“星鏈計劃”部署完成之時,也就是美國對敵對國家徹底的軍事、政治和經濟上攤牌之日。如果星鏈上每顆衛星都攜帶天基武器系統,星鏈就成了巡航太空的智能艦隊,那么戰爭一旦爆發,敵對通訊衛星將瞬間全部消失。在這種情況下,別國再想通過洲際彈道導彈或者其它投送方式攻擊美國本土,已經成了一個幾乎是不可能完成的任務。
12月3日,中國駐聯合國代表團就美國SpaceX公司的衛星今年兩度變軌,從而與我國空間站處在同一平面運行,對我國空間站形成嚴重安全風險一事,向聯合國秘書長遞交照會。早在2019年,SpaceX公司的“星鏈”衛星就曾與法國的一顆衛星相遇,SpaceX公司采取不避讓政策,結果逼得法國衛星主動讓出軌道避免發生相撞事故。
作為全球太空前沿技術的引領者,SpaceX的“星鏈計劃”將開創人類通訊的新紀元,對現存的 5G 通信技術和未來的天基互聯網系統將產生重大的沖擊和影響。
從深層次的國際和國家安全角度看,“星鏈計劃”與美國剛剛成立的“太空軍”的關系密切,與X-37B同屬“星球大戰”計劃的一部分,背后依托的是美國太空安全的戰略轉型,蘊含著極高的全球軍事價值,對完善美國“空天地一體”作戰能力,包括對美國“無盡邊疆”的太空戰略部署均有著深遠的戰略意義,將從國防、產業價值鏈、信息主權與監管、軌道與頻譜資源使用、太空空間利用和天文探索等方面,對國際安全及其他國家的安全構成“復合型、交叉型”的重大挑戰。
“星鏈計劃”部署完成之時,也就是美國對敵對國家徹底的軍事、政治和經濟上攤牌之日。美國對敵對國家的任何訛詐威脅甚至瓦解都變成了一個隨時可達的事實,全球大氣層空間將進入美國24小時監控狀態。如果星鏈上每顆衛星都攜帶天基武器系統,星鏈就成了巡航太空的智能艦隊,那么戰爭一旦爆發,敵對通訊衛星將瞬間全部消失。在這種情況下,別國再想通過洲際彈道導彈或者其它投送方式攻擊美國本土,已經成了一個幾乎是不可能完成的任務。
過去,當一個國家有了核武器,就可以說在軍事上和美國實現對等威懾,保持基本的核平衡了。但是現在美國有了星鏈,別國的核導彈想穿過數萬顆衛星網而不被發現,那真的比登天還難,核武器帶來的與美國的核平衡將灰飛煙滅。
“星鏈計劃”至少具有六大巨大的軍事價值,一旦部署完成沒有國家可以幸免:
1,星鏈4.2萬顆衛星分三層將地球嚴密包裹,徹底控制太空,今后沒有美國提供的數據,別國的太空活動基本上無法正常進行,以后所有太空活動都必須向美國報備,何況這些小衛星還有動能轉軌的能力,不聽話就撞毀你,由此,“星鏈”徹底將地球包圍。
2,星鏈最強大的全天候無縫情報監聽偵查網搭載了光學觀測載荷,結合重訪率高的優勢,對于全球主要地區,每個時間段天頂方向都有很多衛星飛過,可實現24小時不間斷光學監控分析,通過大數據系統自動識別分類跟蹤,圖像識別系統加入光學觀測,對真假目標識別率高,抗干擾能力強,對地面以及大目標移動物體的監控進入新時代。大量低軌衛星對地面任何一支部隊的調動及數量都被看得一清二楚,戰場態勢對美軍形成單向透明,從此世界各國軍隊在美軍面前再無秘密可言。
3,星鏈形成最強大的導彈預警及動能攔截網。不要說發射衛星需要美國提供數據,就連洲際導彈飛上天都必須經過美國同意了。“星鏈”衛星擁有發射全向波束的能力,這樣可以對航天器進行遙測,跟蹤和控制,進而轉變成為運載火箭/導彈的計算、模擬、預測的高精度系統,為后續的攔截工作提供信息支撐,同時具有自動變軌和規避能力,4.2萬顆在軌衛星也為對洲際彈道導彈彈頭的直接碰撞式攔截提供了可能。
2018年5月,美國國防部的小火箭計算中心彈道導彈對抗演習中,星鏈星座完成了對來自某國經過北極上空飛向華盛頓、洛杉磯和西雅圖的總計51枚核彈頭進行在軌攔截,全部獲得成功。
2018年7月,五角大樓進一步舉行敵對國家對美國發起飽和打擊對抗演習中,星鏈星座對多達350枚來襲的洲際彈道導彈進行了攔截,再次全部獲得成功。而且對于每一枚來襲彈頭,“星鏈”系統都有5至7次的攔截機會,這極大的抵消了敵方導彈及核力量的突防能力。
