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达摩克利斯之“链”:星空堵塞将成真?

2023-12-19刘纾骅

看世界 2023年23期
关键词:铱星星链乌军

刘纾骅

星空摄影师拍摄的星链图像

当地时间10月28日,巴勒斯坦卫生部长凯拉在接受采访时透露,加沙地带受以军猛烈轰炸后,已陷入停水、断电、丧失通信的状况。

此后,太空探索技术公司(SpaceX)总裁埃隆·马斯克于社交媒体发文,表示将授权“国际公认在加沙工作的援助组织”接入“星链”卫星网络服务,以便更好进行救援工作。

这表明,继俄乌冲突后,“星链”系统也许将再次于地缘局势高度紧张的地区发挥作用。

马斯克的表态,得到世界卫生组织总干事谭德塞的欢迎。据悉,该组织在加沙的工作人员已失联多日。另据半岛电视台报道,以色列通信部长卡希表示,哈马斯必将利用“星链”系统进行恐怖活动,以色列将“切断与星链的任何联系”。

马斯克对此回应,在正式接入之前,将与美方及以方进行联合安全评估。那么,提供民用互联网服务的“星链”系统,为何会引起以方的高度紧张?

开启卫星时代

1957年10月4日,达到第一宇宙速度的世界首颗人造卫星“斯普特尼克1号”挣脱地心引力,进入近地轨道,环绕地球。自此,能否研制这种可帮助人类拓展对深邃宇宙了解的人工天体,便成为衡量一国科技实力的重要参数。

“斯普特尼克1号”开启了人类的太空时代,同时也成为美苏两国的太空竞赛之始。各科技强国也紧锣密鼓发展太空力量,科学卫星、应用卫星、技术试验卫星等各类人工天体,如百舸争流般竞相涌入外层空间。

20世纪80年代,美国大力研制天基反导系统及攻击卫星。1983年,总统里根在演说中提及“星球大战计划”(SDI)。该计划加剧两国太空竞赛,成为拖垮苏联经济,导致其解体的重要因素。

世界首颗人造卫星“ 斯普特尼克1号”

现实中,更坚定反对“星链”的群体,来自天文学界。

冷战结束后,一些曾用于军事用途的卫星资源与技术,向民用领域倾斜,气象、通信、导航、遥感等领域的商业公司发展迅速,多方面便利了人们的日常生活,地球轨道一度进入了和平利用,多元发展的时代。

“全球通信、气象预报和控制、陆地和海洋资源开发、邮政和情报业务,万一这些领域的太空运行系统发生什么不测,人类就会重新陷入一个黑暗时代。”1979年,在作品《天堂的喷泉》里,科幻大师阿瑟·克拉克已这样描写了基于卫星实现的全球即时通信系统。

大胆探索未来科技发展可能性的科幻小说,常在客观上推动科学领域的进展,二者相辅相成,和谐共生。1982年,全球首个民用即时移动通信系统“Inmarsat-1”由国际海事卫星组织推出,它运行于地球静止轨道(GEO),主要为海事用户提供移动通信及险情紧急联络服务。

1997年起,美国摩托罗拉公司设计制造了“铱星”移动通信系统,该系统由均匀分布在6条近地轨道(LEO)上的66颗卫星组成,提供可覆盖全球99%地表的移动信号,用户可使用便携移动终端进行通信、寻呼及数据传输。

“铱星”系统可减少信号在传输过程中的损耗,使通信质量显著提高,其多波束技术也可极大提升通信容量。“铱星”真正实现了星间组网技术,一度受到资本追捧,股价节节攀升。

纵然“铱星”系统有着诸多优点,但其进入市场的时机并非最佳。彼时手机市场竞争激烈,依托地面基站传输信号的蜂窝通信系统为市场主流,各大厂商竞相将手机制作得轻薄便携,相对笨重的铱星手机很难受到普通用户青睐。

加之“铱星”系统的核心用户探险家、地矿勘测人员、海员等人数较少,签约用户量不足以支撑系统日常运行成本。在惨淡经营两年后,仅发展5万余名用户的铱星公司于2000年宣告破产重组。“铱星”系统虽然失败,但它展示了星间通信的丰富可能性,为“星链”诞生铺平了道路。

星链接收器

野心勃勃的“星链”计划

2005年,首颗可提供互联网服务的卫星升空。10年后,马斯克公布了将1.2万颗使用V、Ka及Ku波段的通信卫星射入地球轨道,建设覆盖全球的大型星间通信网络,在全球范围内提供高速、稳定、廉价的互联网服务的“星链”计划。

