日本自衛(wèi)隊(duì)將使用美國的“星鏈”系統(tǒng)，這是為何？
日本媒體日前報(bào)道稱，未透露姓名的政府消息人士表示，日本自衛(wèi)隊(duì)正在測(cè)試美國的“星鏈”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，著眼于下一財(cái)年采用該技術(shù)。
日本防衛(wèi)省今年3月與提供該公司服務(wù)的代理商簽約，將天線等通信器材配備到陸?？兆孕l(wèi)隊(duì)。除十余處基地和駐扎地以外，還在訓(xùn)練中使用，以驗(yàn)證是否存在使用問題。日本防衛(wèi)省目前發(fā)射了2顆自主研制的位于3.6萬公里地球靜止軌道的“X波段通信衛(wèi)星”，但使用近地軌道民用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)尚屬首次。防衛(wèi)省本年度還計(jì)劃與其他提供類似服務(wù)的企業(yè)簽訂合同。在確認(rèn)通信性能后，最終判斷是否正式使用。
(相關(guān)資料圖)
“星鏈”在軌運(yùn)行示意圖。
美日看上“星鏈”的軍用潛力
6月22日，美國SpaceX公司在范登堡太空軍基地使用一枚四手“獵鷹”9火箭成功將47顆“星鏈”1.5版本衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。一級(jí)助推器成功著陸在海上回收船。本次任務(wù)將發(fā)射的“星鏈”衛(wèi)星總數(shù)增加到4642顆，其中約4312顆仍在地球軌道上運(yùn)行。
史上空前的發(fā)射數(shù)量和馬斯克的明星效應(yīng)讓“星鏈”成為大眾熟知的衛(wèi)星，也已經(jīng)成為低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)的標(biāo)桿?！靶擎湣弊畛醯哪繕?biāo)是近地軌道上部署多達(dá)42000顆衛(wèi)星，為全球尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)提供低成本的互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。但被批準(zhǔn)發(fā)射進(jìn)入太空的衛(wèi)星數(shù)量并沒有那么多，第一代“星鏈”最終調(diào)整為4408顆，第二代“星鏈”接近3萬顆，2020年5月，SpaceX正式向FCC提交“二代星鏈”星座（Gen2）的申請(qǐng)，總數(shù)為3萬顆。
“星鏈”采用“一箭多星”發(fā)射方式，目前發(fā)射總數(shù)為4642顆。
目前，第一代“星鏈”有兩個(gè)版本：1.0版本和1.5版本。1.0版本采用平板設(shè)計(jì)，安裝有4部高通量相控陣天線和單翼式太陽能電池板，自帶霍爾推進(jìn)器，用于軌道保持，采用Ku波段通信和Ka波段通信重量約260千克。1.5版本于2021年9月14日開始發(fā)射升空，每顆重量約260千克，相對(duì)1.0版本的主要變化是裝備了衛(wèi)星間激光通信設(shè)備，具備衛(wèi)星間激光通信能力。早期的星鏈衛(wèi)星是沒有辦法互相直接通信的，衛(wèi)星之間如果要進(jìn)行通信必須通過網(wǎng)關(guān)地球站中轉(zhuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致星鏈服務(wù)無法覆蓋到?jīng)]有辦法建立地球站的地方，而1.5版本星鏈衛(wèi)星最大的改進(jìn)之處就是具備了衛(wèi)星間激光通信能力。
相比以往發(fā)射的昂貴的高軌道通信衛(wèi)星，低軌道通信衛(wèi)星以組網(wǎng)的方式具備幾乎覆蓋全球的能力?！靶擎湣毙l(wèi)星的最大優(yōu)勢(shì)在衛(wèi)星數(shù)量多、成本低，可覆蓋除地球南北極外大部分地區(qū)，由于衛(wèi)星數(shù)量眾多，整體生存能力強(qiáng)比高軌道衛(wèi)星更強(qiáng)，此外還具有數(shù)據(jù)傳輸速率高和地面終端尺寸小等優(yōu)勢(shì)。
