第838章 卫星通信预研(1 / 2)

卷首语

1967年3月19日深夜,中科院某研究所的档案室里,台灯的光晕在“东方红一号”立项文件上投下斑驳的影子。老张戴着老花镜,手指抚过《卫星通信分系统方案》第37页,“抗截获性能”一栏的铅笔批注已有些模糊:“需确保星地链路在强干扰下的保密性,参照‘67式’设备加密逻辑”。他的指甲在“保密性”三个字上反复摩挲,突然想起三天前截获的苏军卫星信号分析报告——其加密算法的复杂度远超预期。

档案室外的梧桐树上,夜鸟的啼叫刺破寂静。小李抱着刚译出的美方卫星通信协议,纸页上“扩频通信”“动态密钥”等术语被红笔圈出,与立项文件中“信号隐蔽性”的要求形成刺眼的对照。“他们的卫星在天上裸奔。”老张突然低声说,指的是当时国内卫星通信方案中缺失的加密模块,“一旦上天,就是给敌人送情报”。

当晨雾爬上窗棂,老张将两份文件叠放在一起,立项文件的“技术指标”与“67式”的加密参数在晨光中重叠。他在笔记本上划出一条折线,起点是1967年的卫星立项,终点指向1970年的发射窗口,“加密需求”四个字被圈了又圈,像一个必须跨越的技术鸿沟。

一、文件中的密码:立项初期的隐藏需求

1965年冬,“东方红一号”立项论证会的一份纪要中,某专家在“通信分系统”章节旁写下:“需考虑敌方电子侦察,建议增加抗截获措施”。这份被归类为“次要建议”的记录,最初并未引起重视——当时的核心目标是“把卫星送上天”,技术人员的精力集中在运载火箭、卫星姿态控制等“硬骨头”上,通信加密被视为“锦上添花”。

1966年春,一份更紧迫的报告送到项目组。总参电子对抗部截获了苏联“宇宙-112”卫星的加密通信信号,分析显示其采用“频率跳变+伪码调制”的复合加密方式,抗截获能力比之前提升19倍。王参谋在报告末尾用红笔标注:“若我方卫星沿用明码通信,等同于向全球广播情报”。这份报告被夹在“东方红一号”的立项文件中,成为加密需求的第一个正式注脚。

“不是要不要加密,是必须加密。”老张在1966年5月的技术协调会上,把1962年“62式”设备在边境被截获的案例与苏联卫星的加密技术并置分析。当时的卫星通信方案采用简单的调频体制,信号在太空传输时极易被截获,就像“在广场上用大喇叭喊话”。他的比喻让在场的人沉默——谁也不想让中国第一颗卫星成为“太空情报站”。

立项文件的技术指标在争论中悄然调整。“通信距离≥4000公里”的硬指标旁,新增了“抗干扰能力≥37分贝”的补充要求;“信号稳定度”指标后,被加上“具备基本加密功能”的备注。这些看似微小的改动,背后是19次激烈讨论,其中7次陷入僵局——加密模块会增加卫星重量至少1.9公斤,这对运载能力有限的火箭来说是不小的负担。

1966年秋,加密需求的紧迫性被实战案例凸显。美军在越南战场首次使用卫星中继通信,其加密的语音信号让越军的电子侦察完全失效。这份战报被项目组列为“紧急参考”,小李在摘要中写道:“现代战争,卫星通信的保密性等同于生存能力”。此时,“东方红一号”的通信方案仍未纳入加密设计,这种滞后让老张在笔记本上画下一个醒目的感叹号。

最关键的转折点出现在1967年2月。项目组收到“67式”设备在边境的实战报告,其“混沌加密”技术成功抵御苏军干扰的案例,让卫星加密有了可借鉴的范本。老张在立项文件的空白处写下:“可移植‘67式’的跳频逻辑,星上设备重量可控制在1.7公斤内”,这个测算让加密模块的可行性大增,也让隐藏的需求逐渐浮出水面。