美國空軍將領O‘Shaughnessy高度評價了SpaceX星鏈的卓越工作,認為SpaceX公司成功開拓了低成本大載荷發射衛星,并且攔截彈道導彈的最佳方法是在命中之前將其擊毀,“星鏈”項目非常具有意義,將改變整個太空防衛格局。
4,星鏈提供最強大的指揮通訊網,覆蓋全球,無人機、戰略轟炸機、航母戰斗群、核潛艇隨時接收命令。“星鏈”計劃可提供全球無死角的高速衛星互聯網的波束覆蓋,將進一步提升美軍導航定位系統的精度和抗干擾能力,大幅增強美軍的作戰通信能力。
SpaceX 在 2018 年初就開始為美國空軍的“全球閃電”項目作測試,借助星鏈系統最初兩顆測試衛星,美國軍方在C-12運輸機在野外飛行時測試星鏈的網絡通信取得了大約610Mbps帶寬的網絡傳輸速率,是當前美軍戰區5兆每秒的最低傳輸速率要求的102倍。
今后,占全球14465枚核彈頭的總數一半的7000多枚美國核彈頭,將會接入星鏈通信網絡,具備更有彈性的作戰模式。在海灣戰爭、科索沃戰爭、伊拉克戰爭等海外軍事行動中,美軍憑借多種衛星形成的信息優勢牢牢把握著戰場的主動權,“星鏈計劃”完成后,將為未來美軍實施全球聯合作戰提供極其強大的支撐。未來遠程無人機(如全球鷹)的使用成本大幅下降,這類無人機的運用將有數量級的上升。
星鏈強大指揮通訊能力,再想通過摧毀幾座電站或指揮機構來癱瘓美軍是不可能的了。
5,星鏈取代導彈最昂貴的制導部件,導彈價格將白菜化。“星鏈”衛星可以對導彈進行實時控制,直到精確打擊目標。導彈設備將完全依賴“星鏈”衛星,導彈造價就會大大降低。相比之下,其它國家的彈道導彈因為沒有星鏈的導航,不僅造價昂貴,而且將變成廢鐵。
6,衛星擁有發射全向波束的能力,可以對航天器進行遙測,跟蹤和控制,進而轉變成為運載火箭/導彈的計算、模擬、預測的高精度系統,為后續的攔截工作提供信息支撐,同時具有自動變軌和規避能力,4.2萬多顆在軌衛星也可以對天上的任何衛星實施動能攻擊。一旦開戰,別國的衛星和飛出大氣層的武器,幾乎沒有生存的可能。數量龐大的星鏈讓別國衛星無處可逃,現有技術沒有有效應對手段。
星鏈這種低軌道衛星距地面更近,會大大增加衛星所搭載的光學傳感器的分辨率,使其能夠以更高的精度拍攝照片,4.2萬顆衛星相當于4.2萬個永遠掛在空中的高清晰度照相機,這對其他國家的國防安全會構成巨大威脅。
不僅如此,星鏈衛星通信還能改變作戰方式。每一顆衛星都可以將其在戰區上空拍攝的高清圖片和視頻通過星鏈傳輸給前線指戰員。同時,無人機在戰場上空搜集的巨量數據再也不用在本地壓縮處理,而是直接將原始數據通過星鏈傳輸到遠在地球另一端的指揮部,再通過超級計算機從中分析出有用的數據,對戰場態勢作出更精確的分析,使戰區指揮官能夠更快更準地進行決策。星鏈計劃會進一步擴大美國的軍事優勢,未來對其他國家,特別是大國的國防安全形成新的威脅。
“星鏈計劃” 的其它軍事應用前景也十分廣闊。2017 年 8 月,SpaceX 公司向美國專利局提交商標注冊申請時,將星鏈的應用范圍拓寬到了衛星通信與傳輸、衛星成像、遙感等服務。若這些應用于軍事領域,將進一步增強美軍的作戰能力,包括通信能力與信息化水平,在全球范圍內全地域、全天候、無縫隙偵察監視能力,空間目標態勢感知能力及天基防御、打擊能力,非線性作戰、超視距遠程精確打擊、無人設備特種作戰等戰術執行能力。
此外,衛星互聯網的軍事推廣可以解決目前美國本土與海外軍事基地的無縫互聯問題,以及困擾美國國防部許久的5G 網絡建設中的既有頻譜占用和騰退問題。
相比只有24顆衛星組成的GPS導航系統,數量多達4.2萬顆的星鏈衛星顯然能為導彈等單位提供更加精準的導航定位信息,其抗干擾能力也會獲得很大的加強。
目前世界上主流的反衛星武器都是動能反衛星系統,如果用動能反衛星系統去攔截4.2萬顆星鏈衛星,成本必然非常高昂,任何國家都負擔不起,并且這一衛星系統還可以成為美軍正在研發的無人機集群的指揮鏈路,可以說只要一轉到軍用用途,對美軍的軍事實力提升是非常巨大的。
