夜粥 | 俄軍對(duì)星鏈的全頻段阻塞，激光能不能摧毀星鏈

歡迎光臨堂主的夜粥檔！無所不知、知無不言！這里不止有雞粥，還請(qǐng)各位新老朋友賞面、點(diǎn)餐！

還是繼續(xù)褥兩毛戰(zhàn)爭，怎么對(duì)付星鏈，這個(gè)事琢磨一下挺有意思的。

兩毛戰(zhàn)爭持續(xù)，最大價(jià)值之一就是讓我們可以觀察先進(jìn)技術(shù)在戰(zhàn)爭中的運(yùn)用，技術(shù)與戰(zhàn)略的平衡。例如，馬斯克對(duì)星鏈在戰(zhàn)爭中的使用限制。

周五，閑話不多敘，請(qǐng)大家趁熱喝粥。

可以如何干擾、摧毀星鏈？

問：

唐主說說星鏈吧，今后戰(zhàn)爭的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，除了干擾，怎么能徹底的干掉它，激光反衛(wèi)星現(xiàn)在到什么程度了？

答：

一、如何干擾星鏈

這個(gè)嘛，我們看看大毛和美帝現(xiàn)在、以前干過什么就清晰了。

本次兩毛戰(zhàn)爭的一個(gè)技術(shù)對(duì)抗支線就是，大毛一直在想方設(shè)法干擾星鏈通信。

從一開始的干擾星鏈終端GPS定位和授時(shí)，到使用提拉達(dá)-2S（Tirada-2S/RB-371A）、托博爾（Tobol/14Ts227）電子戰(zhàn)系統(tǒng)干擾星鏈的上行鏈路，直到今年6月份波浪-穹頂-保障者（Volna Kupol Garant）衛(wèi)星通信干擾系統(tǒng)投入戰(zhàn)場，才算找到真正有效的辦法。

…… 雖然最近幾年受盡了嘲諷，但大毛同學(xué)一直很努力，韌性十足！

…… 說到這里，大毛同學(xué)倏然起立，眼眶里飽含熱淚。

…… 大毛同學(xué)請(qǐng)坐下，本堂會(huì)讓大家理解你的。

一句話，星鏈?zhǔn)且环N萬顆級(jí)別的低軌衛(wèi)星星座，加上美帝領(lǐng)先的通信技術(shù)使用，其通信非常難干擾。

簡單來說，主要原因有以下幾點(diǎn)：

1、它的星上通信天線、地面終端天線均為相控陣天線，其通信主波束極窄，只有2-4°。

即星鏈通信相當(dāng)于天上、地下兩個(gè)手電筒對(duì)著照，其終端波束接近與地平線垂直、朝向天上，再加上相控陣天線具備自適應(yīng)抗干擾能力，可以在干擾源方向形成“接收零點(diǎn)”，所以無論是瞄準(zhǔn)干擾其主瓣、或旁瓣都極其困難，過去針對(duì)一個(gè)區(qū)域的常規(guī)通信干擾手段基本失效。

當(dāng)然，兩個(gè)手電筒對(duì)準(zhǔn)也有弱點(diǎn)，即星鏈終端一開始依賴于GPS定位和授時(shí)，這樣它才能驅(qū)動(dòng)相控陣天線對(duì)準(zhǔn)天上以7.5公里/秒速度高速過境的衛(wèi)星。

所以在戰(zhàn)爭初期，俄軍曾采用大范圍GPS干擾的手段去壓制烏軍星鏈地面終端。但在烏克蘭的強(qiáng)烈要求下，馬斯克指示SpaceX進(jìn)行軟件升級(jí)，讓星鏈終端在沒有GPS信號(hào)的情況下，能夠通過衛(wèi)星自身的無線電信標(biāo)進(jìn)行替代授時(shí)與定位（PNT），基本化解了這種間接式干擾。

再當(dāng)然，對(duì)于星鏈終端豎直朝天的窄波束，瞄準(zhǔn)式干擾仍有辦法。就是采用無人機(jī)群搭載干擾機(jī)在戰(zhàn)區(qū)上空飛行，采用網(wǎng)格式部署，即對(duì)著照。

但這種辦法需要掌握絕對(duì)制空權(quán)，并且無人機(jī)群耗費(fèi)巨大，所以這種屠龍技，俄軍壓根就沒想過。

圖：星鏈衛(wèi)星的通信天線為相控陣天線

圖：星鏈用戶終端的天線也是相控陣天線

圖：星鏈通信早期說明圖，可見其主波束非常窄。

2、星鏈通信是一種寬帶通信，它與地面終端通信在Ku、Ka頻段，信道極寬。

就說第一代Gen1星的Ku波段好了，它的上行鏈路為14.0–14.5GHz，總可用帶寬500MHz，劃分為8個(gè)信道，單信道有效帶寬達(dá)到60MHz。下行鏈路為10.7–12.75GHz，同樣劃分為8個(gè)信道，單信道帶寬250MHz。

