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文档简介

美国星链计划的重大军事价值

目录

目录................................................................1

导语................................................................1

1.“星链”(Starlink)计划介绍.........................................2

2.“星链计划”背后的军事企图.......................................3

3.军事应用分析....................................................7

3.1.军事通信.................................................................7

3.2.全球侦察、监视..........................................................7

3.3.用于导弹防御.............................................................7

3.4.对无人装备指挥和控制....................................................8

3.5.可作为太空武器.........................................................8

3.6.提升美军导航定位系统的精度和抗干扰能力...............................8

4.星链计划的重大军事价值.........................................9

5.美国军方介入的研究项目及计划..................................15

6.“星链计划”的商业价值........................................16

7.星链真正的价值和中国的应对....................................16

8.“星链计划”的应用前景........................................17

9.低轨卫星何去何从...............................................20

10.结语.........................................................21

导语

2021年12月3日,中国驻联合国代表团就美国SpaceX公司的卫星今年

两度变轨,从而与我国空间站处在同一平面运行,对我国空间站形成严重安全

风险一事,向联合国秘书长递交照会。早在2019年,SpaceX公司的“星链”

卫星就曾与法国的一颗卫星相遇,SpaceX公司采取不避让政策,结果逼得法国

卫星主动让出轨道避免发生相撞事故。

作为全球太空前沿技术的引领者,SpaceX的“星链计划”将开创人类通讯

的新纪元,对现存的5G通信技术和未来的天基互联网系统将产生重大的冲击

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和影响。

从深层次的国际和国家安全角度看,“星链计划”与美国刚刚成立的“太

空军”的关系密切,与X・37B同属“星球大战”计划的一部分,背后依托的是

美国太空安全的战略转型,蕴含着极高的全球军事价值,对完善美国“空天地

一体”作战能力,包括对美国“无尽边疆”的太空战略部署均有着深远的战略

意义,将从国防、产业价值链、信息主权与监管、轨道与频谱资源使用、太空

空间利用和天文探索等方面,对国际安全及其他国家的安全构成“复合型、交

叉型”的重大挑战。

“星链计划”部署完成之时,也就是美国对敌对国家彻底的军事、政治和

经济上摊牌之日。美国对敌对国家的任何讹诈威胁甚至瓦解都变成了一个随时

可达的事实,全球大气层空间将进入美国24小时监控状态。如果星链上每颗

卫星都携带天基武器系统,星链就成了巡航太空的智能舰队,那么战争一旦爆

发,敌对通讯卫星将瞬间全部消失。在这种情况下,别国再想通过洲际弹道导

弹或者其它投送方式攻击美国本土,已经成了一个几乎是不可能完成的任务。

过去,当一个国家有了核武器,就可以说在军事上和美国实现对等威慑,保持

基本的核平衡了。但是现在美国有了星链,别国的核导弹想穿过数万颗卫星网

而不被发现,那真的比登天还难,核武器带来的与美国的核平衡将灰飞烟灭。

1.“星链”(Starlink)计划介绍

2015年1月,SpaceX公司首席执行官马斯克提出“星链”计划,拟于

2019年至2024年间发射约12000颗卫星到近地轨道,构建一个巨型3层卫

星网络。这3层分别位于距离地面340千米、550千米和1150千米的轨道

上,最终使所有卫星形成一个巨大的“星座”,提供覆盖全球的全天候、高速

率、低成本卫星互联网服务。而在更长远的计划中,这个数量会增加到4.2万

颗。这些卫星将在近地空间连点成线、织线成网。“星链”计划效果如图1所

小O

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图1美国“星链”计划效果图

目前已发射卫星运行于低轨,重访周期缩短至2小时内,覆盖区域350万

平方公里。采用Q/V波段通信,“星链”网络大约有25毫秒的网络延迟。每

颗卫星500磅,功能性带宽lTbps。

2.“星链计划”背后的军事企图

2015年1月,美国SpaceX公司首席执行官马斯克提出“星链”计划

(StarLink)项目。该项目拟于2019年至2024年间发射12000颗卫星到近地轨

道,构建一个巨型三层卫星网络。这三层分别位于距离地面340千米、550千

米和1150千米的轨道上,最终使所有卫星联成一个巨大“星座”,为整个地

球(包括南北极)全天候提供高速低成本卫星互联网。

SpaceX目前已经发射到第7批“星链”,并透露准备再增加3万颗,使

互联网卫星总量达到约4.2万颗。尽管SpaceX表示这些卫星将用于组建全球互

联信息网络,但毫无疑问,“星链计划”在军事领域有着巨大的应用潜力。据

报道,SpaceX的部分发射场,租用的是美国空军范登堡空军基地,可以让部分

绝密计划免于审查。而早期的星链低轨技术验证试验,就包括了卫星和美国空

军战斗机的天线阵列进行直接互联的内容。由此可见,“星链计划”有着深

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是一个天文数字,且这种硬杀伤方式主要针对低轨卫星,很难击落高轨道卫