這4.2萬顆衛星包裹著地球,看似很多,實際在太空中間隔還是很開的,無法集群攻擊。任何國家想用導彈擊落這些衛星,估計只擊落了百分之一,國家就破產了,沒有任何國家和政府有能力全部擊落星鏈衛星,包括美國自己在內。
現有的技術和裝備是無法傷害其根本,唯一的辦法就是寄希望于下一代的高能武器,比如激光武器和微波武器,激光武器逐個攻擊這些衛星也是很累人的,恐怕還沒有消滅干凈,戰爭已經結束。
最佳方式是大功率微波武器,但微波武器是面殺傷工具,一次發射,一個扇形面內的衛星全部中招,這是無差別殺傷,自己的衛星如果在扇面內也會被擊毀。但這需要多大的功率才能攻擊到這些衛星呢?馬斯克把星鏈衛星分為高中低三層,估計也是防了這一手,高軌的衛星微波武器也無能為力。
當然了,如果換成簡單粗暴的俄羅斯就不一樣了,一顆核彈打上去,形成的中子流會損壞全部爆轟范圍內的衛星。不過太空那么大,俄羅斯全部核彈打光,也無法把這4.2萬顆高中低軌的衛星打完。核武器也不能將“星鏈衛星”全部消滅,那么,面對這樣的情況,中國的應對方式是什么?
“星鏈計劃”是一個由42000顆衛星的超巨型低軌衛星互聯網星座,分布在地球上方550千米-1325千米之間的LEO(低地球軌道)和335千米-346千米之間的VLEO(極低地球軌道)。低地球軌道和極低地球軌道的軌道資源極為有限,大概只能容納5萬顆衛星。而僅美國的SpaceX公司一家就占了4.2萬顆的名額,加上美國其他公司已經占了4000顆名額,這意味著留給其他232個國家的太空低軌軌道資源就非常少了。
由于國際電信聯盟對待軌道和頻譜獲取的原則是“先到先得”,一旦星鏈占據了大量的軌道和頻譜資源,其他國家發射衛星就需要避開美國已申請的頻段和軌位以避免相互干擾,客觀上可選擇的空間已經非常狹小。而那些不能在短時間內發射衛星,或者沒有任何航天技術的國家在未來將徹底喪失這一寶貴的太空資源。
爭奪太空優勢,搶占衛星頻率/軌道資源,已成為當今世界衛星發展領域的熱點之一。在低軌衛星之前,人類已經向太空發射了地球同步軌道衛星,只要3顆地球同步軌道衛星便可將通信信號覆蓋全球,只是無奈地球同步軌道衛星距離地表高達3.6萬公里,信號傳遞中存在著不短的時延,帶給地球人的體驗相當不爽,費用也高得離譜;但是低軌衛星具有高速率、低延遲的互聯網接入服務特征,每個衛星覆蓋的用戶數量也多,人均費用就攤得更低。
拿SpaceX的衛星來說,三層網絡中離地球最遠的衛星只有1150公里,最近的僅340公里,信號從各自近地軌道傳輸到地面分別只需3.3毫秒與1.02毫秒,各為地球同步軌道衛星的1/36和1/117;而在網速方面,星鏈可提供至少1Gbps/秒的寬帶服務,是目前家庭寬帶的5~10倍,同時還供給最高可達23Gbps/秒的超高速寬帶網絡,至于所需費用,用戶只需幾十美元便可享受到流暢無阻的服務。
由于低軌衛星具備眾多優點,衛星發展呈現出低軌化、小型化的趨勢。相比地面物聯網,低軌衛星物聯網具備幾個突出優勢:
(1)覆蓋范圍廣,可以實現全球覆蓋;
(2)受天氣、地理條件影響小,可全天時不間斷工作;
(3)抗毀性強,提高系統可靠性;
(4)系統容量大,可支持海量連接。
并且低軌小衛星的研制周期短、成本低廉,其價值體現在衛星星座組網。從研制周期上講,小型衛星從立項研制到發射,一般僅需要1年左右的時間;而傳統大衛星從研制到發射至少需要5-8年。從研制成本上講,傳統大衛星基本超過5000萬美元,而小衛星的研制成本一般低于5000萬美元,質量低于10kg時成本不足100萬美元。
此外,低軌衛星和地球靜止軌道衛星還有一個不同點,地球靜止軌道衛星以單顆存在,而低軌衛星提供通信服務需要組網。當一顆靜止軌道衛星的壽命結束,會用最后能量升高200多千米,進入“墳墓軌道”完成“自我毀滅”,從而讓出原來所占的軌道。而低軌衛星星座由眾多小衛星組成,當一部分衛星無法工作時,原發射方可以發射新的衛星進行補網,不會將整個資源讓給別家。所以在低軌星座領域,資源的競爭更加激烈。
