低轨卫星星座:太空博弈新赛道

来源:解放军报

美国太空探索技术公司使用“猎鹰9”火箭发射“星链”卫星。资料图片


当前,全球商业航天领域正经历深刻变革,低轨卫星星座已成为大国太空博弈的新赛道。随着近地轨道资源竞争日趋激烈,世界主要航天国家纷纷启动相关计划。美国低轨卫星星座建设呈现规模化、体系化特点,并深度嵌入军事应用。欧洲国家和日本纷纷追赶效仿,意图通过技术创新与资金投入抢占太空近地轨道资源。

美低轨卫星星座布局引发连锁反应

低轨卫星星座具有低时延、发射灵活度高和制造成本低等特点,是世界主要航天国家争夺空间资源的新赛道。根据国际电信联盟规定,关于卫星轨道位置、关键频段资源,各国按照“先登先占”的规则竞争协调使用。

美国凭借先发优势与技术创新,抢先占据了大量频轨资源。美太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”低轨通信卫星星座,在低轨卫星互联网领域处于领先地位。该星座计划部署约4.2万颗卫星,约占近地轨道卫星总容量的70%,目前已发射卫星超9000颗。“星链”卫星通信采用Ku、Ka和V等黄金频段,具有高传输率与强抗干扰性的优点。目前,“星链”卫星的服务用户已超500万,覆盖100多个国家和地区。在俄乌冲突中,“星链”卫星为乌军的指挥系统、无人机作战和战场通信提供了关键支持,凸显了低轨卫星星座在军事安全方面的重要作用。

美国发展低轨卫星星座远不止于此。美国亚马逊公司的“柯伊伯计划”预计部署超3200颗低轨卫星,旨在为全球提供高速、低延迟的卫星互联网连接服务,现已发射几十颗。铱星公司的通信卫星星座已于2019年完成二代组网,现有约75颗低轨卫星在轨运行,为全球提供语音与数据服务。

美国推进低轨卫星星座布局,特别是“星链”卫星在俄乌冲突中的使用,让其他国家清醒认识到,过度依赖美“星链”,无异于将自身安全命脉拱手让人,唯有构建自主可控的卫星网络,才能在军事通信、情报传输等关键领域真正掌握战略主动。因此,越来越多的国家纷纷启动替代“星链”计划。2024年末,欧盟斥资100多亿欧元,启动卫星弹性、互联性和安全基础设施计划(IRIS2),规划部署290颗低轨及中轨卫星,预计于2030年开始提供服务,试图打破美国对低轨卫星星座通信的垄断。成立于英国的OneWeb公司,计划部署近地轨道卫星约660颗,目前已基本完成,可为英国、加拿大等国政府机构提供通信服务。日本2025财年的防卫预算中,编列2833亿日元用于低轨卫星星座项目。据悉,日本已着手研发新一代轻量化、高集成度的卫星平台,力求在低轨互联网、遥感监测等领域实现突破。

军事化应用推高太空竞争烈度

美大力布局低轨卫星星座,看似是加速商业航天力量发展和拉动经济增长的重要布局,实际却隐藏着更深层次的战略意图。

美部署低轨卫星星座一边抢占商业航天市场版图,一边持续拓展军事应用场景,从商业铺路积累技术与资源,到军事赋能转化为作战能力,其目的是谋求太空霸权。美军和SpaceX正全面开展“星链”卫星的军事作战应用探索。依托“星链”卫星,SpaceX正在推进为军方、政府和情报部门提供通信、对地观测和有效载荷托管等服务的“星盾”计划,这标志着SpaceX在军事化应用方面又迈出了关键一步。美军在“先进战斗管理系统”跨域演习、“部队重返太平洋”“护身军刀2025”等演习中使用“星链”卫星,演练“联盟联合全域指挥与控制”概念,并加强与F-35战机、地面作战单元的互联和信息共享,以验证商业卫星星座为作战提供服务的能力。