星。如果放弃硬杀伤方式,转而研发新型“软杀伤”反卫星武器,则需要投入

巨大财力和漫长周期。

第二,在低轨星座大量建设之后,一旦硬杀伤击毁若干卫星,就会产生大

量碎片。这些碎片一定会击中更多卫星,从而引发不可逆的连锁反应,形成覆

盖整个地球的碎片云,让子孙后代失去进入太空的机会。这种局面是任何国家

都不愿看到的。

第三,美国军方近期宣布将部署至少几十套反卫星武器,如“通信对抗系

统"blockl0.2、“草场”干扰系统等。这些武器主要采取软杀伤方式,以电磁

波为武器,以“星链”为平台,相对于导弹,具有反应快、速度高、破坏大、

附带损伤小等优势。

“星链计划”将进一步强化美军“三非”作战优势。随着信息技术的发展

及在军事领域的广泛应用,战争特点更加呈现“非对称性”“非接触性”“非

线性”特点。为充分发挥技术方面的优势,美军将更加追求“三非”作战,而

“星链”将成为未来美军实施“三非”作战的强大支撑。

一是强化“非对称”侦察监视技术优势。美军依托其侦察监视技术上的绝

对优势,已构建了全维全天候全时的立体侦察监视体系,战场对其具有单向透

明性。海湾战争中,在太空,美军有40多颗卫星不间断对伊侦察监视。科索

沃战争与伊拉克战争也同样如此。因此,战场任何动向都难逃美军的“侦察

眼”。2019年11月,美国国防部先进技术研究局宣布将打造“庄家”系统,

利用低轨道卫星对全球范围进行监控,收集地而数据。“星链”的1万多颗低

轨卫星,将成为“庄家”系统的重要搭载平台,进一步强化美军的侦察监视优

势。

二是强化“非接触”远程精确打击优势。美军火力平台的机动性能与射程

可覆盖几十公里到上万公里,能够对作战对手全境实施精确打击。而实施精确

打击的关键是精确制导。譬如美“战斧”巡航导弹射程可超过1300公里,可

从海上与空中对敌实施点穴式打击,这一打击方式主要依靠GPS实施。星链的

组网,将进一步提升美军全球导航定位系统的打击精度和抗敌干扰能力。

三是强化“非线性”多域作战优势。美军近年来大力推行的“多域战”,

就是通过诸军种深度联合作战,将陆军传统战场扩展到全球。其前提是通过强

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大的导航定位与信息通联,将坦克、步战车、自行火炮、直升机等装备联成一

体,实现互联互通。在导航定位和通信系统的支撑下,美军采用蛙跳战术,可

一次性地面机动数百公里,及时准确到达目的地。其B-52轰炸机从本土起

飞,可跨越3万多公里对境外目标实施纵深快速打击。“星链计划”实施后,

美军将进一步提升“全域机动”与“跨域协同”能力,其多域作战优势必将得

到进一步强化。

星链可成为美军无人机集群作战的“天基大脑”。随着战争形态加速向智

能化演进,无人机作战已成为现代战争的重要组成样式。2020年1月3日凌

晨,美军MQ・9“死神”无人机精确猎杀了伊朗精锐特种部队“圣城旅”指挥

官卡西姆.苏莱曼尼,显露出无人机在强大作战体系支撑下的杀伤威力。为了

应对体系化、信息化、强对抗的未来战场环境,无人机作战样式开始从“单

机”向集群(Swarm,也称为“蜂群”)方向发展。大中型空中平台运载并投放

大量无人机,组成无人机集群,通过自组织协同算法,实施广域分布式多点多

向突击,对传统防御系统提出了极大的挑战。2012年,美国海军经过上百次

无人机蜂群攻击模拟实验后发现,即便是装备有“宙斯盾”系统的驱逐舰,在

应对无人机集群攻击时也显得力不从心。当由8架无人机组成的集群进行攻击

时,平均有2.8架无人机能够避开拦截。即使对舰载防空系统进行升级,仍有

至少1架无人机能够避开拦截。试想如果无人机数量增加到数十架甚至上百

架,结果不言而喻。

虽然无人机集群作战具有诸多优势,但需要依赖集群间实时信息交互实现

协同指挥控制,其“阿喀琉斯之踵”是通信链路和控制系统。如美军曾用3架

F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机投放103架“灰山鹑”微型无人机,展示了集

体决策、自适应编队飞行等无人机集群协同作战能力,其核心支撑就是共享一

个“战斗云”(一种分布式数据交互服务器),同时与多个地面站通信。一旦其

通信链路被干扰或控制系统被入侵,无人机集群极有可能全军覆没。

也就是说,无人机集群的整体生存能力很大程度上取决于其通信控制能

力。“星链计划”可有效弥补这一短板。组成“星链”的大量低轨道卫星通信

带宽大、时延低、覆盖全球,不受山地、海洋、极地等任何地形及天候的影

响,可帮助地面各类飞行港摆脱对陆基通信系统的依赖,成为无人机集群作战

的“天基大脑”,并通过飞行控制、态势感知、信息共享、目标分配和智能决

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策,实现单架无人机能力扩展以及集群整体作战效能的显著提升。

