中國版星鏈衛星關係國家安全與美展開競爭

一、星鏈與星盾  

   面對美國「星鏈衛星」對中國國家安全及太空經濟的影響，2024年8月，「千帆星座」首批組網衛星以「一箭18星」成功升空入軌，標誌著中國版「星鏈衛星」邁出了一大步。美國消費者新聞與商業頻道稱，美國太空探索技術公司（Space X）的星鏈數量達到7000顆，為100多個國家的約500萬客戶提供服務。中國已意識到網路衛星正日益成為國家安全的必要條件，中國正準備將 12,992 顆衛星送入軌道與美國SpaceX的星鏈競爭。「星鏈衛星」在俄烏戰爭展現了軍事功能，2022年12月2日，Space X在其官網發布了專門為政府、國防和情報部門服務的“星盾”衛星項目。星盾利用星鏈衛星的技術和發射能力，為政府客戶提供太空與地面服務，初步合作項目包括地球觀測、安全通信和有效載荷託管。這讓美國維護全球霸權、謀求成為太空“霸主”的野心再次顯露。星盾計劃在近地軌道上部署超過1.5萬顆衛星，用3年時間完成全部衛星的發射和組網。通信是“星鏈”的本行業務，其抗干擾和保密能力在俄烏衝突中經受住了考驗。“星盾”衛星均搭載有星間光學鏈路通信終端，能夠與不同高度的衛星或地面站進行高速信息傳遞，從而構建具備跨軌道通信能力。“星盾”還可與軍方和商業夥伴公司的衛星網絡連為一體，這將助力美軍實現“混合太空架構”，提升太空作戰能力。強化美軍的態勢感知能力。“星盾”一旦建成，無異於給全世界裝上了聯網的“監控攝像頭”，屆時包括彈道導彈、高超聲速導彈的發射以及戰鬥機起飛等軍事行動，都很難逃過美國的監控。 

   與地面網路不同，天基網路幾乎可以達到地球任何地方。即使基礎設施被摧毀，衛星也可以確保戰時的通訊。低軌衛星由於更靠近地球，因此比高軌衛星通訊速度更快，延遲更低。自2019年發射首批「星鏈」衛星以來，SpaceX一直以極快的速度發射衛星，成為迄今全球最大的單一衛星營運商。具有先發優勢的SpaceX的「星鏈」已開始為偏遠地區的客戶提供高速網路服務，「星鏈」計畫在2027年前將4.2萬顆衛星送入低軌。未來，“星盾”衛星可搭載航天偵察、導彈跟踪、軍事通信、天域感知等多種載荷，在增強美太空體系彈性能力的同時，提升對抗條件下的多樣化太空軍事應用能力。“星盾”只要技術成熟，可以承擔爭奪衛星軌道等任務。脫胎於“星鏈”之上的“星盾”項目，更加彰顯了美國圖謀太空霸權的野心，將使太空軍事化程度進一步加劇。時至今日，中國向國際電信聯盟（ITU）申請低軌衛星數量達5.13萬顆。中國的低軌衛星網路星座規劃包括“GW星座”“G60星座”和“鴻餛飩-3星座”，合計超過3.6萬顆衛星。中國預期在2027年前發射約3900顆衛星，2030年總數將突破6,000顆。其中，“G60星座”也稱為“千帆星座”，是中國正在建設的低軌衛星互聯網，被視為中國版“星鏈”的重要組成部分。依照規劃，「千帆星座」2024年將發射108顆低軌衛星，預計到2030年底將形成約1.5萬顆低軌衛星部署，以實現全球範圍內的網路存取服務。 