此外,“柯伊伯计划”已纳入美国国防创新单元“混合太空架构计划”,意在为军方和政府用户提供快速天基通信服务。美军方还为铱星公司提供资金支持,获取卫星使用权,并启动“增强移动卫星服务”“分布式战术通信系统”等计划。美国不少遥感、导航低轨卫星星座也加入军事化应用行列,为军方提供服务。俄乌冲突中,美国麦克萨技术公司、黑色天空公司的遥感卫星为乌方提供了大量卫星影像,成为乌方分析战场形势、左右战场舆论的有力工具。美国肖那公司计划部署的低轨卫星导航系统,在资金、技术等方面得到美太空军的大力支持。

军事应用是欧盟IRIS2的重要战略目标,并在计划之初就进行了军事功能设计和战略定位,其卫星将用于边境和海上监视及多样化军事任务。OneWeb公司把卫星军事用途列入政府市场门类,能够为武装部队、情报和安全机构等提供通信服务。日本版“星链”项目由日本防卫省主导推进,目标是建立一个完全由本国主导和控制的低轨卫星星座,从根本上提升自卫队在太空领域的信息对抗和作战能力。

有序发展面临多重挑战

除受技术创新和资金投入限制外,低轨卫星星座有序发展面临轨道资源有限、卫星星座军事化应用和太空规则不完善等多重挑战。国际社会亟须建立多边协商机制,共同制定具有约束力的太空行为准则,坚决抵制任何形式的太空霸权,真正让太空回归为全人类服务的公共属性。

据相关人士称,近地轨道仅能容纳约6万颗卫星,随着低轨卫星大量涌现,低轨空间安全面临巨大挑战。一是低轨空间变得更加拥挤,后来者面临“无位可占、无频可用”的困境,且碰撞风险大大提高;二是商业卫星的设计寿命一般较短,可靠性也相对较低。当卫星进入寿命末期且未能及时进行离轨处理时,将会产生大量的太空碎片,影响在轨卫星的正常运行,一旦发生碰撞,可能诱发级联反应。

低轨卫星星座的军事化应用,成为阻碍其健康、可持续发展的关键制约因素。美以“星链”卫星等为抓手,加速推进低轨卫星星座军事应用。在通信领域,美国凭借庞大卫星数量与全球覆盖优势,不断为军事行动提供有力保障,并对他国军事通信构成安全威胁。为此,多国耗费资源研发反制手段,进而陷入“安全竞赛”怪圈。在情报领域,美利用低轨卫星星座搭载高分辨率侦察设备,对全球军事目标进行监视,肆意侵犯他国主权与隐私。如果美国未来在低轨卫星星座上部署天基杀伤武器,太空将彻底沦为战场,太空安全环境将面临毁灭性冲击。此外,军事化应用的连锁反应,还将重创国际合作生态,各国因安全顾虑,对低轨卫星星座项目的国际合作愈发谨慎。

太空规则尚不完善严重制约低轨卫星星座有序发展。美试图通过掌控低轨资源,利用技术与规模优势,形成了以美为主导的国际太空规则体系,将太空竞争的主动权牢牢攥在自己手中,迫使其他国家只能在其划定的赛道与规则中艰难追赶。当前,由于缺乏统一的太空交通管理机制,各国卫星轨道规划与频率申请各自为政,导致轨道碰撞风险激增。据统计,“星链”卫星曾多次接近他国航天器,占轨道近距离接触事件的半数以上。此外,各国还在太空碎片清理责任界定、数据隐私保护、卫星网络安全等领域存在显著分歧,难以达成具有约束力的国际协议。有分析认为,将太空塑造为人类文明的共同家园而非新的战场,是一场跨越技术、制度、政治与文明的深刻变革,需在全球范围内凝聚起广泛共识与行动力量。

(作者单位:航天工程大学太空安全研究中心)



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