围内，也无法拦截从朝鲜西北部或中北部发射到美国东海岸的洲际弹道导弹，只能拦截瞄准美国西海岸城市方向的液体洲际弹道导弹。对于固体洲际弹道导弹，“宙斯盾”系统无法在助推段进行拦截。使用战斗机发射AIM-260空空导弹进行助推段拦截，需要战斗机距离朝鲜发射场100至200千米范围内运行，因此要在朝鲜领土上空运行，面临风险较大。无人机进行助推段拦截，需要无人机可滞空数十小时，载荷能力更强，且部署地点应距离朝鲜海岸100至200千米，以避免受到朝鲜防空系统的攻击。目前美国尚未开展类似研究。若使用激光武器，需要功率为3兆瓦的激光武器，在60千米以上的高度照射洲际弹道导弹5-20秒，可在约600千米的范围内拦截液体洲际弹道导弹，在约300千米范围内拦截固体洲际弹道导弹。美军目前的激光武器距离这些性能要求还很远。4.3 天基系统
天基拦截系统要想在助推段防御1枚液体洲际弹道导弹，所需的天基拦截器数量至少是400枚，成本为80亿至130亿美元；而要防御10枚此类洲际弹道导弹的齐射，则需要大约4000枚。而如果拦截1枚固体洲际弹道导弹，则需要部署4000枚天基拦截器。进攻方每增加一枚洲际弹道导弹攻击，防御方则需要花费1000倍的费用。报告认为，即使是防御少数相对不复杂的洲际弹道导弹，建立可靠和有效的导弹防御仍然是一项艰巨的挑战。在未来15年内，开发和部署弹道导弹防御系统所面临的许多困难可能都无法得到解决，甚至可能需要更长的时间。
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