二、為什麼衛星對國家安全很重要 

   衛星對國家安全至關重要，它們使政府能夠實時監控世界各地發生的事件和活動，包括跟踪軍事行動、監測天氣模式、跟踪船隻，甚至檢測導彈發射，此信息可用於為與國家安全和國防相關的決策提供信息。衛星還用於通信目的，包括促進安全的軍事通信，允許機構和軍隊之間的實時情報共享，以及在發生自然災害或其他危機時支持應急響應工作。此外，衛星圖像可用於支持情報收集工作，例如識別潛在的軍事目標或檢測武器開發的跡象。衛星技術的使用可以提高軍事行動的效力和效率。衛星可用於引導武器系統，為軍事指揮官提供實時信息，並支持導航和後勤行動。鑑於衛星在國家安全中發揮的重要作用，擁有先進衛星能力的國家通常被視為比沒有這種能力的國家具有戰略優勢。這就是為什麼像中國和俄羅斯這樣的國家正在大力投資自己的衛星計劃，以及為什麼美國和其他西方國家繼續優先發展和部署先進的衛星技術。 

   在俄羅斯軍隊入侵烏克蘭後，俄羅斯的巡航導彈及砲火摧毀了烏克蘭的通信基礎設施，在關閉地面互聯網服務和移動電話網絡後不久，馬斯克開始在烏克蘭提供星鏈服務。他向烏克蘭運送了約2萬套接收天線和路由器。有了星鏈，烏克蘭迅速恢復了關鍵地區的通訊連接，同時烏克蘭在戰場上也使用了星鏈，烏克蘭總部和戰場上部隊之間通訊用的就是星鏈。星鏈衛星的信號不會像普通的無線電信號那樣被干擾，而且只需要15分鐘就能安裝好接收設備。SpaceX 的低軌衛星網路星鏈在俄烏戰爭中扮演了協助烏軍抵抗攻勢的重要角色，讓烏克蘭政府、軍隊和民眾都能在基礎建設遭破壞的狀況下，持續使用網路通訊，在戰況膠著的烏東戰區，烏軍每天都必須仰賴星鏈網路與區域指揮部和首都聯絡，除了取得目標方位、無人機連線之外，能隨時與家人報平安更是穩定軍心的基礎之一。透過「星鏈」，烏軍不僅能夠定位俄軍集結地、指揮所、彈藥庫，還能指引砲兵和其他武器系統精準打擊俄軍。星鏈網路除了協助烏軍作戰外，最重要的貢獻是突破了莫斯科對基輔的認知作戰計畫，SpaceX 當然也被莫斯科視為眼中釘，俄羅斯曾成功干擾星鏈衛星達數小時之久，但 SpaceX 很快找出解決方案並更新軟硬體。SpaceX 以私人企業成功抵抗俄羅斯正規網軍的攻擊，也使得美軍及各國軍方大為驚嘆，表示要向該公司學習抵抗資訊和電子戰的效率和彈性。因此俄烏戰爭中，像星鏈這種由低軌衛星群帶來的新型網路服務模式，提供了比地面光纖和電信網路更強韌的抗干擾能力，也使各國政府積極思考低軌衛星網路的戰略價值。 

三、 什麼是星鏈  

2018 年，馬斯克的SpaceX 通過名為“星鏈”(Starlink) 的項目啟動了一場由私營公司發射衛星以從太空傳輸高速互聯網的競賽。Starlink 吸引了英國 OneWeb、亞馬遜的 Kuiper 項目以及最近的兩家中國初創公司等競爭對手。6 月 2 日，一枚中國火箭將 9 顆由 Geespace 製造的衛星送入近地軌道 (LEO)，Geespace 是中國汽車巨頭吉利的子公司，擁有沃爾沃並與梅賽德斯成立了合資企業。3 月，另一家中國公司GalaxySpace在近地軌道發射了六顆衛星，作為在太空中建立實驗網絡的第一步。中國的太空計劃經常引起美國及其盟友的網絡安全擔憂。儘管 Geespace 和 GalaxySpace 都是私營公司，但根據北京對待本土公司以及在中國開展業務的外國公司（包括蘋果公司）的方式，它們可能容易受到政府對用戶數據或其他敏感信息的要求。目前，兩家公司都表示他們的衛星項目比 Starlink 小得多，並且沒有為海外客戶提供服務的計劃。Geespace 計劃建造一個只有240 顆衛星的星座，而不是 Starlink 的 3,000 顆。它將主要用於幫助其母公司吉利汽車接收和傳輸自動駕駛數據。但是，該公司不排除將來將該星座用於其他用途的可能性。“吉利未來的合作夥伴將不僅限於吉利的生態系統和汽車品牌。我們也在與其他行業建立合作夥伴關係，”Geespace 首席執行官兼首席科學家 Tony Wang 在接受彭博社採訪時表示。GalaxySpace 的首席任務指揮官常明在發射後 告訴當地媒體， GalaxySpace 的 3 月任務是一項實驗的一部分，但它證明了中國有能力在 LEO 部署低成本、大規模生產的衛星。據中國官方媒體報導，Starlink 在中國尚不可用，SpaceX 也沒有計劃在中國申請運營許可證。中國的互聯網服務只能通過國有供應商提供，訪問受到嚴格審查。 