二、预研的起步:从地面到太空的技术迁移

1967年4月,卫星通信加密预研组在一间废弃的仓库里成立,19名成员中,有7人参与过“67式”设备的研发。老张带着团队做的第一件事,是将“67式”的加密算法拆解为“星上”和“地面”两部分——卫星载荷有限,只能保留核心的跳频模块,复杂的密钥生成放在地面站完成。这个“天地分工”的思路,让加密系统的重量最终控制在1.9公斤,刚好符合火箭的承载余量。

初期的算法移植充满挫败。“67式”在地面通信中表现稳定的跳频序列,到了模拟卫星信道中却出现严重的同步偏差——太空环境的多普勒效应会导致频率偏移,每秒钟的误差达0.37赫兹,足以让整个加密系统失效。小李在测试记录里画了个歪歪扭扭的卫星,旁边写着:“它在跑,我们的密码也得跟着跑”。

1962年的技术遗产意外发挥作用。老张翻出当年核爆电磁脉冲的测试数据,发现其中记录的“宽频带干扰下的信号同步方法”,可用于解决卫星多普勒效应。他们将核爆数据中的“混沌段”作为跳频序列的校准基准,使同步误差降至0.07赫兹,这个来自五年前的灵感,让预研工作突破了第一个瓶颈。

硬件小型化的挑战同样严峻。“67式”的加密模块在地面设备中不算庞大,但要塞进卫星有限的空间,必须进行“瘦身”。技术员用薄如蝉翼的钽电容替代传统电解电容,将电路基板厚度从1.5毫米减至0.37毫米,甚至连导线都换成了直径0.19毫米的镀银铜线。某老工人在焊接时说:“这不是造设备,是在米粒上刻字”。

预研组的争论从未停止。一派主张采用“67式”成熟的“频率跳变”加密,风险低但抗截获能力有限;另一派坚持研发更先进的“直接序列扩频”,技术难度大但保密性更强。1967年夏的模拟对抗测试给出答案:在同等功率下,扩频技术的抗截获能力比跳频高17分贝,但实现复杂度增加3倍。老张最终拍板:“两条腿走路,星上预留扩频接口,先以跳频方案为主”。

1967年秋,首套卫星加密地面模拟系统建成。在陕西某基地的测试中,它成功抵御了19种模拟干扰,包括苏军“拉多加”系统的典型干扰模式。当加密信号穿过37公里的大气层模拟信道,误码率仍控制在0.37%,这个结果让项目组第一次确信:卫星加密不是空想。

三、天空的博弈:加密与反制的技术推演

1968年初,预研组开始模拟敌方可能的截获手段。根据美军“科罗纳”卫星的电子侦察参数,他们推算出敌方可能采用“宽频带阻塞干扰”“伪码欺骗”等19种反制措施,每种都对应一套加密应对方案。小李的推演笔记里,“敌方行动”和“我方反制”像下围棋一样排列,每一步都暗藏攻防。

最棘手的是“功率博弈”。卫星的发射功率受太阳能电池板限制,最大仅37瓦,而敌方的地面干扰站可轻松达到数千瓦。“就像用手电筒对抗探照灯”,老张提出“信号隐蔽性优先”策略——采用极低的信号功率,配合扩频技术将能量分散在宽频带内,让敌方难以察觉信号存在。这种“以巧取胜”的思路,源自“67式”在边境的实战经验。

1968年夏的一次关键测试中,模拟系统遭遇“突发脉冲干扰”,信号瞬间中断。技术人员发现,这是因为加密算法的密钥更新周期固定在19秒,被干扰机抓住了规律。他们随即引入“67式”的动态密钥思想,将更新周期改为随机值(7-19秒),让干扰机无法预判。这个改进让系统在后续测试中的抗干扰能力提升40%。

心理层面的博弈同样影响技术决策。预研组分析了美苏卫星加密的风格:苏联偏向“硬核防御”,用复杂算法硬抗干扰;美国擅长“柔性隐蔽”,通过信号伪装降低被截获概率。老张主张“中西结合”:核心算法保留苏联式的严谨,信号调制采用美国式的隐蔽性,这种融合思维让加密系统兼具“抗打”和“藏得住”的特点。