3.军事应用分析

根据“星链”计划,美国的SpaceX公司最终将发射的4.2万颗卫星形成

全球互联网,这仅是其中一项功能。相对于中、高轨卫星,低轨卫星具有更重

要的军事价值。低轨道运行,重访周期短,空间传输损耗小可确保更宽的通信

带宽、更快的传输速度和更高的侦察效能。

3.1.军事通信

美国在将商业卫星星座应用于军事通信方面有丰富的经验。“星链”计划

将发射覆盖全球的互联网卫星,可使美国构建全球无盲区波束覆盖,将进一步

增强美军通信能力。“星链”宽带可以为全球用户提供25毫秒的低延迟传

输,这比当前世界最先进卫星通信250毫秒延迟传输标准提高了一个数量级。

美军近年来大力推行多域战,其前提是通过强大的通信能力,将陆、海、空、

天等作战装备联成一体,实现互联互通。“星链”计划实施后,美军将进一步

提升“全域机动”与“跨域协同”能力,其全域作战优势必将得到进一步强

化。此外,还能有效解决对潜通信问题。核潜艇深潜海底数百米,行踪保密、

机动性强,对其进行及时、高效通信难度极大。目前使用的长波通信虽然覆盖

范围大,但是传递内容少,使用繁琐且易出错。“星链”卫星覆盖全球的通信

范围,无论核潜艇在何处都可通过释放专用通信浮标完成通信。

3.2.全球侦察、监视

“星链”卫星可搭载先进的传感器,重访周期短,且星间互连互通,每个

国家的上空每隔很短一段时间就会有几颗卫星过境,有助于美军实现近乎全天

候不间断的侦察和监视,利用计算体系的大数据分析,来辨别目标,识别大中

型武器系统,如战略对手洲际导弹的动向等。有助于强化美军“非对称”侦察

监视技术优势。

3.3.用于导弹防御

将“星链”中一部分卫星构建成导弹预警卫星星座,可实现对地面导弹基

地实时监控。在导弹发射升空的阶段进行预警和拦截,将大幅度提高反导效

率。导弹预警卫星星座与美国部署在东亚的“萨德”拦截系统、”陆基宙斯

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盾”系统、海上巡航的阿利•伯克-3型驱逐舰等连接起来,将获取的导弹发射

信息及时传输至美军及盟友的拦截系统,可有效提高成功拦截导弹的概率。同

时,“星链”卫星还将具有对飞行器的遥测、跟踪功能以及自身自主变轨能

力,可用于对洲际弹道导弹实施直接碰撞式拦截。这将极大抵消敌方导弹及核

力量的突防能力。

3.4.对无人装备指挥和控制

“星链”卫星可以610Mbps的通信速率向无人战车、机器人、无人机提

供超视距通信服务,无人机的指控系统可布置在全球的任意地点,使无人机作

战的突发性和操控人员的安全性大幅度提升。作战人员可操控远在数千公里外

的地面无人战车和无人机作战,真正实现“决胜千里之外”,这将有助于强化

美军“非接触”远程精确打击优势。这对于未来战争将产生根本性的变革。

3.5.可作为太空武器

数量庞大的“星链”卫星充斥太空,能对天基目标进行探测和打击。根据

有关研究人员称,这一卫星体系具备发射全向波束的能力,可对航天器进行遥

测、跟踪甚至控制,被控制的航天器偏离预定航线就可能会发生撞毁失效事

故。如果“星链”卫星配备上弹头,就可成为巡航太空的舰队。

3.6.提升美军导航定位系统的精度和抗干扰能力

早在上世纪60年代美军就有过利用地球上空1100公里轨道上的航天器为

海军舰艇和潜艇提供位置信息的经验。美军GPS卫星的通信速度只有百比特/

秒(bps)量级,无法传输关于其实际位置的更新更精确的数据信息,而“星链”

卫星通信速度可达数百Mbps,可以传输大量数据。“星链”卫星上的GPS接

收器精度高,通过软件升级,同现有GPS信号相结合,“星链”卫星替用户完

成繁重的位置计算工作就可以将“星链”网打造成卫星定位和导航系统。使用

即时轨道和时钟数据的“星链”低轨道定位系统,将可以让用户的位置精度达

到30厘米以内,而占用“星链”的下行带宽不会超过1%,耗电不超过

0.5%o另外,“星链”卫星信号很强,很难被地面的干扰机干扰或欺骗。由

“星链”卫星组成的导航定位系统低成本(相对建一个备份的GPS系统)、抗干

扰、信号强、精度高,可弥补GPS的不足。“星链”卫星组网成功后,将进一

步提升美军导航定位系统的精度和抗干扰能力。美军利用“星链”卫星低轨

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道、高密度的特点,可打造出更为完美的定位系统。

4.星链计划的重大军事价值

“星链计划”至少具有六大巨大的军事价值,一旦部署完成没有国家可以

幸免:

1,星链4.2万颗卫星分三层将地球严密包裹,彻底控制太空,今后没有美

国提供的数据,别国的太空活动基本上无法正常进行,以后所有太空活动都必

须向美国报备,何况这些小卫星还有动能转轨的能力,不听话就撞毁你,由

此,“星链”彻底将地球包围。

2,星链最强大的全天候无缝情报监听侦查网搭载了光学观测载荷,结合

重访率高的优势,对于全球主要地区,每个时间段天顶方向都有很多卫星飞

过,可实现24小时不间断光学监控分析,通过大数据系统自动识别分类跟

踪,图像识别系统加入光学观测,对真假目标识别率高,抗干扰能力强,对地

面以及大目标移动物体的监控进入新时代。大量低轨卫星对地面任何一支部队

的调动及数量都被看得一清二楚,战场态势对美军形成单向透明,从此世界各

国军队在美军面前再无秘密可言。

3,星链形成最强大的导弹预警及动能拦截网。不要说发射卫星需要美国

提供数据,就连洲际导弹飞上天都必须经过美国同意了。“星链”卫星拥有发

射全向波束的能力,这样可以对航天器进行遥测,跟踪和控制,进而转变成为

运载火箭/导弹的计算、模拟、预测的高精度系统,为后续的拦截工作提供信

息支撑,同时具有自动变轨和规避能力,4.2万颗在轨卫星也为对洲际弹道导

弹弹头的直接碰撞式拦截提供了可能。

2018年5月,美国国防部的小火箭计算中心弹道导弹对抗演习中,星链

星座完成了对来自某国经过北极上空飞向华盛顿、洛杉矶和西雅图的总计51

枚核弹头进行在轨拦截,全部获得成功。2018年7月,五角大楼进一步举行

敌对国家对美国发起饱和打击对抗演习中,星链星座对多达350枚来袭的洲际

弹道导弹进行了拦截,再次全部获得成功。而且对于每一枚来袭弹头,“星

链”系统都有5至7次的拦截机会,这极大的抵消了敌方导弹及核力量的突防

能力。

美国空军将领0'Shaughnessy高度评价了SpaceX星链的卓越工作,认为

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SpaceX公司成功开拓了低成本大载荷发射卫星,并且拦截弹道导弹的最佳方法

是在命中之前将其击毁,“星链”项目非常具有意义,将改变整个太空防卫格

局。

4,星链提供最强大的指挥通讯网,覆盖全球,无人机、战略轰炸机、航

母战斗群、核潜艇随时接收命令。“星链”计划可提供全球无死角的高速卫星

互联网的波束覆盖,将进一步提升美军导航定位系统的精度和抗干扰能力,大

幅增强美军的作战通信能力。

SpaceX在2018年初就开始为美国空军的“全球闪电”项目作测试,借

助星链系统最初两颗测试卫星,美国军方在C-12运输机在野外飞行时测试星

链的网络通信取得了大约610Mbps带宽的网络传输速率,是当前美军战区5

兆每秒的最低传输速率要求的102倍。

今后,占全球14465枚核弹头的总数一半的7000多枚美国核弹头,将会

接入星链通信网络,具备更有弹性的作战模式。在海湾战争、科索沃战争、伊

拉克战争等海外军事行动中,美军凭借多种卫星形成的信息优势牢牢把握着战

场的主动权,“星链计划”完成后,将为未来美军实施全球联合作战提供极其

强大的支撑。未来远程无人机(如全球鹰)的使用成本大幅下降,这类无人机的

运用将有数量级的上升。

星链强大指挥通讯能力,再想通过摧毁几座电站或指挥机构来瘫痪美军是

不可能的了。

5,星链取代导弹最昂贵的制导部件,导弹价格将白菜化。“星链”卫星

可以对导弹进行实时控制,直到精确打击目标。导弹设备将完全依赖“星链”

卫星,导弹造价就会大大降低。相比之下,其它国家的弹道导弹因为没有星链

的导航,不仅造价昂贵,而且将变成废铁。

6,卫星拥有发射全向波束的能力,可以对航天器进行遥测,跟踪和控

制,进而转变成为运载火箭/导弹的计算、模拟、预测的高精度系统,为后续

的拦截工作提供信息支撑,同时具有自动变轨和规避能力,4.2万多颗在轨卫

星也可以对天上的任何卫星实施动能攻击。一旦开战,别国的卫星和飞出大气

层的武器,几乎没有生存的可能。数量庞大的星链让别国卫星无处可逃,现有

技术没有有效应对手段。

星链这种低轨道卫星距地面更近,会大大增加卫星所搭载的光学传感器的

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分辨率,使其能够以更高的精度拍摄照片,4.2万颗卫星相当于4.2万个永远挂

