星链卫星刚开始出现的时候,关于它有没有军事用途,网友曾展开过激烈争论,包括且不限于军事通信和直接撞击拦截敌方洲际导弹。后来星链终端在俄乌冲突中大量使用,算是打脸了那些说没军事用途的人。将大量星链卫星用于军事通信,这是人人都能想到的。但让世人大为惊讶的是:星链的作用,竟然远远不止是通信,它已经成了间谍卫星,而且是很厉害的那种!
人们能够得到这个消息,全靠路透社3月16日的爆出的猛料,它找到了5名消息人士,证实SpaceX公司早在2021年,就与美国国家侦察局(NRO)签订了价值18亿美元的机密合同,将为后者建设一个由几百颗“星盾”卫星组成的间谍卫星网络。而星盾的原型卫星在更早的2020年就已升空,属于另外一项2亿美元合同。
通常意义上的间谍卫星是用来侦察别国动向的,包括光学、红外侦察卫星、雷达侦察卫星、电子侦察卫星、预警卫星等。最喜闻乐见的就是光学(红外)侦察卫星,能够拍摄世界上任何一个地点的高清图像,将那些军事设施和装备尽收眼底,分辨率能达到厘米量级,看得非常清楚。
一些安装了合成孔径雷达的卫星,甚至能捕捉到云层、树木甚至是伪装物下方的目标,相当厉害。而且卫星位于几百至几万公里高的太空轨道上,并不属于某个国家的领空,可以肆无忌惮的开展侦察。
那么星链作为一个由大量卫星构成的通讯网络,怎么就能执行上面这些“高大上”的工作呢?这得从传统间谍卫星的缺陷说起。其实卫星侦察并不是万能的,有着很大的局限性:
卫星必须在轨道上绕地球一圈一圈的转,而地球本身又在自转,所以一般情况下卫星不能在某一地点的上空静止不动,而只能是在某一天的某个时刻飞临目标上空,匆匆拍完照片就离开了。等到下次回访就是几天之后了。所以如果摸清了间谍卫星临空的时间规律,地面目标是可以避开侦察的,天上的卫星只能干着急。
当然也有例外,比如地球静止轨道卫星,这些卫星位于距地面约36000公里的赤道上空,绕地球一圈的速度恰好是24小时,与地球自转正好同步,所以从地面上来看它可以定点在某个位置,一动不动,又被称为同步卫星。
凭借这个特点,静止轨道卫星具有很大的军事价值,可以24小时监控一整片地区。但它的缺点也很明显,一个是高度太高,拍的分辨率较低,另一个就是它只能定点在赤道上空,如果要侦察北半球或南半球较高纬度的某个地方,就只能以比较大的角度斜着看,总是很别扭。
低轨卫星有回访时间的限制,同步卫星又太高太偏,怎样才能实现对一个目标24小时持续不断的高质量观测呢?这个时候就需要星链出马了。
星链(Starlink)是SpaceX公司提出的一个低轨道卫星互联网星座项目,计划在从2019年开展,在太空搭建由数万颗卫星组成的“星链”网络,以提供覆盖全球的高速互联网接入服务。星链卫星总数预计将达到4.2万颗,密密麻麻几乎布满了地球之外的中低轨道,距离地面只有几百公里,因此可以实现在地球各个角落的卫星直连通信,并且具有更强的抗干扰能力和更高的可靠性。
由于星链卫星的数量非常多,即使其中有一颗或几颗出了故障,也不会太影响整个系统的运行,这是其它卫星系统根本做不到的。由于星链不再依赖传统的卫星基站,对于偏远地区和海上航行等无法接入传统互联网的场景具有重要意义。
星链卫星一般由SpaceX自家的猎鹰9号火箭以一箭数十星的方式发射到低轨,释放出来之后如同一列“火车”,非常壮观。然后卫星再靠自身的动力爬升到各自的轨道。猎鹰9号的第一级火箭可以回收,节省了大量发射成本,这也是星链卫星可以大量发射的原因之一。由于星链轨道高度低,与空气分子的摩擦比较大,如果没有动力,很快就是衰减高度,直至坠入大气层。
于是卫星采用霍尔电推发动机,虽然推力小,但是比冲极大,省燃料,能够工作相当长的时间。等某些卫星寿命到了,早晚还是要坠入大气层,这时候SpaceX就再发射一批卫星补上。反正猎鹰9号发射卫星很便宜,量大管够。
这时候你可能已经猜到星链做间谍卫星的好处了,那靠的就是数量多,几万颗卫星可以像走马灯一样从一个目标上空掠过,一颗卫星还没拍完走开,另一颗卫星就可以接上了,只要掌握好节奏,协调好各个卫星的行动,就可以实现对一个目标、一个地区、甚至是整个地球的24小时不间断的监视!