目前,相對于高、中軌道的衛星網絡業務發展,新興的低軌通信衛星已經成為各個國家、不同陣營進行太空競爭的主要賽道。“星鏈計劃”的實施,幫助美國搶占了極為有限的低軌衛星空間頻譜資源。
“星鏈計劃”這樣一個覆蓋全球的通信星座,將會完全掌握世界各國的航空、航海、金融等多個領域的信息,美國幾乎會掌握全球數據交換的規則制定權。
在高速發展的信息時代,掌握了數據控制權就等于控制了信息主導權。根據國際電信聯盟提出的《無線電規則》,除衛星廣播業務外,任何國家不能向其他國家提出外國衛星網絡不可覆蓋本國領土的要求。因此,任何覆蓋該國的境外衛星均具有在該國境內開展衛星互聯網業務的資格,并且其衛星通信鏈路不受被覆蓋國的監管。因此,星鏈作為美國的衛星互聯網業務,將會給其他國家信息主權和信息監管帶來巨大挑戰。
“星鏈計劃”與先行的 5G 技術存在相互替代的關系,在商業市場上將直接威脅到現有全球 5G 網絡技術的應用與推廣。屆時,美國可能會采用“技術+市場”聯盟的手段推廣星鏈通信,并以“國家安全”和“價值觀”為由,將中國為代表的 5G 技術排斥出全球下一代通信網絡市場。果真如此,研發投入巨大的中國 5G 技術,包括他國已經擁有的 5G 專利將不僅無法實現全球“市場溢出”,而且成為“孤島技術”的可能性也會大大增加,進而造成大量的全球投資沉沒成本和產業價值鏈損毀,產生新的復雜的經濟安全問題。
“星鏈計劃”將逆轉美國在反衛星領域的不利態勢。衛星作為太空資產的主要組成部分,科技含量高、造價昂貴,每顆衛星成本都動輒數千萬乃至數億。由于傳統衛星的高價值和低發射率,使得動能反衛星武器獲得了極大發揮空間。例如,美國GPS系統只有24顆衛星,一旦以大量動能衛星攔截彈實施飽和攻擊,那么將癱瘓美國的全球導航定位和授時通信系統,對美軍的全球兵力部署和多域聯合作戰造成致命打擊。而SpaceX公司”星鏈計劃”的42000顆衛星,能讓敵方動能攔截武器的優勢轉化成劣勢。
在“星鏈計劃”之前,像馬斯克那樣玩低軌衛星的人并不在少數,遠一點的就是摩托羅拉設計的供移動通信系統使用的“銥星”,眼前的就有OneWeb、 Facebook、Blue Origin以及Boeing等數十家美國企業,但“銥星”僅存續了不到3年時間就銷聲匿跡了,OneWeb雖然也發射了74顆近軌衛星,但不久后申請破產,至于Facebook以及Blue Origin等玩家,雖然浸入互聯網衛星領域的時間不短,但基本上也是不溫不火。相比較而言,只有馬斯克的SpaceX不僅玩得風生水起,而且最終修成正果。可以說,馬斯克大棚焊火箭這個技術方向的選擇真的是神一樣的操作(不過決策當時除了馬斯克,還有誰敢信這是可以走通的),一下子把路走得寬闊無比,連條條退路都是金光大道。
馬斯克的成功似乎從來都不是依靠資本,而是他的“技術偏執”。通過技術改進與突破,獵鷹9號火箭不僅可以回收復用,而且一次發射成本從最初的6000多萬美元降低到如今的區區35萬美元,其它國家火箭的競爭已沒有任何意義了。同時一箭60星的發射奇跡也是前無古人,面對著如此雄厚的技術底氣,資本不能不彎腰折服,甚至連美國宇航局(NASA)以及美國空軍都提著錢袋子主動找上門來。
以極致產品贏得用戶的信任。用6年時間成功發射火箭,用16年時間創造出世界現役運載能力最強且可以回收的火箭,再到獵鷹9號火箭將載人龍飛船送上太空,及至采取“拼車”模式發射衛星,馬斯克以及SpaceX推出的每一款產品都能讓世人驚艷,也讓圍觀者眼睛發亮。如此驕人的成績并不是馬斯克的終點,而僅僅是他的起點。伊隆·馬斯克最大的光環都來自于他善于將想象變成神奇,擅于打破普羅大眾想象力的極限,你永遠不知道他什么時候又有顛覆式的技術來驚爆人們的眼球。
(來源:“夜北的狼”微信公眾號;圖片來自網絡,侵刪)
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