因?yàn)樾诺缼挻螅湫盘?hào)采用了時(shí)域短幀+低占空設(shè)計(jì)，短符號(hào)時(shí)長(Ts≈4.4μs)使脈沖干擾僅能影響單個(gè)符號(hào)，配合LDPC前向糾錯(cuò)可快速恢復(fù)數(shù)據(jù)；用戶終端上行長時(shí)占空比約1%，信號(hào)呈間歇性傳輸，大幅減少與脈沖干擾“精準(zhǔn)對(duì)拍”的概率。

即，星鏈通信在一個(gè)信道內(nèi)，數(shù)據(jù)包會(huì)在極短的時(shí)間片內(nèi)，在幾百個(gè)不同的子載波頻率之間快速變換（跳頻），而且通信間隙大。

俄軍過去提拉達(dá)-2S、托博爾這些老式電子戰(zhàn)系統(tǒng)，原來主要針對(duì)link16等低帶寬數(shù)據(jù)鏈，其干擾機(jī)只能發(fā)射1個(gè)或數(shù)個(gè)幾十至幾百 KHz 的干擾波束，自然對(duì)抗不了星鏈。

圖：提拉達(dá)-2S電子戰(zhàn)系統(tǒng)

圖：托博爾衛(wèi)星通信干擾系統(tǒng)

所以，俄軍這幾年憋著搞了新型波浪-穹頂-保障者（Volna Kupol Garant）衛(wèi)星通信干擾系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)采用了大面積相控陣天線，用來瞄準(zhǔn)星鏈的上行鏈路（星上天線接收），估計(jì)也是通過子陣劃分技術(shù)，同時(shí)發(fā)射幾百上千干擾波束。

即，老子不跟你玩頻率跟隨瞄準(zhǔn)這種捉迷藏游戲了，老子用大型相控陣天線，全面阻塞你的整個(gè)信道。

在沒辦法時(shí)，大毛通常信奉力大飛磚的哲學(xué)，一個(gè)大型相控陣天線可以阻塞一個(gè)60MHz的信道。那星鏈衛(wèi)星有8個(gè)怎么辦？那就一個(gè)系統(tǒng)上8個(gè)天線、8臺(tái)車！

對(duì)的，這其實(shí)就是很多中方軍迷幻想的全頻段阻塞，只是仍只能阻塞14.0–14.5GHz的500MHz帶寬。

據(jù)說，波浪-穹頂-保障者系統(tǒng)非常昂貴，一套就要150萬美元，不過確實(shí)有效，能夠切斷20平方公里范圍的星鏈通信。當(dāng)然它的缺點(diǎn)也非常明顯，同時(shí)只能對(duì)付一顆星鏈衛(wèi)星。

圖：據(jù)說是波浪-穹頂-保障者系統(tǒng)的干擾天線，外形很像相控陣?yán)走_(dá)。

圖：烏克蘭宣稱其近期用無人機(jī)摧毀了一臺(tái)波浪-穹頂-保障者的天線

3、星鏈?zhǔn)且粋€(gè)萬顆衛(wèi)星級(jí)別的低軌通信星座。

星鏈現(xiàn)在有10759顆實(shí)際在軌工作的衛(wèi)星，這意味著每個(gè)用戶終端頭頂都有十幾顆、乃至數(shù)十顆可供鏈接的衛(wèi)星，當(dāng)然能維持良好信號(hào)的應(yīng)該就幾顆。

不過這對(duì)于電子對(duì)抗來說足夠了，即用戶終端當(dāng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前鏈接的衛(wèi)星被干擾了，它可以馬上切換到另一顆衛(wèi)星，由于使用電子掃描的相控陣天線，這個(gè)切換時(shí)間只需要幾十毫秒，基本無感。

也就是說，即便波浪-穹頂-保障者系統(tǒng)能在20平方公里范圍對(duì)付單顆衛(wèi)星，但要絕對(duì)確保烏克蘭無人機(jī)的星鏈通信失效，俄軍估計(jì)只能在某地域多部署幾個(gè)套波浪-穹頂-保障者。

所以，即便波浪-穹頂-保障者有效，由于成本問題，估計(jì)俄軍也只能用于重點(diǎn)地域防御，如重要指揮所、后勤倉庫、兵力集結(jié)地等。

圖：密密麻麻包裹著的星鏈星座。

圖：我國研究者設(shè)想的是干擾星鏈下行鏈路（對(duì)地面接收）。即采用無人機(jī)群網(wǎng)格式巡邏，成本一樣巨大，并且需要徹底掌握制空權(quán)。