馬斯克的太空技術公司SpaceX已經把數千顆衛星送入近地軌道，這些人造衛星組成星鏈（Starlink），其目的是從太空向地球偏遠地區提供高速互聯網服務，針對居住在偏遠地區無法獲得高速互聯網的人。為使衛星與地面連接速度盡可能快，星鏈衛星被置於近地軌道上，但需要大量的低空衛星來全面覆蓋地球。所謂地球同步軌道(GEO)是位於地球赤道上方36,000公里左右的圓形軌道，物體在軌道運行週期是一個「恆星日」即23小時56分4秒。假如軌道傾角為零度即是赤道正上方的同步軌道那就特別珍貴，因為它相對地表定點是不變的，所以在地面雷達接收天線的指向是固定的，傾角為零度的軌道稱為地球靜止軌道(CEO)。一般GEO通信衞星都放在高度36,000公里的GEO軌道上，好處是涵蓋面積廣，壞處則是信號傳輸距離遠，會造成顯著的「信號延遲」；平均延遲時間約為100至300「毫秒」。據悉，星鏈衛星總計可能達1萬顆到1.2 萬顆，其中約3千顆自2018年以來已陸續升空。Space X 表示，它目前在36 個國家/地區擁有40萬用戶，主要在北美，歐洲和澳大利亞，星鏈計劃2023年將其覆蓋範圍進一步擴展到非洲、南美洲和亞洲及世界上互聯網覆蓋率更不穩定的地區。星鏈不是唯一正在開拓近地軌道空間的公司，還有英國的 OneWeb 和 2018年成立的中國公司銀河航天等競爭對手，都在實施各自版本的「星鏈」，將大量低軌衛星送上天。這種趨勢必將帶來低軌資源緊張和空間擁擠問題，使得空間碰撞風險更高。 

四、LEO 衛星互聯網 

    與衛星電話和電視一樣，衛星互聯網已經存在多年，並被證明是一項可行的業務。在 Starlink 出現之前，該行業由 Viasat 和 HughesNet 的母公司 EchoStar 主導，其客戶包括軍隊、航空公司（用於機上 wi-fi）、企業和一些住宅客戶。Viasat 和 EchoStar 通過部署在高地球軌道上的地球靜止衛星提供互聯網連接。它們比 Starlink 等 LEO 衛星更大，製造和發射成本更高。LEO 衛星的一個更重要的優勢是它們能夠實現低延遲和快速的速度，這要歸功於它們靠近地球，使其成為高速互聯網連接的理想選擇。SpaceX表示，Starlink 對生活在偏遠地區無法使用常規有線互聯網的人們最有用。 

