使用低軌道衛(wèi)星進行連接和傳輸數據,以服務于民用、國防和安全等目的,已成為許多國家優(yōu)先選擇和投資研發(fā)的重要方向。其中,以美國和中國最為突出。那么,什么是低軌衛(wèi)星?其優(yōu)勢何在?中美在該領域的競爭潛力如何?對地區(qū)又將產生哪些影響?這些問題正受到輿論廣泛關注。
![]()
低軌衛(wèi)星及其優(yōu)勢
低軌衛(wèi)星(Low Earth Orbit Satellite,簡稱LEO)是指一組被發(fā)射至距地面約180-2000公里之間軌道的人造衛(wèi)星(遠低于地球靜止軌道衛(wèi)星GEO,距地面約30000公里)。根據《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)-美國具有全球影響力的科技雜志,低軌衛(wèi)星被列為2020年世界十大突破性技術之一。這項技術在軍事、安全及民用等領域具有巨大潛力。
在軍事領域,低軌衛(wèi)星可用于偵察、監(jiān)視、定位、預警、通信、導航、云計算及在地面互聯網服務缺失地區(qū)執(zhí)行其他任務。在安全領域,低軌衛(wèi)星能提供高速互聯網工具,使一國可以滲透另一國的安全系統,反之亦然。在民用方面,其可用于通信、交通、應急響應、公共安全、氣象水文監(jiān)測、科學探索、經濟發(fā)展等多個社會服務領域。
![]()
近年來,世界多國紛紛加大對此項技術的投資與發(fā)展,尤其是美國、中國、俄羅斯、歐盟、印度、加拿大、日本和韓國。但實際上,至今只有十余家大國企業(yè)涉足該領域,包括美國的Starlink、Project Kuiper;中國的中星集團、Spacesale;英國與印度的Eutelsat OneWeb;歐盟的IRIS;加拿大的Telesat等。目前,全球在軌衛(wèi)星近7000顆,其中約6000顆為低軌衛(wèi)星,美國擁有約5000顆,中國約為600顆。
研究人員指出,相較于其他傳輸技術,低軌衛(wèi)星具有以下顯著優(yōu)勢:(1)可在地球任意位置提供互聯網服務,特別是偏遠、山區(qū)、海底等傳統網絡無法覆蓋的區(qū)域;(2)具備高精度定位功能,能增強傳輸穩(wěn)定性并獲取高質量圖像;(3)服務成本相對傳統互聯網更低。當然,低軌衛(wèi)星也存在一些不足,如:傳輸速度可能中斷并受地磁風暴影響;衛(wèi)星壽命較短(5至7年);若無妥善回收處理,或將加劇太空垃圾問題;信息安全性低于光纖網絡。為應對這些問題,相關服務商正在推進穩(wěn)定傳輸升級、提高衛(wèi)星“云”密度、加強信息安全保障以及制定衛(wèi)星回收計劃。
![]()
實踐表明,低軌衛(wèi)星不僅在應對非傳統安全挑戰(zhàn)方面發(fā)揮重要作用并挑戰(zhàn)光纖互聯網服務地位,還被廣泛用于軍事領域。比如,美國在颶風期間借助低軌衛(wèi)星,氣象部門能收集風速及全球大氣數據、識別風暴結構和動態(tài),并服務于救援與災害恢復工作。
2020年,埃隆·馬斯克旗下的SpaceX與美國空軍簽署合同,試驗加密低軌衛(wèi)星互聯網服務,合同金額約2800萬美元;五角大樓與SpaceX還啟動“黑杰克”項目,投資近1.5億美元,用于導航、集成、通信和信息傳輸等任務,從而助力美國軍隊掌握全球態(tài)勢,開展靈活作戰(zhàn)并高效運用無人機。中國方面,華為公司已成功試驗發(fā)射低軌衛(wèi)星并取得積極成果,當前正加快構建低軌衛(wèi)星系統,力圖在多個領域廣泛應用。
中美在低軌衛(wèi)星發(fā)展方面的實力與競爭