在空中的高清晰度照相机,这对其他国家的国防安全会构成巨大威胁。

不仅如此,星链卫星通信还能改变作战方式。每一颗卫星都可以将其在战

区上空拍摄的高清图片和视频通过星链传输给前线指战员。同时,无人机在战

场上空搜集的巨量数据再也不用在本地压缩处理,而是直接将原始数据通过星

链传输到远在地球另一端的指挥部,再通过超级计算机从中分析出有用的数

据,对战场态势作出更精确的分析,使战区指挥官能够更快更准地进行决策。

星链计划会进一步扩大美国的军事优势,未来对其他国家,特别是大国的国防

安全形成新的威胁。

“星链计划”的其它军事应用前景也十分广阔。2017年8月,SpaceX

公司向美国专利局提交商标注册申请时,将星链的应用范围拓宽到了卫星通信

与传输、卫星成像、遥感等服务。若这些应用于军事领域,将进一步增强美军

的作战能力,包括通信能力与信息化水平,在全球范围内全地域、全天候、无

缝隙侦察监视能力,空间目标态势感知能力及天基防御、打击能力,非线性作

战、超视距远程精确打击、无人设备特种作战等战术执行能力。此外,卫星互

联网的军事推广可以解决目前美国本土与海外军事基地的无缝互联问题,以及

困扰美国国防部许久的5G网络建设中的既有频谱占用和腾退问题。

相比只有24颗卫星组成的GPS导航系统,数量多达4.2万颗的星链卫星

显然能为导弹等单位提供更加精准的导航定位信息,其抗干扰能力也会获得很

大的加强。目前世界上主流的反卫星武器都是动能反卫星系统,如果用动能反

卫星系统去拦截4.2万颗星链卫星,成本必然非常高昂,任何国家都负担不

起,并且这一卫星系统还可以成为美军正在研发的无人机集群的指挥链路,可

以说只要一转到军用用途,对美军的军事实力提升是非常巨大的。

这4.2万颗卫星包裹着地球,看似很多,实际在太空中间隔还是很开的,

无法集群攻击。任何国家想用导弹击落这些卫星,估计只击落了百分之一,国

家就破产了,没有任何国家和政府有能力全部击落星链卫星,包括美国自己在

内。

现有的技术和装备是无法伤害其根本,唯一的办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渊,激光武器逐个攻击这些卫星也是很累人

的,恐怕还没有消灭干净,战争已经结束。

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最佳方式是大功率微波武器,但微波武器是面杀伤工具,一次发射,一个

扇形面内的卫星全部中招,这是无差别杀伤,自己的卫星如果在扇面内也会被

击毁。但这需要多大的功率才能攻击到这些卫星呢?马斯克把星链卫星分为高

中低三层,估计也是防了这一手,高轨的卫星微波武器也无能为力。

当然了,如果换成简单粗暴的俄罗斯就不一样了,一颗核弹打上去,形成

的中子流会损坏全部爆轰范围内的卫星。不过太空那么大,俄罗斯全部核弹打

光,也无法把这4.2万颗高中低轨的卫星打完。核武器也不能将“星链卫星”

全部消灭,那么,面对这样的情况,中国的应对方式是什么?

“星链计划”是一个由42000颗卫星的超巨型低轨卫星互联网星座,分布

在地球上方550千米・1325千米之间的LEO(低地球轨道)和335千米・346千米

之间的VLEO(极低地球轨道)。低地球轨道和极低地球轨道的轨道资源极为有

限,大概只能容纳5万颗卫星。而仅美国的SpaceX公司一家就占了4.2万颗

的名额,加上美国其他公司已经占了4000颗名额,这意味着留给其他232个

国家的太空低轨轨道资源就非常少了。由于国际电信联盟对待轨道和频谱获取

的原则是“先到先得",一旦星链占据了大量的轨道和频谱资源,其他国家发

射卫星就需要避开美国已申请的频段和轨位以避免相互干扰,客观上可选择的

空间已经非常狭小。而那些不能在短时间内发射卫星,或者没有任何航天技术

的国家在未来将彻底丧失这一宝贵的太空资源。

争夺太空优势,抢占卫星频率/轨道资源,己成为当今世界卫星发展领域

的热点之一。在低轨卫星之前,人类已经向太空发射了地球同步轨道卫星,只

要3颗地球同步轨道卫星便可将通信信号覆盖全球,只是无奈地球同步轨道卫

星距离地表高达3.6万公里,信号传递中存在着不短的时延,带给地球人的体

验相当不爽,费用也高得离谱;但是低轨卫星具有高速率、低延迟的互联网接

入服务特征,每个卫星覆盖的用户数量也多,人均费用就摊得更低。拿SpaceX

的卫星来说,三层网络中离地球最远的卫星只有1150公里,最近的仅340公

里,信号从各自近地轨道传输到地面分别只需3.3毫秒与1.02毫秒,各为地球

同步轨道卫星的1/36和1/117;而在网速方面,星链可提供至少lGbps/秒的

宽带服务,是目前家庭宽带的5〜10倍,同时还供给最高可达23Gbps/秒的超

高速宽带网络,至于所需费用,用户只需几十美元便可享受到流畅无阻的服

务。

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由于低轨卫星具备众多优点,卫星发展呈现出低轨化、小型化的趋势。相

