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馬斯克公布「星鏈」軍用版,「星盾」究竟是干什麼的?

當地時間12月3日,SpaceX公司突然公布了一項全新業務: 星盾(StarShield),專門針對政府、國防與情報部門服務。根據SpaceX公布的信息,星盾將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托管。

▲星盾的宣傳頁面

沒有事先的宣傳和預熱,沒有任何的推廣與營銷,馬斯克甚至沒有為這個項目發一條推特,但星盾顯然已經成為了全世界重點關照的對象。和此前已經投入使用,在俄烏戰場上廣受關注的星鏈相比, 星盾究竟有什麼改變,又將帶來哪些影響呢?

什麼是星盾

或許是為了保護星鏈的「民用技術」身份,星盾在名義上與星鏈完成了切割,但不可否認的是,星盾依舊是星鏈的一部分。根據目前公開的信息,星盾顯然基于星鏈2.0的平台,但搭載專用的載荷,即軍用級別的載荷。

▲星盾將會基于星鏈2.0平台開發

相比目前服役中的星鏈1.0和星鏈1.5,星鏈2.0衛星尺寸更大,噸位也超過了1噸,能夠搭載尺寸更大,重量更重的載荷。按照馬斯克的說法, 星鏈2.0的性能將帶來數量級上的提升。不過,由于星鏈2.0需要由尚未投入使用的星艦來發射,目前還只是空中樓閣,因此目前星盾很可能還在使用星鏈1.5進行測試和實驗。

▲在俄烏戰場上,烏軍大量使用了星鏈用于通訊甚至娛樂用途

根據SpaceX官方網站上少得可憐的信息,星盾將會為政府實體提供 地球觀測、通訊和托管負載服務。其中通信業務是星鏈的老本行,在俄烏戰爭中,烏軍廣泛使用了星鏈系統進行通信與信息傳輸,有說法稱,烏軍每天在前線消耗的流量超過7000G,而俄軍對此毫無辦法,可以說,星鏈的抗干擾和保密能力是經過了戰場檢驗的。星盾的通信服務與星鏈恐怕沒有本質區別,最多只是在安全性、延遲和傳輸帶寬上有所提高。

至于托管負載業務,相比采用自家專用系統的星鏈,星盾將會兼容第三方負載的接口,能夠 搭載不同類型、不同用途、不同生產廠家的載荷。畢竟任何國家的政府和軍隊都不可能只向SpaceX采購衛星上的子模塊,星盾將為這些部門提供價格低廉,且安全有效的「搭車」發射服務。

▲星鏈已經提供了針對民用市場的負載服務

真正令人感到警覺的,是星盾提供的觀測業務

如果說這兩個業務只是星鏈的簡單升級,屬于小打小鬧范疇,那麼地球觀測業務就重要的多了。雖然各國都研制出了各種各樣的觀測衛星,從軍用到民用一應俱全,但這些衛星多數存在技術、成本或是客觀條件上的限制,在應用上并不方便。

▲傳統的偵察衛星在使用上依舊存在許多的限制

為了避免被偵察衛星觀測,各國軍隊都已經開始針對性的研究對手偵察衛星的運行軌跡,在偵察衛星過境時采取隱蔽措施,導致衛星什麼也看不到。 想要取得實時、準確的偵察畫面,依舊需要傳統的偵察機,甚至特制的高速偵察機等手段進行觀測。

▲星盾或許能夠取代高速偵察機等傳統偵查手段的地位

星鏈的體系與傳統偵察衛星完全不同,作為一種低軌道衛星系統,星鏈單顆衛星的觀測范圍很小,但因為巨大的衛星數量,擁有極強的快速反應能力和廣大的覆蓋范圍。即使采用低分辨率的觀測器材,也能起到高級軍用偵察衛星相似甚至更強的效果,同時擁有和偵察機相當的靈活性和衛星級別的生存性。

星盾的用途

比起傳統軍用衛星,星盾的優勢還遠遠不僅于此。

SpaceX的官方網站上沒有詳細介紹星盾的具體作用,但卻提出了 星盾的幾點優勢:安全、模塊化設計、互動性、快速開發與部署、彈性和拓展能力,以及與美國國防部、NASA等機構成熟的合作關系。其中,模塊化設計是星盾的重要優勢。基于星鏈2.0平台,不同的星盾衛星具有高度一致的外形,但卻可以搭載不同的載荷,實現不同的功能。