此发言在当时的太空探索框架下颇具颠覆性。2015年,全球在軌卫星不到1500颗,马斯克的扬言在当时更像天方夜谭,而并非实际可行的计划,颇遭到一些业内人士的揶揄。

但随着锲而不舍的试验与尝试,“猎鹰9”火箭在2015年12月21日首次实现了垂直回收,在极大降低发射成本的同时,也为人类宇宙开发史,写下了浓墨重彩的一笔。

“星链”卫星亦很容易被观测系统或天文爱好者识别为超新星或新天体。

自2019年首批采用类似流水线方式制造的60颗低成本“星链”卫星进入太空后,截至2022年5月1日,据UCS卫星数据库记录,SpaceX已经发射了2219颗通信卫星,占全球在轨通信卫星的61.23%。“星链”的崛起已经成为既成事实,“星链”系统为信息传递技术带来了新变革,也使人类对太空的探索更进一步。

被污染的星空

2017年,美国上映了一部科幻片《全球风暴》。此片讲述了2019年,世界陷入气候危机,洪水、旱灾等极端天气造成重大伤亡;为避免惨剧再次发生,世界强国联合制造了一组功能强大的卫星网络“荷兰男孩”,该网络可以控制气候,使覆盖地区风调雨顺。不出意外,剧情中曾运行平稳的“荷兰男孩”被幕后黑手控制,反而制造了更多的气象灾害。

这部电影直白地表现出对“星链”系统的担忧,但现实中,更坚定反对“星链”的群体,来自天文学界—根据SpaceX等大型通信公司向国际电信联盟提交的请求许可,可以发现这些公司计划在未来十年内发射40余万颗卫星。虽然轨道足以容纳更大数量级的卫星数量,但卫星反射的光线会大大影响天体观测。

智利鲁宾天文台首席科学家泰森在接受采访时称,“星链”卫星的反光已经使天文台30%的星图带有影响观测的光条纹。“星链”卫星亦很容易被观测系统或天文爱好者识别为超新星或新天体,部分业内人士认为,以“星链”为代表的新一代通信卫星,正在污染纯净的星空,摧残天文观测活动。

目前的卫星轨道与频段,基于“发射方上报,联盟审批,先到先得”原则,轨道及频谱资源相对有限。SpaceX等公司的大量卫星将挤占大量资源,其他国家的宇宙资源即将被进一步压缩,这也许会引发全球新一轮“太空抢车位竞赛”。

大量卫星的运行也易引发轨道上的“交通事故”风险。中国空间站及欧洲航天局的气象卫星,均曾针对靠近的“星链”卫星采取紧急避碰措施,否则后果不堪设想。

2023年8月29日,顿涅茨克地区,乌克兰士兵在准备FPV无人机装备

介入地缘冲突

2022年2月26日,乌克兰时任副总理费多罗夫于社交媒体喊话马斯克,希望他向乌克兰提供“星鏈”免费接入服务,马斯克当即同意。次日,“星链”地面终端已开始供应至乌克兰。

在境内大量地面移动网络基站被摧毁后,乌克兰人依然可通过“星链”获得高速互联网服务。冲突早期,依托“星链”提供的实时通信功能,乌军可即时掌握各条战线上的战场态势,避免陷入被逐个击破的窘境,“星链”成为乌军抵挡住俄军强大攻势的重要基石。

随着冲突愈发焦灼,“星链”发挥了更具体的作用:乌军的指挥系统接入“星链”,使乌军在军事行动中信息上传下达无碍,部队协调整合迅速。冲突中,双方均频密使用无人机参加战斗,军事装备储备不足的乌军,更是将民用无人机大量投入战场。有了“星链”这个远距离Wi-Fi,无人机可以在更大的范围内执行战术任务。

要知道,士兵使用操作无人机,可以侦察敌方阵地、投放触发式弹药、在城市等复杂环境中探知前方态势、为炮火及空中火力指示敌方坐标等。2022年5月,俄军准备强渡北顿涅茨克河,但被乌军士兵发现—在俄军搭好浮桥,装甲力量集结完毕后,由无人机提供坐标的乌军密集炮火霎时倾斜而下,硝烟过后,浮桥及大部分车辆被摧毁,渡河行动宣告失败。“星链”成为改变俄乌战场规则的一块关键拼图。

由于“星链”具备如此强大的功能,所以当马斯克提出要为加沙地带提供“星链”时,占据绝对军事优势、唯恐战局产生不可预知变化的以方对此表达强烈不满。11月2日,以军发言人称,加沙城已被以军完全包围。因此,不经过以方,向内运送“星链”地面终端难度极大。最终,“星链”是否可以向加沙地带提供人道主义服务,暂时还是未知数。

虽然马斯克宣布,SpaceX将限制“星链”技术在无人机平台上的应用,确保“星链”不被武器化,但SpaceX已经开发了专供美国军方的“星链”军用版“星盾”计划。

“星链”已打开潘多拉盒子,展示了新时代战争环境下,大量低轨通信卫星带来的丰富可能性。未来,这条新赛道上的竞争会愈发激烈,近地轨道上密密麻麻的卫星,也许会成为悬在全人类头顶的“达摩克利斯之链”。

责任编辑吴阳煜 wyy@nfcmag.com

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