一種技術(shù)如果能用于軍事大概率都會(huì)被用于軍用領(lǐng)域，而航天技術(shù)是軍民兩用界限最為模糊的一個(gè)領(lǐng)域，比如在這次俄烏沖突中，大量的商業(yè)遙感衛(wèi)星的照片被雙方采用，尤其是烏克蘭，西方國家的商業(yè)遙感衛(wèi)星在政府的要求下直接為烏軍服務(wù)，“星鏈”一出現(xiàn)也被美國軍方盯上，展開了各種測(cè)試。美空軍從2018年開始在軍用加油機(jī)/運(yùn)輸機(jī)平臺(tái)應(yīng)用進(jìn)行“星鏈”測(cè)試評(píng)估；2022年3月，美國空軍駐猶他州希爾空軍基地的第388戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì)對(duì)支持F-35A隱身戰(zhàn)斗機(jī)在前線的敏捷作戰(zhàn)部署進(jìn)行了高速通信測(cè)試，而其中的關(guān)鍵就是“星鏈”衛(wèi)星。這次測(cè)試項(xiàng)目的細(xì)節(jié)包括F-35進(jìn)行降落和備戰(zhàn)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)從“星鏈”衛(wèi)星傳輸?shù)浇K端，再從終端傳輸?shù)娇哲姅?shù)據(jù)轉(zhuǎn)接器，最后傳輸給F-35進(jìn)行作戰(zhàn)數(shù)據(jù)和信息的更新。試驗(yàn)結(jié)果證明，通過“星鏈”衛(wèi)星，數(shù)據(jù)傳輸速度比之前提升了30倍。美陸軍也重視“星鏈”的軍用用途，從2020年5月對(duì)“星鏈”衛(wèi)星跨網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能力進(jìn)行為期3年的合作研發(fā)測(cè)試。
為了增強(qiáng)兩棲作戰(zhàn)能力，日本組建了“水陸機(jī)動(dòng)團(tuán)”。
日本自衛(wèi)隊(duì)為何看上“星鏈”？
日本媒體的分析報(bào)道則將日本自衛(wèi)隊(duì)使用“星鏈”系統(tǒng)的原因指向外界。報(bào)道稱，日本此舉意在強(qiáng)化軍事通信能力，因?yàn)槎砹_斯等國可使用電子裝置從地面對(duì)其他國家的通信衛(wèi)星進(jìn)行干擾，如果通信衛(wèi)星受到攻擊則會(huì)失去功能，自衛(wèi)隊(duì)的指揮就會(huì)陷入癱瘓。而衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)發(fā)射多顆衛(wèi)星，即使其中幾顆衛(wèi)星被攻擊，整體網(wǎng)絡(luò)使用不受影響。世界各國都在尋求增強(qiáng)抵御能力，以應(yīng)對(duì)沖突時(shí)通信受干擾或衛(wèi)星受到攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。
日本自衛(wèi)隊(duì)很長一段時(shí)間都使用民用通信衛(wèi)星，2017年開始發(fā)射專用的軍用通信衛(wèi)星。2017年，日本成功發(fā)射“煌-2”軍用通信衛(wèi)星，2018年4月，日本防衛(wèi)省宣布，“煌-1”軍用通信衛(wèi)星當(dāng)天升空，第三顆衛(wèi)星原計(jì)劃在2022年發(fā)射，可能因?yàn)橐咔橥七t。3顆“煌”系列軍用通信衛(wèi)星全部發(fā)射成功之后，日本自衛(wèi)隊(duì)的衛(wèi)星通信的格局從“借助民星”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙攒姙橹?，民星為輔”，目的是大幅增強(qiáng)自衛(wèi)隊(duì)的衛(wèi)星通信能力，可為日本自衛(wèi)隊(duì)提供24小時(shí)的全球通信服務(wù)。
日本發(fā)射軍用通信衛(wèi)星也是自衛(wèi)隊(duì)加強(qiáng)琉球群島等西南島嶼軍事部署的軍事需求。近年來，日本提出了一系列加強(qiáng)西南島嶼軍事部署的計(jì)劃，比如在多個(gè)島嶼部署防空導(dǎo)彈、岸艦導(dǎo)彈等武器，組建針對(duì)兩棲作戰(zhàn)的“水陸機(jī)動(dòng)團(tuán)”，購買兩棲作戰(zhàn)裝備。在增強(qiáng)軍力的過程中，日本發(fā)現(xiàn)自己原先用于防備蘇聯(lián)登陸進(jìn)攻的軍事指揮體系面臨著相當(dāng)大的問題，日本防衛(wèi)省高級(jí)官員稱，自衛(wèi)隊(duì)從北部向西南方向調(diào)動(dòng)期間，需要保持持續(xù)不斷的通信，而“煌”系列軍用通信衛(wèi)星則可以滿足這一需求。