这样的能力可以用恐怖来形容,是各国情报机构多年以来梦寐以求的。有了这样一个间谍卫星网络,那些地面上的被侦察者再也不能躲开卫星,除非他们钻到地底下去!而且卫星多了还带来一个军事上的重大优点,那就是去中心化!
如果敌方想攻击这些卫星,光打掉一颗或者几颗,根本就无济于事,必须要把这几万颗卫星打掉一多半,哪个国家也拿不出这么多的反卫星导弹。一发反卫星导弹几乎肯定比卫星还贵,是没办法这么浪费的。
既然我们能看到星链有这么多的好处,美国情报机构不可能看不见,所以才肯拿出18亿美元给SpaceX,建设由几百颗卫星组成的“星盾”间谍卫星系统。这家公司与美国军方的关系是很密切的,已经发射了很多军方的秘密卫星,毕竟美国军方也看中了可回收火箭,也想省经费。现在投资18亿美元建设“星盾”,说明SpaceX与军方的关系更近了一层。
这么一看,当年NASA又出钱又给人,帮SpaceX研发火箭,即使多次失败也不改初衷,当时就有人觉得不可思议,现在就好理解了。有自媒体说马斯克也成了美国政府和军方的“白手套”,看来并不是空穴来风。
既然人家都开始搞了,充分说明星链的军用是可行的,而且价值很大,我们自己也就不能再掩耳盗铃装不知道了。其实我国已经在行动,在十三五期间,我国曾经计划推出“鸿雁”、“虹云”等低轨卫星系统,有点儿模仿星链的意思,但计算发射的数量只有几百颗上下,完全无法与星链相比。但是后来这两个系统就没什么后续消息了。
不过我国的发力还在后面。2021年4月,我国成立了中国卫星网络集团有限公司(中国星网),专门从事卫星互联网的设计、建设和运营,预计将发射12992颗低轨卫星,其中6080颗低轨卫星的轨道高度约500至600公里,6912颗中轨卫星的高度在1145公里左右,构建起庞大的星座系统。
另外,2023年7月,上海也成立了“G60星链”卫星互联网项目,计划将超1.2万颗卫星送入轨道。生产卫星的工厂已经开始运转,设计产能约300颗/年。
这两项工程加起来,我国将在未来将拥有超过2.5万颗低轨星座卫星,再加上其它一些项目要发射的卫星,总数量将达到2.6万颗左右,虽然与星链的4.2万颗有差距,但也具备了与其分庭抗礼的资本,足以在太空中占据一席之地。
但是这一切的前提,是像猎鹰9号那样的可回收火箭,否则如果采用一次性火箭,发射成本太高,根本无法支持这数万颗卫星的发射。好在我国正在加速研制4米级和5米级的可重复使用运载火箭,并计划分别于2025年和2026年进行首飞。可以想象,将来大国在太空中的竞争将越来越激烈,大量卫星云集在轨道上,侦察与反侦察的斗争将热闹非凡。