比地面物联网,低轨卫星物联网具备几个突出优势:(1)覆盖范围广,可以实现

全球覆盖;(2)受天气、地理条件影响小,可全天时不间断工作;(3)抗毁性

强,提高系统可靠性;(4)系统容量大,可支持海量连接。并且低轨小卫星的研

制周期短、成本低廉,其价值体现在卫星星座组网。从研制周期上讲,小型卫

星从立项研制到发射,一般仅需要1年左右的时间;而传统大卫星从研制到发

射至少需要5・8年。从研制成本上讲,传统大卫星基本超过5000万美元,而

小卫星的研制成本一般低于5000万美元,质量低于10kg时成本不足100万

美元。

此外,低轨卫星和地球静止轨道卫星还有一个不同点,地球静止轨道卫星

以单颗存在,而低轨卫星提供通信服务需要组网。当一颗静止轨道卫星的寿命

结束,会用最后能量升高200多千米,进入“坟墓轨道”完成“自我毁灭”,

从而让出原来所占的轨道。而低轨卫星星座由众多小卫星组成,当一部分卫星

无法工作时,原发射方可以发射新的卫星进行补网,不会将整个资源让给别

家。所以在低轨星座领域,资源的竞争更加激烈。目前,相对于高、中轨道的

卫星网络业务发展,新兴的低轨通信卫星已经成为各个国家、不同阵营进行太

空竞争的主要赛道。“星链计划”的实施,帮助美国抢占了极为有限的低轨卫

星空间频谱资源。

“星链计划”这样一个覆盖全球的通信星座,将会完全掌握世界各国的航

空、航海、金融等多个领域的信息,美国几乎会掌握全球数据交换的规则制定

权。在高速发展的信息时代,掌握了数据控制权就等于控制了信息主导权。根

据国际电信联盟提出的《无线电规则》,除卫星广播业务外,任何国家不能向

其他国家提出外国卫星网络不可覆盖本国领土的要求。因此,任何覆盖该国的

境外卫星均具有在该国境内开展卫星互联网业务的资格,并且其卫星通信链路

不受被覆盖国的监管。因此,星链作为美国的卫星互联网业务,将会给其他国

家信息主权和信息监管带来巨大挑战。

“星链计划”与先行的5G技术存在相互替代的关系,在商业市场上将直

接威胁到现有全球5G网络技术的应用与推广。届时,美国可能会采用“技术

+市场”联盟的手段推广星链通信,并以“国家安全”和“价值观”为由,将

中国为代表的5G技术排斥出全球下一代通信网络市场。果真如此,研发投入

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巨大的中国5G技术,包括他国已经拥有的5G专利将不仅无法实现全球“市

场溢出”,而且成为“孤岛技术”的可能性也会大大增加,进而造成大量的全

球投资沉没成本和产业价值链损毁,产生新的复杂的经济安全问题。

“星链计划”将逆转美国在反卫星领域的不利态势。卫星作为太空资产的

主要组成部分,科技含量高、造价昂贵,每颗卫星成本都动辄数千万乃至数

亿。由于传统卫星的高价值和低发射率,使得动能反卫星武港获得了极大发挥

空间。例如,美国GPS系统只有24颗卫星,一旦以大量动能卫星拦截弹实施

饱和攻击,那么将瘫痪美国的全球导航定位和授时通信系统,对美军的全球兵

力部署和多域联合作战造成致命打击。而SpaceX公司”星链计划”的42000

颗卫星,能让敌方动能拦截武器的优势转化成劣势。

在“星链计划”之前,像马斯克那样玩低轨卫星的人并不在少数,远一点

的就是摩托罗拉设计的供移动通信系统使用的“钺星”,眼前的就有

OneWeb、Facebook、BlueOrigin以及Boeing等数十家美国企业,但“钺

星”仅存续了不到3年时间就销声匿迹了,OneWeb虽然也发射了74颗近轨

卫星,但不久后申请破产,至于Facebook以及BlueOrigin等玩家,虽然浸入

互联网卫星领域的时间不短,但基本上也是不温不火。相比较而言,只有马斯

克的SpaceX不仅玩得风生水起,而且最终修成正果。可以说,马斯克大棚焊

火箭这个技术方向的选择真的是神一样的操作(不过决策当时除了马斯克,还

有谁敢信这是可以走通的),一下子把路走得宽阔无比,连条条退路都是金光

大道。

马斯克的成功似乎从来都不是依靠资本,而是他的“技术偏执”。通过技

术改进与突破,猎鹰9号火箭不仅可以回收复用,而且一次发射成本从最初的

6000多万美元降低到如今的区区35万美元,,其它国家火箭的竞争己没有任

何意义了。同时一箭60星的发射奇迹也是前无古人,面对着如此雄厚的技术

底气,资本不能不弯腰折服,甚至连美国宇航局(NASA)以及美国空军都提着钱

袋子主动找上门来。

以极致产品赢得用户的信任。用6年时间成功发射火箭,用16年时间创

造出世界现役运载能力最强且可以回收的火箭,再到猎鹰9号火箭将载人龙飞

船送上太空,及至采取“拼车”模式发射卫星,马斯克以及SpaceX推出的每

一款产品都能让世人惊艳,也让围观者眼睛发亮。如此骄人的成绩并不是马斯

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克的终点,而仅仅是他的起点。伊隆•马斯克最大的光环都来自于他善于将想

