與美國(guó)“星鏈”不完全相同/俄羅斯啟動(dòng)自己的“星鏈”計(jì)劃

陳山

美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX公司）的“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座在俄烏沖突中扮演了重要角色：它不但破壞了俄軍試圖讓烏克蘭基礎(chǔ)通信系統(tǒng)失效的企圖，而且還廣泛被用于烏軍的作戰(zhàn)行動(dòng)中。與之相應(yīng)的是，俄羅斯于10月22日利用“聯(lián)盟-2.1b”運(yùn)載火箭將“球體”衛(wèi)星星座的首顆衛(wèi)星成功送入軌道。俄媒稱，“球體”衛(wèi)星星座由超過600顆衛(wèi)星組成，它的功能與美國(guó)的“星鏈”和英國(guó)“一網(wǎng)”互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座類似，但性能更加強(qiáng)大。

俄發(fā)射首顆“球體”項(xiàng)目衛(wèi)星

俄塔社10月23日稱，俄羅斯國(guó)家航天集團(tuán)宣布，莫斯科時(shí)間22日22時(shí)57分，“聯(lián)盟-2.1b”運(yùn)載火箭從俄東方航天發(fā)射場(chǎng)升空，將“球體”項(xiàng)目首顆，衛(wèi)星“斯基泰人-D”和3顆“信使-M”衛(wèi)星順禾C送入預(yù)定軌道。

報(bào)道稱，這是東方航夭發(fā)射場(chǎng)在2022年的首次發(fā)射，也是“聯(lián)盟-2.1b”運(yùn)載火箭首次完全使用新型蔡基燃料發(fā)射，之前該火箭只有第三級(jí)才使用這種環(huán)保型碳?xì)淙剂稀６砹_斯國(guó)家航衣集團(tuán)在聲明中強(qiáng)調(diào)說：“蔡基燃料的優(yōu)勢(shì)在于減少有害氣體排放，并顯著增%口運(yùn)載火箭的有效載荷。”

但最讓俄羅斯媒體關(guān)注的是這次被送入預(yù)定軌道的“斯基泰人-D”衛(wèi)星。俄羅斯《消息報(bào)》23日稱，該衛(wèi)星屬于“球體”衛(wèi)星星座的首顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，負(fù)責(zé)測(cè)試俄羅斯未來寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星技術(shù)。報(bào)道稱，俄羅斯聯(lián)邦副總理兼工業(yè)和貿(mào)易部部長(zhǎng)丹尼斯?曼圖羅夫表示，整個(gè)“球體”衛(wèi)星星座將由600多顆衛(wèi)星組成，主要目標(biāo)是通過創(chuàng)造新的太空技術(shù)、系統(tǒng)和產(chǎn)品來確保俄羅斯的高質(zhì)量空間服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的有效數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并確保俄羅斯聯(lián)邦的安全。“它的功能與‘星鏈‘一網(wǎng)等外國(guó)互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星類似。”

與美國(guó)“星鏈”不完全相同

雖然俄媒在報(bào)道中普遍將“球體”衛(wèi)星星座與美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星星座相提并論，但兩者其實(shí)在設(shè)計(jì)和功能上還是有相當(dāng)大的差異。

據(jù)介紹，美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星星座規(guī)劃由1.2萬(wàn)顆運(yùn)行在近I地軌道的小型衛(wèi)星組成，主要軌道高度在300-400公里，通過圍繞全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，從而擺脫地面基站的束縛。截至2022年9月，近地軌道上共有2300顆正在運(yùn)轉(zhuǎn)的“星鏈”衛(wèi)星。外界對(duì)“星鏈”的進(jìn)一步軍事化潛力充滿憂慮,特別是該衛(wèi)星采用模塊化設(shè)計(jì)，理論上可以通過更換任務(wù)模塊，例如搭載光學(xué)雷達(dá)成像設(shè)備以執(zhí)行對(duì)地觀測(cè)或反導(dǎo)預(yù)警等任務(wù)。“星鏈”龐大的衛(wèi)星數(shù)量，使得對(duì)手干擾或破壞其功能的難度非常高。但到目前為止，“星鏈”衛(wèi)星搭載的仍只有通信模塊。

相比之下，俄羅斯“球體”衛(wèi)星星座擁有的12星數(shù)量少得多，總共只有600顆左右，不過它們的功能更為復(fù)雜。按照俄羅斯前國(guó)家航天集團(tuán)公司總經(jīng)理德米特里?羅戈津的說法，“球體”衛(wèi)星星座II項(xiàng)目包括運(yùn)行在不同高度的多種衛(wèi)星，具備衛(wèi)星通信服務(wù)、對(duì)地觀測(cè)等不同功能，從而讓俄羅斯擁有“最現(xiàn)代化的太空通信和監(jiān)控系統(tǒng)”。