SpaceX沒有明確指出星盾將會提供哪種觀測服務,但基于 模塊化設計的優勢,星盾可以輕而易舉的針對需求搭載完全不同的偵查模塊,例如傳統的拍照模塊、紅外遙測模塊、電磁信號偵測模塊、天基相控陣雷達、海洋監測模塊、飛彈預警模塊甚至電子干擾母港、天基武器系統等等。如果能夠實現這一體系,無論是彈道飛彈的發射、艦隊和潛艇的動向,還是地面部隊的機動,甚至隱身戰機也將被偵測的一清二楚。

至于互動性,星鏈1.5和未來的星鏈2.0具備有一套 激光衛星通訊網絡,可以與相鄰的衛星進行通訊。其中星鏈1.5只能與相同高度的衛星進行通訊,而星鏈2.0具備跨軌道通訊能力。根據SpaceX官網上公布的示意圖,星盾毫無疑問也具備星鏈2.0的跨軌道通訊能力,能夠與不同高度的衛星或地面站進行高速信息傳遞。

▲星盾將能夠利用激光網絡進行高效率通訊

擁有高速激光通訊網絡,再結合上面提到的多用途模塊化設計,星盾 搭載的不同模塊能夠以極高的效率,在多個層面以多種手段同時進行觀測和偵查,高效率的收集數據,甚至可能搭載有專用的分析模塊,具備進行信息分析和整理的能力,這都是傳統偵察衛星無法做到的。

當然,這些載荷對衛星平台的要求也肯定超過星鏈搭載的民用級通信載荷,特別是能源要求會高得多,以現有的星鏈1.0和星鏈1.5,恐怕難以滿足這種需求。星盾極有可能基于星鏈2.0平台研發的原因。但受到星艦難產的影響, 星鏈2.0短時間內恐怕無法投入使用。星盾的美好構想也還只是空中樓閣

星盾的優勢

即使將這些優點單獨拿出來,星盾的優點也是相當驚人的,但星盾的優勢還遠遠不止于此。作為星鏈系統的一部分, 彈性和拓展能力,以及快速開發和部署能力才是這一系統最大的優勢。

基于模塊化設計的優勢,星盾只需要簡單的替換相應模組,就能成為一種功能完全不同的衛星。作為少有的掌握從火箭到衛星全部技術的私營航天企業,SpaceX的設計能力非常強大,足以在短時間內針對任務類型迅速開發出相應的衛星模塊,實現快速開發和部署。

而結合星盾的先進通訊系統,如果想要對某一星座進行功能上的拓展,只需要發射數枚相應的衛星,并將其接入衛星網絡,即可拓展星座的功能,或者帶來更高的帶寬。即使其中數枚衛星被摧毀或是損壞,也能夠迅速發射一顆衛星作為補充,擁有更高的生存性,不會和傳統的高性能偵察衛星一樣被徹底摧毀。

當然, 無論是快速部署還是整個星座的彈性,都需要極為強大的發射能力作為基礎。而這正是SpaceX的優勢所在。利用可重復使用火箭技術,SpaceX極大的降低了火箭發射成本,從而掌握了極為強大的廉價太空運力。而這種低成本太空運輸手段,是世界上任何其他國家都沒有掌握的。

▲SpaceX的發射能力極為突出

無論是星鏈還是星盾,其實都不是什麼新鮮概念,早在幾十年前就有人提出過這種構想。但這樣的計劃需要的運力也相當驚人,任何組織都無法承受高昂的成本,以至于這些計劃要麼停留在紙面上,要麼徹底破產。而SpaceX敢于提出這些大膽的計劃并投入實際運營,正是因為 掌握了低成本的太空運力,讓這一構想有機會成為現實

▲星艦投入使用后,SpaceX的運力將會進一步提升

不可否認的是,SpaceX的運營模式完全打破了傳統航天行業的發展路線,但也給未來的航天發展模式帶來了新思路。

不過,星盾目前還僅僅是一個簡單的構想,距離成為現實還有著很遠的一段距離。按照原定計劃,用于發射星鏈2.0的新型火箭星艦將在今年年底成功發射,但直到現在還沒有相關進展。即使星艦完成研發和測試,開始投入服役,短時間內星盾也需要和星鏈2.0擠占有限的運力,很難在短時間內投入實際運營。

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