象变成神奇,擅于打破普罗大众想象力的极限,你永远不知道他什么时候又有

颠覆式的技术来惊爆人们的眼球。

5.美国军方介入的研究项目及计划

SpaceX公司推出“星链”计划出来后,美军对太空互联网产生了浓厚的兴

趣。美国陆军委托德克萨斯大学奥斯汀分校无线电导航实验室进行研究,希望

利用这些低轨道卫星提供更精确的定位服务。2020年10月,美国陆军根据研

究得出结论认为,“星链”作为一种低成本、不易被干扰、可替代全球定位系

统(GPS),且精度更高。2019年3月,美军向SpaceX授出价值2800万美元合

同,对“星链”开展了军事服务演示验证。在11月的低轨技术验证试验中,

“星链”为美军C-12飞机提供了高达610Mbps带宽的网络服务。

2019年11月,美国国防高级研究计划局(DARPA)宣布将打造“庄家”系

统,利用低轨道卫星对全球范围进行监控。“星链”低轨卫星极有可能成为

“庄家”系统的搭载平台,强化美军侦察监视技术优势,强化跨域远程精确打

击优势。

2020年5月,美国陆军与SpaceX公司签署了一项合作研发协议,该协议

是美国军方任何实际商业采购协议之前的一个标准协议。该项目将由位于马里

兰州阿伯丁试验场的作战能力发展司令部下属的C5ISR中心监督。美国陆军希

望能够在“星链”宽带卫星连接到军事通信网络时评估其网络服务的性能,了

解“星链”网络的真实有效性,根据评估结果整合军方的收购策略。这份为期

三年的协议将使陆军了解商业射频卫星通信的最新应用,如新的“星链”星座

和能够跟踪LEO卫星的现代卫星通信终端的发展。

2021年3月,美国空军即将在AC-130空中炮艇和KC-135空中加油机上

测试SpaceX的“星链”太空互联网能力,参与测试的公司除了SpaceX公司

外,还有钺星公司、雷神公司、L3Harris和诺斯罗普•格鲁曼等公司参与。

“星链”背后的美国军方背景一一部分发射场建在美国范登堡空军基地

内、技术验证试验列入卫星和空军战斗机进行保密互联的内容、美国军方提供

大量资金支持将应用场景拓展到军用领域等。

目前,SpaceX公司也正在积极为向军方出售“星链”业务做准备。

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6.“星链计划”的商业价值

“星链计划”从原理上看属于当年摩托罗拉钺星计划的升级版,当年钺星

计划是全球电话网络,而“星链计划”是互联网络。

对于人口稠密区,发达地区,当然还是用地面基站来解决通讯问题,但是

对于人烟稀少,或者基础设施不足的地方,星链计划就有吸引力了,目前星链

能够提供4G级别的连接速度上网,全球网络建成后,你可以在地球上的任何

一个点接入互联网,无论你在飞机上还是在沙漠里。

对于一些基础设施比较落后,政府和运营商不能保证基础互联网接入设备

的国家,星链可以替代地面通信基站,完成落后地区的互联网覆盖。由于全球

贫富差距巨大,有超过30亿人尚无法使用互联网服务,这些人也是星链服务

的潜在对象。

但是,星链的发射成本,维护成本很高,网络带宽和接入数量也有限,成

本和网速都无法与传统地面基站相比,真正商业化运营,多少人愿意通过这个

昂贵的方案接入互联网还是难以乐观的。

所以,从商业角度,这个项目似乎并不实际,技术先进,想法大胆,但是

赚钱会比较困难。似乎又有是一个靠资本市场活着的赔钱项目。

7.星链真正的价值和中国的应对

作为商业计划,星链似乎是个赔钱生意。但是如果我们把星链和给马斯克

支持的美国军方联系起来,情形就完全不同了。

从军事角度看,星链类似于上一次军事革命GPS,对于传统军事理论的降

纬打击。

有卫星网的国家,打没有卫星网,没有能力反卫星网的国家,可以单向透

明。

美国只要在对方射程外,把武器运输到了集结点,巨大打击用卫星联网的

无人机,无人坦克打就可以了。

所有侦察传感器,都可以联网,共享信息。对方几乎无法隐蔽。即使你的

飞机对雷达隐形了,可见光能看到,分享位置,也会被打下来。

这样一来,战场单向透明,单向无人打击,对手无法招架。

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而且这种快速发卫星,构成庞大基数以后,你很难去消灭这个卫星网络。

军方自己不动手,让马斯克去搞的好处,是可以资本市场画饼,靠股票支

持,这是真正的军民融合。

这样就可以绕开国会的经费,用华尔街和全球投资者的钱吹泡泡,市值不

倒,就有足够的钱更新。

从商业用途,靠上网费回收卫星成本,短期内希望不太大。除非未来升级

版本容量大提升。落后国家干脆不建本土基站了,直接用星链。

但是,从军事角度看,星链可以说是一场新的星球大战。

对此,中国没有选择,只能老老实实补课。一是发展快速低成本打卫星的

能力,二是发展重复利用火箭,快速发卫星的能力。

可以让美国先搞。等中国可回收火箭成功了,成本下来,中国也发几万颗

卫星上去。发射晚,中国卫星使用的通信技术可能更先进。每5年更换一轮卫

星,交替领先。

美国和中国互相都无法招架,这个世界也就平衡了,这类似于冷战时期的

核平衡。

冷战时期,美苏对峙导致了人类科技的突飞猛进,如今马斯克在美国军方

支持下搞的星链可能会引发新一轮太空竞赛,再次推动人类科技的发展。

只要,竞争没有变成真正的战争,这对人类来说似乎不是坏事。

8.“星链计划”的应用前景

“星链计划”的其它军事应用前景也十分广阔。2017年8月,SpaceX

公司向美国专利局提交商标注册申请时,将星链的应用范围拓宽到了卫星通信

与传输、卫星成像、遥感等服务。若这些应用于军事领域,将进一步增强美军

的作战能力,包括通信能力与信息化水平,在全球范围内全地域、全天候、无

缝隙侦察监视能力,空间目标态势感知能力及天基防御、打击能力,非线性作

战、超视距远程精确打击、无人设备特种作战等战术执行能力。此外,卫星互

联网的军事推广可以解决目前美国本土与海外军事基地的无缝互联问题,以及

困扰美国国防部许久的5G网络建设中的既有频谱占用和腾退问题。

相比只有24颗卫星组成的GPS导航系统,数量多达4.2万颗的星链卫星

显然能为导弹等单位提供更加精准的导航定位信息,其抗干扰能力也会获得很

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大的加强。目前世界上主流的反卫星武器都是动能反卫星系统,如果用动能反