數據顯示,美國在衛(wèi)星研發(fā)領域處于全球領先地位,尤其在低軌衛(wèi)星方面優(yōu)勢明顯。其全球互聯網項目旨在打造超高速衛(wèi)星互聯網網絡,趕超4G、5G和ADSL/光纖地面通信基礎設施。美國政府正在完善法律框架和技術基礎設施,并出臺吸引科學家參與,鼓勵私人資本投資低軌衛(wèi)星的計劃。此外,美國還積極支持盟友發(fā)展低軌衛(wèi)星,例如:與菲律賓合作開展“網絡衛(wèi)星激勵計劃”;與歐洲航天局(ESA)及日本宇宙航空研究開發(fā)機構(JAXA)共同開發(fā)人類觀測數據;支持韓國部署低軌衛(wèi)星網絡技術;為烏克蘭軍隊提供Starlink服務等。研究認為,這將進一步鞏固美國在經濟與軍事領域的全球領導地位。
![]()
中國近年來也加快了對衛(wèi)星,尤其是低軌衛(wèi)星的投入,包括:出臺系列政策優(yōu)先發(fā)展空間基礎設施;設立專門機構管理衛(wèi)星集群(如中國航天科技集團、中航科工集團、三線衛(wèi)星技術公司等);加大研發(fā)投入,開發(fā)新產品,改進現有技術、流程與服務;擴展高容量衛(wèi)星通信網絡;推動政府與私營企業(yè)之間協作無縫化。
針對中國的投資動向,美國電氣電子工程師學會(IEEE)指出,中國在未來可能趕超美國的衛(wèi)星技術發(fā)展速度,成為全球連接競爭中的主要對手。有研究指出,中國部分衛(wèi)星項目的投資和研發(fā)進展已超越美國。盡管具備發(fā)展?jié)摿Γ诿媾R美國技術禁運的背景下,中國需與俄羅斯、法國等國家開展合作,方可在該領域對美形成有力競爭。
對地區(qū)的影響
專家指出,誰能率先掌握低軌衛(wèi)星技術,誰就將在科技競爭,尤其軍事領域占上風。因此,未來中美在該領域的競爭將日趨激烈,并對本地區(qū)諸多國家產生影響。
中美兩國加大投資、增強低軌衛(wèi)星能力,將促進科技創(chuàng)新、通信技術發(fā)展及科學技術在生活中的應用;在自然災害中,可為邊遠地區(qū)提供光纖網絡的重要補充;也將激勵區(qū)域國家參與該領域發(fā)展,因為其會帶來潛力巨大。
![]()
首先,這將幫助發(fā)展中國家有機會選擇、吸收、應用并推進空間技術和低軌衛(wèi)星技術;其次,有助于各國參與國際安全、邊境安全、海洋安全等議題的規(guī)則談判與制定,維護國家利益;第三,為人工智能、STEM、衛(wèi)星、航天等高素質人才培養(yǎng)提供契機,并提升國際合作能力,強化信息安全保障等方面的協同能力。
從另一個角度看,科學家們認為,美國憑借先發(fā)優(yōu)勢,可能通過該領域吸引盟友、加強合作,從而在亞太地區(qū)擴展影響力,趕在中國商業(yè)化及擴大市場之前完成布局。這可能迫使區(qū)域國家在美中兩種“生態(tài)系統”之間做出抉擇;面臨信息安全控制、技術投入、系統測試運行安全等挑戰(zhàn);并要應對工業(yè)垃圾和環(huán)境保護等問題。
![]()
專家認為,低軌衛(wèi)星的快速發(fā)展,已在一定程度上形成由大國和科技巨頭主導的“壟斷”局面。雖然其具備突破性和創(chuàng)新性,但也是大國間戰(zhàn)略競爭的焦點,對軍事行為及社會發(fā)展具有重大影響。因此,國際社會希望大國和企業(yè)應加強合作,向區(qū)域及世界其他國家轉移技術,特別是在全球局勢復雜演變、太空和低軌衛(wèi)星軍事化趨勢加劇的當下。
與此同時,各國也需未雨綢繆,做好技術迎接準備工作,包括人才培養(yǎng)、基礎設施建設、政策法規(guī)制定等方面,并加強國際協作,共同應對低軌衛(wèi)星發(fā)展過程中面臨的種種挑戰(zhàn)。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.