    都會區的人們習慣使用「手機」，它是利用無線「網格網路」傳輸訊號；「無線」傳輸是指手機到基地台是無線，但是長距離的訊號傳輸，例如從美國到台灣走的就是有線光纖而不是經由衞星傳播。這種幾千公里的海底光纖光纜在大西洋、太平洋都有好幾條。至於WiFi網路則是從家裏的「路由器」開始，信號就進入光纖、或一般電纜的有線網路。造成通信信號延遲的原因不只一種，我們在這裏所提到的延遲主要是因為距離所造成的「信號傳播」延遲。世界上並不是每個角落都設有基地台，所以在偏遠地區，以及一些第三世界國家沒有網格網路的基礎建設，最便捷的通訊設備還是得靠衞星通訊。馬斯克看準了這個商機，要在「地球低軌道」（LEO）上用4萬2千顆小衞星佈建出一個天羅地網。這些LEO 軌道分為三層：低層在340公里、中層為550公里、上層在1,110公里左右，目的就是要將信號延遲數字降低到25毫秒以下。根據統計：在星鏈計劃開始前，全球發射的軌道衞星總數累計為12,480顆，目前大約只有4,900顆還在運作。Starlink能夠快速佈置LEO軌道衛星，就是靠SpaceX火箭的發射能力。「獵鷹九號」火箭一次就能運載60顆260公斤的小衞星到LEO軌道，SpaceX的衞星製造工廠每個月可生產120顆衛星。因為得到美國聯邦通信委員會（FCC） 的充分配合，並批准各種通訊頻道開通，所以星鏈衛星才能快速地佈建，並逐步建立其衞星通訊霸業。  

五、星鏈衛星重塑太空地緣政治 

   中美地緣政治正在推動一場互聯網太空競賽，這場競賽正在推動低地球軌道衛星的技術革命，這些衛星有望將高速互聯網帶到地球的每一寸土地。該技術在烏克蘭戰爭中發揮了關鍵作用，並正在改變貿易的未來。莫斯科對烏克蘭互聯網基礎設施的攻擊並未阻止烏克蘭人通過星鏈與世界保持聯繫。這種連通性幫助烏克蘭瞄準了俄羅斯的軍事資產，為了與 Starlink競爭，中國和其他國家正在建設自己的 LEO 星座，中國正在星際間崛起，它的目標是很快憑藉其技術實力與馬斯克的星鏈抗衡。中國正在將其競爭力和對西方工具替代品的追求帶到太空，最近加大了開發衛星供電互聯網網絡的力度，該網絡能夠在馬斯克的 Starlink 顯示出自己是一個突出的，必要的網絡並迅速在全球範圍內擴展。華爾街日報報導了中國如何試圖在太空領域取得突出地位，北京意識到了靠近軌道的衛星星座的必要性，需要盡快將衛星送入軌道。 

   中國急於讓自己的衛星啟動並運行，據報導一家公司的目標是每次發射60顆衛星。北京天兵科技的有效載荷與馬斯克的獵鷹 9 號火箭大致相同，後者使用可重複使用的燃料。天邦航空上個月朝著建造自己的可重複使用航天飛機邁出了重要一步，首次將液體燃料火箭送入軌道。此前有報導稱，未來 SpaceX 計劃將一艘 Starship 送入軌道，用另一艘 Starship 為其加油，然後將其送往火星或更遠的地方。專家表示，中國可以在幾年內將其有效載荷翻一番。此外，中國對軌道過度擁擠的擔憂並非憑空而來，因為美國也在尋求在軌道上擁有自己的星座，太空部隊正在組建艦隊以支持美國的軍事目標。作為推動北京在關鍵技術上實現自給自足的一部分。 北京於 2020 年底向聯合國國際電信聯盟提交了一份至少包括 7,808 個星座的申請。SpaceX 在成功將 4,000 顆衛星送入軌道之前習慣性地發射了四年衛星，僅去年一年就發射了 30 多次，今年迄今為止發射了 17 次。與此同時，中國在2022年發射了182顆衛星，顯示出中國衛星發射能力的提升。中國的航天工業在2014年向私營部門開放後成為了一個龐然大物，雖然國有企業仍然佔據最大份額，但該領域未被壟斷，有20多家商業公司參與其中。由於實力雄厚，中國在 2019 年成為第一個在月球背面著陸探測器的國家，目標是在 2030 年從火星返回樣本。它還有 700 多顆在軌運行衛星。雖然衛星互聯網已經存在多年，但衛星星座對其進行了高度發展，因為它們提供了與偏遠地區、海上船隻和其他無法從光纖中受益的地點的高速鏈接。預計在美國政府支持的 SpaceX 之後，中國將與美國及其在全球衛星市場的領先地位相抗衡，並使其成為該領域國際領先的公司，並獲得出售許可許多國家/地區的互聯網連接，同時，各國都依賴中國的數字基礎設施，他們更傾向於將中國的衛星互聯網整合到他們的網絡中。 