卫星系统去拦截4.2万颗星链卫星,成本必然非常高昂,任何国家都负担不

起,并且这一卫星系统还可以成为美军正在研发的无人机集群的指挥链路,可

以说只要一转到军用用途,对美军的军事实力提升是非常巨大的。

这4.2万颗卫星包裹着地球,看似很多,实际在太空中间隔还是很开的,

无法集群攻击。任何国家想用导弹击落这些卫星,估计只击落了百分之一,国

家就破产了,没有任何国家和政府有能力全部击落星链卫星,包括美国自己在

内。

现有的技术和装备是无法伤害其根本,唯一的办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,激光武器逐个攻击这些卫星也是很累人

的,恐怕还没有消灭干净,战争已经结束。

最佳方式是大功率微波武器,但微波武器是面杀伤工具,一次发射,一个

扇形面内的卫星全部中招,这是无差别杀伤,自己的卫星如果在扇面内也会被

击毁。但这需要多大的功率才能攻击到这些卫星呢?马斯克把星链卫星分为高

中低三层,估计也是防了这一手,高轨的卫星微波武器也无能为力。

当然了,如果换成简单粗暴的俄罗斯就不一样了,一颗核弹打上去,形成

的中子流会损坏全部爆轰范围内的卫星。不过太空那么大,俄罗斯全部核弹打

光,也无法把这4.2万颗高中低轨的卫星打完。核武器也不能将“星链卫星”

全部消灭,那么,面对这样的情况,中国的应对方式是什么?

“星链计划”是一个由42000颗卫星的超巨型低轨卫星互联网星座,分布

在地球上方550千米・1325千米之间的LEO(低地球轨道)和335千米・346千米

之间的VLEO(极低地球轨道)。低地球轨道和极低地球轨道的轨道资源极为有

限,大概只能容纳5万颗卫星。而仅美国的SpaceX公司一家就占了4.2万颗

的名额,加上美国其他公司已经占了4000颗名额,这意味着留给其他232个

国家的太空低轨轨道资源就非常少了。由于国际电信联盟对待轨道和频谱获取

的原则是“先到先得“,一旦星链占据了大量的轨道和频谱资源,其他国家发

射卫星就需要避开美国已申请的频段和轨位以避免相互干扰,客观上可选择的

空间已经非常狭小。而那些不能在短时间内发射卫星,或者没有任何航天技术

的国家在未来将彻底丧失这一宝贵的太空资源。

争夺太空优势,抢占卫星频率/轨道资源,己成为当今世界卫星发展领域

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的热点之一。在低轨卫星之前,人类已经向太空发射了地球同步轨道卫星,只

要3颗地球同步轨道卫星便可将通信信号覆盖全球,只是无奈地球同步轨道卫

星距离地表高达3.6万公里,信号传递中存在着不短的时延,带给地球人的体

验相当不爽,费用也高得离谱;

但是低轨卫星具有高速率、低延迟的互联网接入服务特征,每个卫星覆盖

的用户数量也多,人均费用就摊得更低。拿SpaceX的卫星来说,三层网络中

离地球最远的卫星只有1150公里,最近的仅340公里,信号从各自近地轨道

传输到地面分别只需3.3毫秒与1.02毫秒,各为地球同步轨道卫星的1/36和

1/117;

而在网速方面,星链可提供至少lGbps/秒的宽带服务,是目前家庭宽带

的5〜10倍,同时还供给最高可达23Gbps/秒的超高速宽带网络,至于所需费

用,用户只需几十美元便可享受到流畅无阻的服务。

由于低轨卫星具备众多优点,卫星发展呈现出低轨化、小型化的趋势。相

比地面物联网,低轨卫星物联网具备几个突出优势:

(1)覆盖范围广,可以实现全球覆盖;

(2)受天气、地理条件影响小,可全天时不间断工作;

(3)抗毁性强,提高系统可靠性;

(4)系统容量大,可支持海量连接。

并且低轨小卫星的研制周期短、成本低廉,其价值体现在卫星星座组网。从研

制周期上讲,小型卫星从立项研制到发射,一般仅需要1年左右的时间;

而传统大卫星从研制到发射至少需要5.8年。从研制成本上讲,传统大卫

星基本超过5000万美元,而小卫星的研制成本一般低于5000万美元,质量

低于10kg时成本不足100万美元。

此外,低轨卫星和地球静止轨道卫星还有一个不同点,地球静止轨道卫星

以单颗存在,而低轨卫星提供通信服务需要组网。当一颗静止轨道卫星的寿命

结束,会用最后能量升高200多千米,进入“坟墓轨道”完成“自我毁灭”,

从而让出原来所占的轨道。而低轨卫星星座由众多小卫星组成,当一部分卫星

无法工作时,原发射方可以发射新的卫星进行补网,不会将整个资源让给别

家。所以在低轨星座领域,资源的竞争更加激烈。目前;相对于高、中轨道的

卫星网络业务发展,新兴的低轨通信卫星己经成为

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