其中運(yùn)行在距離地面855萬(wàn)公里地球靜止軌道的包括“快車”和“亞馬爾”兩大系列國(guó)有通信衛(wèi)星，它們屬于高端通信衛(wèi)星。例如2019年發(fā)射的“亞馬爾601”衛(wèi)星重5.7噸，自帶18個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器、19個(gè)Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器、26個(gè)Ka波段轉(zhuǎn)發(fā)器，可以為俄羅斯、東歐、中東、中亞、北非、東南亞部分地區(qū)的客戶提供高速寬帶服務(wù)。此外還有運(yùn)行在高橢圓軌道的“快車RV”通信衛(wèi)星，主要　用于提供北極互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，預(yù)計(jì)將于2025年底發(fā)射首顆衛(wèi)星

而22日發(fā)射的“斯基泰人-D”衛(wèi)星質(zhì)量不到200公斤，功耗約為250瓦，有效壽命為3年。它屬于“斯基泰人”衛(wèi)星系統(tǒng)，后者才是與、“星鏈”功能接近的寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星。俄羅斯專家解釋說，由于俄羅斯寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座運(yùn)行在870公里的軌道高度，高于美國(guó)“星鏈”的運(yùn)行高度，且主要服務(wù)對(duì)象集中于俄羅斯附近，因此只需要288顆衛(wèi)星就足以確保“完全覆蓋地球表面”，并可以為俄羅斯周邊，尤其是地面通信設(shè)施稀少的北極航道沿線提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入和通信服務(wù)。此外，“球體”衛(wèi)星星座中還包括用于物聯(lián)網(wǎng)的“馬拉松”系列衛(wèi)星。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接有著高帶寬和低延遲的苛刻要求，因此“馬拉松”系列衛(wèi)星的運(yùn)行軌道高度最低。

除了種類多樣的通信衛(wèi)星外，“球體”衛(wèi)星星座還包括'“檢閱”地球遙感衛(wèi)星和“金雕”對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。羅戈津表示，這些衛(wèi)星將配備有雷達(dá)和光學(xué)傳感器，“將使我們能在夜間和透過云霧看到地面情況”。

由此可見，為“球體”衛(wèi)星星座功能遠(yuǎn)比“星鏈”復(fù)雜，而且?guī)в忻黠@的軍事用途潛力。

俄版“星鏈”面臨挑戰(zhàn)

盡管俄羅斯的“球體”衛(wèi)星星座規(guī)劃龐大，但該項(xiàng)目同時(shí)也面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，整個(gè)計(jì)劃的費(fèi)用驚人。俄塔社承認(rèn)，“球體”衛(wèi)星星座的設(shè)想早在2018年就正式提出，但一直到2020年也沒有獲得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。羅戈津當(dāng)時(shí)的解釋是，該項(xiàng)目已提交給政府，但遭遇資金困難。俄國(guó)家航天集團(tuán)公司曾估算該項(xiàng)目將花費(fèi)1.5萬(wàn)億盧布（約243億美元），遠(yuǎn)超俄羅斯的承受能力。幾經(jīng)周折后，2021年底俄政府確認(rèn)給“球體”衛(wèi)星星座的總撥款額為1800億盧布（約合29億美元）。曼圖羅夫表示，按照計(jì)劃，2022年將為該項(xiàng)目提供140億盧布的政府撥款，2023年和2024年為180億盧布，2025年下降為85億盧布。為彌補(bǔ)資金不足，該項(xiàng)目后續(xù)還需要通過引進(jìn)私人企業(yè)和風(fēng)投進(jìn)行募資。

根據(jù)美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星的經(jīng)驗(yàn)，建造和發(fā)射衛(wèi)星還只是“花錢如流水”的開始，真正的大頭集中在運(yùn)營(yíng)階段。SpaceX公司首席執(zhí)行官馬斯克近約2萬(wàn)套“星鏈”地面終端的正常使用，該公司每月的專項(xiàng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用觥高達(dá)數(shù)千萬(wàn)美元，讓SpaceX公司難以承受。可以預(yù)料的是,“球體”衛(wèi)星星座在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里將處于虧損運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，對(duì)于資金不足的俄航天部門而言，前景并不樂觀。此外,當(dāng)前俄羅斯民用通信衛(wèi)星大量使用外國(guó)部件，在遭遇西方嚴(yán)厲制裁后，如何提升衛(wèi)星的國(guó)產(chǎn)化率，也是需要考慮的問題。▲