隨著“星鏈”的出現(xiàn)，加上日本自衛(wèi)隊(duì)認(rèn)為幾顆高軌道通信衛(wèi)星一旦被干擾，指揮通信就會(huì)存在很大問題，需要提高衛(wèi)星通信的冗余，而去中心化且終端便于攜行的“星鏈” 系統(tǒng)恰好能滿足需求，這就是自衛(wèi)隊(duì)看上“星鏈”的主要原因。
離島作戰(zhàn)對(duì)衛(wèi)星通信的需求非常大，自衛(wèi)隊(duì)采用“星鏈”系統(tǒng)就是為了滿足這種需求。
值得一提的是，中國臺(tái)灣地區(qū)也在關(guān)注“星鏈”的軍用潛力。據(jù)參考消息今年1月報(bào)道，臺(tái)灣地區(qū)正尋求海內(nèi)外投資者來打造自己的衛(wèi)星通信供應(yīng)商，以期在戰(zhàn)爭(zhēng)等特殊事態(tài)發(fā)生時(shí)，有本土版“星鏈”可供使用。臺(tái)數(shù)字發(fā)展事務(wù)主管部門聲稱，臺(tái)灣地區(qū)見識(shí)到了SpaceX開發(fā)的“星鏈”在俄烏沖突中的成功經(jīng)驗(yàn)，打算推動(dòng)“臺(tái)灣太空中心”的相關(guān)低軌道衛(wèi)星服務(wù)在幾年后開始運(yùn)作。有分析認(rèn)為，除了本土版“星鏈”，臺(tái)軍很可能引入“星鏈”系統(tǒng)。越來越多的軍事力量盯上“星鏈”，也引發(fā)了戰(zhàn)時(shí)如何反制這種系統(tǒng)的討論。
對(duì)付衛(wèi)星無非有兩種方式，一是硬摧毀，即使用反衛(wèi)星導(dǎo)彈、自殺式衛(wèi)星、激光等武器物理上摧毀衛(wèi)星；另外一種是軟殺傷，即使用衛(wèi)星干擾系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)等手段讓衛(wèi)星或通信終端無法發(fā)揮有效的作用，對(duì)衛(wèi)星不會(huì)損壞，除非通過網(wǎng)絡(luò)手段讓衛(wèi)星離軌進(jìn)入大氣層燒毀。硬摧毀的好處是可以一勞永逸，但“星鏈”衛(wèi)星數(shù)量眾多，硬摧毀造成的太空垃圾和國際影響不可忽視，尤其是小規(guī)模的軍事沖突或局部戰(zhàn)爭(zhēng)，并不適合用這種暴力手段。
俄羅斯主要使用干擾手段反制“星鏈”，并取得了一些效果。根據(jù)相關(guān)資料，俄軍使用了“提拉達(dá)”-2s、“披肩”-K等移動(dòng)式地基通信衛(wèi)星干擾系統(tǒng)對(duì)“星鏈”通信衛(wèi)星星座進(jìn)行了干擾?！疤崂_(dá)”-2s系統(tǒng)主要在地球表面來干擾3GHz-30GHz頻段的衛(wèi)星通信，還具有干擾軍用無人機(jī)和衛(wèi)星之間通信的能力?！芭纭?K系統(tǒng)能夠壓制“星鏈”系統(tǒng)通信中繼設(shè)備，即能夠壓制在各個(gè)用戶之間自主選擇的空閑信道。SpaceX公司曾在2022年3月發(fā)文稱，在沖突地區(qū)，一些“星鏈”終端被堵塞干擾了幾個(gè)小時(shí)。在“星鏈”系統(tǒng)受到干擾的第二天，SpaceX公司稱其迅速“拋出一行代碼并成功修復(fù)了‘星鏈’，使干擾失效”，但是升級(jí)卻造成了“星鏈”終端通信的延遲。
除了硬摧毀和軟殺傷，還可以“用魔法打敗魔法”，即部署類似于 “星鏈”系統(tǒng)的低軌道通信網(wǎng)絡(luò)，滿足國家經(jīng)濟(jì)和安全方面的需求。2022年7月12日，在“強(qiáng)大的俄羅斯-2022”商業(yè)峰會(huì)推介會(huì)上，俄航天局第一副總經(jīng)理尤里·烏爾里奇奇稱，4月6日，俄羅斯已經(jīng)批準(zhǔn)撥款960億盧布（約16億美元）用于建造“球體”衛(wèi)星群。“球體”的一大特點(diǎn)是具有通信、導(dǎo)航、遙感及物聯(lián)網(wǎng)等多種能力，其定位是一個(gè)“空間服務(wù)應(yīng)用的綜合生態(tài)系統(tǒng)”，可以說是俄羅斯版“星鏈”系統(tǒng)。