星链是美国太空探索技术公司(SpaceX)的一个项目,其CEO马斯克计划在2019年至2024年间在太空搭建由约4.2万颗重量在300公斤左右的小卫星组成“星链”网络提供互联网服务。届时整个地球将被严密包围,就像一个巨大的无线路由器,使星链的信号可以覆盖全球每个犄角旮旯,即使误入荒无人烟的沙漠中,只要手机有电,就能无线上网。近几年经过高密度发射,如今SpaceX已有2000多颗卫星在轨。
特色聚焦——星链平台三大中心效能
一、星链卫星具备实战能力,通信能力稳定可靠
这次俄乌冲突中SpaceX开发的军用版星链通信卫星,能够在实战环境下,为前线部队提供及时的通信服务。这种实战能力的表现,说明星链卫星有极强的可靠性,其单兵通信终端能够在恶劣的作战条件下,满足通信顺畅的要求。
二、星链卫星具有去中心化,生存能力强,无法全部被击落和干扰
整个星链卫星群有两千多颗在地球的轨道上。如果俄军对这些星链卫星进行反卫星作战或者打击,那么两千多颗星链卫星不可能全部击落,去中心化能力就意味着星链卫星的生存能力极强。
三、星链卫星具有多用途能力
星链不仅可用于前线作战平台的通信,还实现了监视、侦察、导航、通信中继等功能,可以认为星链卫星不仅仅是通信网,更是一个多用途平台。它可以搭载像微型导航、侦察系统、气象观测等载荷,大大提高整体作战能力。
军事驱动——浅议星链平台多维度优势
第一个军事化维度优势是作为 GPS的替代品,具有低成本、高精度和几乎不受干扰的特点。星链卫星的轨道高度低,比GPS卫星的轨道高度更低,所以它的信号强度要比GPS强很多,缺点是每颗卫星的覆盖范围很小,只能对于轨道下方一小块区域提供通信和定位信号。这意味着,需要数百甚至数千颗卫星才能覆盖全球。马斯克解决了这个问题,使用低成本的卫星技术,发展庞大的卫星通信网,在轨道上部署数万颗卫星。美军使用低轨道卫星通信技术,可将它变成一种低成本的、精度非常高的、且不受干扰的通信网。
第二个军事化维度优势是反卫星能力。星链卫星的数量庞大,可以成为空间作战的攻防平台。由于星链卫星基数大、在轨机动能力强、空间对抗能力强,美军可以使用星链卫星保护自己的高价值卫星,同时可以对敌方关键卫星发动自杀式攻击。4万多颗星链卫星的庞大数量,在反卫星方面将具有巨大优势,采用直接碰撞的方式可抵消对手大部分的卫星。同时它拥有猎鹰九号可重复使用的运载火箭技术,一颗卫星从建造到发射到轨的成本只有50万美元,而其他国家每发射一颗卫星光运载火箭就得耗几个亿。即使你用反卫星导弹击落几个卫星,也是于事无补。一颗导弹的价格也约有千万美刀左右,远高于星链卫星的价值,得不偿失。
第三个军事化维度优势是反导能力。数万颗星链卫星在太空中构成网络体系,可以配合陆基导弹防御系统定位来袭的高超音速弹头、洲际弹道导弹弹头,利用其在轨机动性,拦截这些目标。2018年的时候,美国就曾经对星链拦截洲际导弹进行过模拟,模拟测试的结果显示,350枚从世界各地发过来的洲际导弹星链全部拦截成功,而且星链卫星的成本它是远低于反导拦截的成本的。如果说星链计划成功,它将成为美国的反导利器,甚至可以利用卫星网络给任何战争开启实时直播。
第四个军事化维度优势是可以无缝的侦察与制导。它可以独立地控制无人机,通讯、导航、定位的问题它都能解决,这意味着美国的无人机,只要解决了续航的问题,全世界每个角落它都能到达,而且它这个数据的传输几乎是没有延迟。同时也可以大大提高美国打击海上移动目标的能力。普通的侦察卫星绕地球一周是90分钟,持续盯着目标也就是15分钟左右,没办法持续地给反舰导弹提供制导,但是有了这42000颗星链的辅助,就算你打击几千公里之外的目标,它也能进行无缝的侦察与制导。
星链卫星面临的困难
发展之要——未来航标导向几何
于星链而言,数量问题无疑是其未来发展的核心之要。无论是2万颗,还是4万颗,星链卫星都不能够像地面基站一样,动辄数百万计。根据蜂窝网络的原理决定,基站越多,服务越好,对于星链来说,卫星数量终究是有限的。
与数量问题相同,寿命问题也是困扰星链未来发展的重要施能点。卫星是有寿命的,而且寿命和地面基站比起来,要短很多。一般情况下,星链卫星的寿命为5年左右,这意味着在最后一批卫星发射之前,前期发射的卫星就已经报废。所以整个星链计划,没有发射次数的终点,需要不断进行补充发射。同时,星链卫星具有高达10%的报废率,产生的太空垃圾也将成为隐患。
升级迭代问题,也需要大量理论发展与技术实践积累。虽然短寿命可以让卫星实现更快更新换代,但是同时也意味着对卫星的不断补充发射,决定了美国需要不间断地进行投入。以现在的移动通信技术发展来看,十年左右,就会实现一次升级。这就意味着每十年左右,星链卫星就需要全部更新一遍,发射密度可想而知,远超现在SpaceX的能力。
总体而言,“星链”卫星的应用范围广阔,包括通信传输、卫星成像、遥感探测等,能进一步增强美军作战能力。“星链”计划的卫星网络还能解决美国本土与海外军事基地的无缝连接问题,具有很大的军事威胁。