六、星鏈衛星的反制  

     兩家中國航天初創公司最近發射了低地球軌道衛星，這是構建一個可能挑戰SpaceX全球互聯網服務 Starlink 主導地位的系統的第一步。中國正試圖快速發射 13,000 顆衛星以擊敗Starlink。這些衛星將能夠跟踪星鏈巨型星座中的衛星，並將確保中國在低軌道空間中佔有一席之地。由於對 Starlink 軍事化的擔憂持續存在，中國的目標是監控Starlink 衛星的位置和行為，並在有必要時將其禁用。該項目代號為“GW”，由新成立的中國衛星網絡集團有限公司運營，希望能迅速將總共 12,992 顆小衛星送入軌道。這將使 Starlink 目前約 3,500 顆衛星的數量相形見絀，儘管 SpaceX 計劃到 2027 年在軌運行 12,000 顆衛星，並最終使軌道設備總數達到 40,000 顆。中國之所以需要在這個項目上如此迅速地採取行動，是為了防止星鍊主導近地軌道空間，防止其佔領該地區。據南華早報報導，中國衛星網絡集團公司的研究人員希望確保中國在低軌道上佔有一席之地，並防止星鏈過度掠奪低軌資源，在其他軌道高度獲得機會和優勢，甚至壓制星鏈。中國衛星網絡集團公司也聲稱希望能夠跟踪甚至禁用擁有自己星座的 Starlink 衛星。該組織的研究人員對星鏈衛星的機動性表示擔憂，並聲稱這種能力可能被用來瞄準和摧毀太空中的其他物體。 

   隨著對Starlink 衛星星座潛在軍事應用的擔憂持續上升，特別是在俄烏戰爭中，中國希望能夠識別每顆 Starlink 衛星並了解其動向。為了實現此目標，航天工程大學的研究人員建議中國啟動一個國際“反星鏈”聯盟，共同要求 SpaceX 公開其衛星的精確位置。但由於這些數據尚不可用，自行進入軌道可能是中國跟踪 Starlink 的最佳選擇。在SpaceX 的星鏈衛星在俄烏戰爭發生效用後，中國軍方加快了高功率微波武器的開發。事實上中國已有反衛星導彈但是昂貴的反衛星飛彈無法對付數以千計的星鏈衛星。而微波炮雖然成本低廉，卻能阻絕衛星通訊，或能導致電力系統無法挽救的損害。最新報告援引中國科學家的估計，要損壞可能受到屏蔽措施保護的衛星，微波束的功率需要達到千兆瓦或更高。自俄烏戰爭爆發以來，馬斯克提供烏克蘭的星鏈衛星技術為烏軍帶來巨大的資訊優勢。據參考新聞報導，俄軍研發出反星鏈的新武器名為「白芷」，該系統可以在 180 度扇形區域裡，探測出 10 公里內的星鏈終端，通過獨特的算法精準定位星鏈終端的位置，該系統還可以同時準確定位 64 個星鏈終端坐標。俄軍通過「白芷」系統獲得烏軍星鏈終端的坐標後，將數據傳給前線砲兵部隊以炮火將之摧毀。透過「星鏈」，烏軍不僅能夠定位俄軍集結地、指揮所、彈藥庫，還能指引砲兵和其他武器系統精準打擊俄軍。如果「白芷」能夠成功量產，將對烏軍造成極大的威脅，不僅失去予資訊上的優勢，更可能因身處「星鏈」終端附近而曝露了自身的戰略位置。解放軍研究指出，星鏈系統以及美國提供給烏克蘭的其他武器，在一定程度上扭轉了俄烏戰局。根據路透社統計，最近有6篇出自中國解放軍研究人員的論文，強調北京當局對馬斯克開發的「星鏈」衛星系統的擔憂。其中一篇論文指出，星鏈衛星在俄烏戰爭出色的表現，會讓美國及西方國家更廣泛地在潛在的亞洲戰場部署星鏈衛星。因此，中國除了發展自己的衛星系統，也須「急迫地」尋求擊落星鏈的方法。