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随着诸多商业小卫星项目开展部署,在轨小卫星数量正在成倍增长,将对太空态势感知、太空交通管理、威胁探测、识别以及军事作战等方面提出新挑战。
卫星通信技术发展以及互联网应用环境的变化,为满足全球不断增长的卫星宽带接入需求,SpaceX、一网等商业航天公司计划打造大型近地轨道卫星星座。其中,SpaceX的星链星座最终在近地轨道部署4.2万颗卫星,星链目前在轨卫星有3752颗,已为50个国家地区提供互联网接入覆盖,在战时等应急情况下还可以提供网络接入服务。另外,一网互联网星座是由英国“一网”公司设计建设,一代星座计划部署648颗小卫星。目前在轨卫星618颗,已经实现了全球覆盖。2020年美国联邦通信委员会还批准了亚马逊公司的柯伊伯卫星星座,该星座共有3236颗宽带卫星,计划分5个阶段完成星座部署。美国政府也开展了类似项目。
美国太空探索技术公司的猎鹰9号火箭采用“一箭21星”方式发射“星链”卫星 来源:中国军网
大规模卫星部署刺激了世界各国共同加速对近地资源的开发和探索,抢占有限的轨道资源和频谱的主动权。低轨星座的规模到了一定程度后,太空轨道产生“严重拥堵”,导致航天发射安全发射窗口越来越小,火箭的发射开始考虑有效载荷入轨过程中的碰撞和干扰问题。未来拥有巨型星座的一方若不愿变轨为载人航天任务让出发射窗口,会影响载人航天和太空科学探索任务等。
星链概念图
发射大量卫星迫使轨道跟踪物体数量大幅增加,失效卫星、太空碰撞以及受地磁风暴影响将产生大量太空碎片,严重威胁太空安全。目前太空中有29000个大于10厘米的碎片、有670000个大于1厘米的碎片、有超过1.7亿个大于1毫米的碎片。大量的太空碎片,会进一步恶化太空环境,增加卫星碰撞的危险,严重危害太空资产,还会影响其他卫星和地面设备,对太空安全产生很大的负面影响。
星链卫星具有高度机动性和可重构性,可以根据需要改变轨道高度和方向,甚至进行自主组网和任务分配。这使得它们可以随时对其他国家的卫星或空间站进行攻击或干扰,或者为美国提供太空态势感知、目标跟踪、导弹预警等军事支援。事实上,SpaceX已经与美国国防部签署了多项合同,利用星链网络为美国军方提供通信服务,并将其纳入美国太空发展局(SDA)的太空战网体系中。
星链网络具有高速、低延迟、低成本的特点,可以为美国提供全球范围内的信息优势和信息战能力。通过星链网络,可以实现对全球任何地方的实时监视、侦察、情报收集、数据传输等功能,并可以利用其网络攻击或防御能力,对其他国家的信息系统进行破坏或干扰。此外,由于星链网络是一个封闭的商业系统,其数据传输过程中可能涉及到其他国家的敏感信息或隐私数据,这就给其他国家的信息安全带来了隐患。
星座卫星可用于军事遥感,通过空间态势感知和天基情报、监视、侦察传感器采集有关数据。可以利用天基情报、监视和侦察传感器结合重访率高的优势,对全球重点区域,可实现24小时不间断监测、分析,可以形成战场透明化的高维优势。(焦子原 金赫)
资料来源:北京航天长征科技信息研究所