【文/觀察者網(wǎng)專(zhuān)欄作者 高天偉】

2024年8月6日14時(shí)42分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征六號(hào)甲運(yùn)載火箭，成功將千帆極軌01組衛(wèi)星（亦稱(chēng)G60星座）首批18顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，標(biāo)志著我國(guó)規(guī)模在1萬(wàn)顆以上的大型低軌星座，正式拉開(kāi)建設(shè)大幕。

發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)上海航天公號(hào)

大型低軌星座是最近10年出現(xiàn)并逐漸成熟的航天系統(tǒng)，由運(yùn)行于距地面300公里 – 2000公里太空的數(shù)百至數(shù)萬(wàn)顆衛(wèi)星組成，目前主要提供比傳統(tǒng)高軌道衛(wèi)星時(shí)延更短、帶寬更大的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。截至目前，美國(guó)SpaceX（太空探索技術(shù)公司）主導(dǎo)的星鏈（Starlink）、歐洲主導(dǎo)的一網(wǎng)（OneWeb）等星座已經(jīng)投入運(yùn)行。我們國(guó)家截至目前也確定將部署2個(gè)類(lèi)似星座，即今天開(kāi)始建設(shè)、由上海市支持的千帆星座，以及由中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司統(tǒng)籌的星網(wǎng)星座。

表面上，大型低軌星座似乎只是“飛行的移動(dòng)基站”，但實(shí)際上，其具有高性能、多功能、全球覆蓋、生存力強(qiáng)、商業(yè)閉環(huán)的特點(diǎn)，已使其成為能夠跨越國(guó)界、穿透主權(quán)、無(wú)條件覆蓋全球的基礎(chǔ)設(shè)施，是我國(guó)必須掌握的戰(zhàn)略力量。

本文將簡(jiǎn)要介紹大型低軌星座的特點(diǎn)、我國(guó)掌握該系統(tǒng)的必要性、以及相關(guān)規(guī)劃與發(fā)展情況。

美國(guó)星鏈衛(wèi)星，其主體采用了平板結(jié)構(gòu)，這一設(shè)計(jì)也被很多其它星座采用。作者供圖

大型低軌星座快速迭代

從單一通信向“通、導(dǎo)、遙”多功能融合演進(jìn)

星鏈?zhǔn)悄壳安渴疬M(jìn)度領(lǐng)先的大型低軌星座，其建設(shè)始于2018年，最初僅面向美國(guó)部分地區(qū)提供上網(wǎng)服務(wù)，地面用戶需要安裝雙人餐桌大小的天線，方可接入網(wǎng)絡(luò)，速度可達(dá)上百M(fèi)bps，與家用寬帶相當(dāng)。經(jīng)過(guò)6年發(fā)展，星鏈已經(jīng)成長(zhǎng)為服役衛(wèi)星超過(guò)6000顆的成熟產(chǎn)品，并向兩個(gè)方向演進(jìn)迭代。

一是通信能力不斷增強(qiáng)，在保持高帶寬的前提下，用戶數(shù)激增至300萬(wàn)以上，覆蓋范圍從美國(guó)擴(kuò)展到全球7大洲100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。目前，能夠直聯(lián)手機(jī)的最新一代衛(wèi)星正在逐步入軌。星鏈目標(biāo)是在2年內(nèi)為未經(jīng)任何改造的普通手機(jī)提供近似3G網(wǎng)絡(luò)的“兜底”服務(wù)。用戶無(wú)論身處高山、大海、荒漠……均告別信號(hào)盲區(qū)；當(dāng)手機(jī)回歸地面基站覆蓋范圍后，恢復(fù)常態(tài)服務(wù)。

另一方面，得益于人工智能、軟件、電子等技術(shù)發(fā)展，星鏈也向一星多用方向進(jìn)化。例如星鏈團(tuán)隊(duì)近年面向政府和國(guó)防客戶推出的“星盾”子產(chǎn)品，衛(wèi)星上就搭載了預(yù)警、遙感等功能模塊。目前，幾十公斤重的遙感模塊即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于1米的對(duì)地觀測(cè)分辨率，足夠發(fā)現(xiàn)汽車(chē)大小物體、分辨艦艇型號(hào)；并可通過(guò)多星接力，對(duì)特定區(qū)域不間斷“直播觀測(cè)”。除此以外，低軌星座在導(dǎo)航增強(qiáng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的實(shí)用價(jià)值也已經(jīng)被驗(yàn)證?！巴ǎㄐ牛?dǎo)（航）、遙（感）”一體化服務(wù)是低軌星座未來(lái)必然面貌。

代入實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景描述，即未來(lái)幾年內(nèi)，低軌星座不但能隨時(shí)與你保持聯(lián)系，還能夠?qū)崟r(shí)告知你在哪里、周?chē)惺裁辞闆r、應(yīng)該往哪里去，而你只需要擁有一臺(tái)普通手機(jī)。這為安全、交通、物流、規(guī)劃、城鄉(xiāng)管理、能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域，提供了無(wú)限想象空間。

而更重要的是，在必要情況下，這類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)可以超越國(guó)界限制。

美國(guó)星鏈衛(wèi)星的地面用戶天線。作者供圖

穿透主權(quán)，全球服務(wù)

大型低軌星座的核心是大量不受領(lǐng)空限制、運(yùn)行于外層空間的衛(wèi)星。這些衛(wèi)星不僅能充當(dāng)兩個(gè)地面用戶之間的傳聲筒，相互之間也可以中繼信號(hào)，從而將信息送往更遠(yuǎn)距離。

因此大型低軌星座具備一項(xiàng)其它基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：穿透主權(quán)、全球服務(wù)。即緊急情況下，即便對(duì)方國(guó)家拒絕配合/無(wú)法配合，星座運(yùn)營(yíng)方都可以不間斷為對(duì)方領(lǐng)土內(nèi)的用戶提供上文提及的“通、導(dǎo)、遙”服務(wù)。這在國(guó)家安全、人道救援等關(guān)鍵領(lǐng)域具有決定性意義。我們國(guó)家遵守國(guó)際準(zhǔn)則，但對(duì)其他國(guó)家破壞規(guī)則的行為，也應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)威懾能力。

目前星座服務(wù)在某國(guó)落地與否，更多是和平年代尊重當(dāng)事國(guó)管轄權(quán)的法條操作，而非技術(shù)限制。俄烏沖突即展示了“例外”場(chǎng)景。沖突爆發(fā)后，SpaceX無(wú)需特別準(zhǔn)備，即第一時(shí)間將烏克蘭納入星鏈服務(wù)范圍。截至2022年底，烏方已經(jīng)獲得超過(guò)2萬(wàn)套地面終端。在這些設(shè)備幫助下，烏軍取得了包括癱瘓整個(gè)俄黑海艦隊(duì)在內(nèi)的重大戰(zhàn)果。圖為美國(guó)商業(yè)遙感衛(wèi)星拍攝的烏克蘭戰(zhàn)場(chǎng)畫(huà)面。