二、如何摧毀星鏈

這就得看下美帝以前干過什么壞事了。

在說美帝干的壞事之前，先介紹一下低軌衛(wèi)星激光通信地面站，這個(gè)跟激光反衛(wèi)武器有相同之處。

低軌衛(wèi)星激光通信地面站（Optical Ground Station，OGS）是低地球軌道（LEO，200–2000km）衛(wèi)星與地面之間激光高速傳輸?shù)牡孛娼K端，替代傳統(tǒng)微波射頻站，用紅外激光實(shí)現(xiàn)星地雙向超大帶寬數(shù)據(jù)傳輸，是低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、高分遙感星座的核心地面基礎(chǔ)設(shè)施。

衛(wèi)星與地面站進(jìn)行激光傳輸，好處是單鏈路速率可達(dá)幾十～120Gbps，是微波的數(shù)百倍，單次衛(wèi)星過境可下傳 TB 級(jí)遙感數(shù)據(jù)；同時(shí)激光頻段不受射頻頻譜資源稀缺限制，并且激光束極窄，抗干擾能力強(qiáng)。

但低軌衛(wèi)星過境速度極快，達(dá)到7公里/秒以上，技術(shù)上也有幾個(gè)要求：

1、需要有大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行激光信號(hào)收發(fā)，確保200-2000km距離上激光光斑僅數(shù)米，保障能量密度。

2、二維高精度伺服轉(zhuǎn)臺(tái)，低軌衛(wèi)星快速劃過天空，轉(zhuǎn)臺(tái)角速度需要達(dá)到每秒數(shù)度，粗跟蹤鎖定衛(wèi)星、精跟蹤抑制大氣抖動(dòng)，指向精度達(dá)到微弧度級(jí)。

3、完善的捕獲跟蹤分系統(tǒng)，大視場紅外相機(jī)快速捕捉衛(wèi)星信標(biāo)光，自適應(yīng)光學(xué) AO、傾斜反射鏡配合，快速校正大氣湍流造成的光束畸變。

4、配套環(huán)境監(jiān)測(cè)與氣象站，監(jiān)測(cè)云層、大氣能見度、湍流強(qiáng)度、太陽背景光，自動(dòng)判斷是否可通鏈路。

因?yàn)楦咄客ㄓ嵭l(wèi)星、以及高分遙感衛(wèi)星的迫切需求，低軌衛(wèi)星激光通信地面站技術(shù)發(fā)展很快，多國均有實(shí)用的商業(yè)化設(shè)施了。

例如，2024年9月15日，我國帕米爾高原500毫米口徑低軌激光通信地面站正式投入使用，這是我國首個(gè)常態(tài)化、業(yè)務(wù)化的商用低軌星地激光通信地面站。

為什么設(shè)在帕米爾高原，估計(jì)就是看中那里大氣層清爽、水汽少，激光束受干擾少。

既然商用低軌衛(wèi)星激光通信設(shè)施都已經(jīng)商用了，同樣原理的激光反衛(wèi)武器，要跟蹤、瞄準(zhǔn)肯定也沒問題。

而激光反衛(wèi)，地理上就輪到我們有優(yōu)勢(shì)了，畢竟我們擁有帕米爾高原、青藏高原等大氣條件良好的區(qū)域。

圖：帕米爾高原500毫米口徑低軌激光通信地面站

圖：低軌激光通信地面站工作示意圖

跟蹤、瞄準(zhǔn)沒有問題，那就看激光的摧毀能力怎么樣了。

眾所周知，在冷戰(zhàn)末期及上世紀(jì)90年代初期，美國曾大力發(fā)展激光武器，寄希望于激光反導(dǎo)，那時(shí)的路線是大功率化學(xué)能激光器。

其中一個(gè)項(xiàng)目是MIRACL（中紅外先進(jìn)化學(xué)激光器，全稱為 Mid-Infrared Advanced Chemical Laser），它是美國首臺(tái)達(dá)到兆瓦（MW）級(jí)輸出功率的連續(xù)波化學(xué)激光器。

其反應(yīng)物為氟化氘，輸出波長介于 3.6 微米至 4.0 微米之間的中紅外波段，最大功率2.2兆瓦，可以實(shí)現(xiàn)1兆瓦功率連續(xù)70秒輸出。

當(dāng)年美國在白沙導(dǎo)彈靶場測(cè)試，MIRACL配合SLBD系統(tǒng)（光束定向器，SeaLite Beam Director），曾摧毀固定的液體洲際導(dǎo)彈彈體靶標(biāo)，以及數(shù)枚飛行中的火箭彈，證明了激光反導(dǎo)的潛力。

圖：MIRACL及SLBD，左側(cè)涂有它摧毀的各類靶標(biāo)。

圖：MIRACL激光器摧毀洲際導(dǎo)彈彈體靶標(biāo)

1997年10月，五角大樓做出了一個(gè)極具爭議的決定，使用 MIRACL 激光器照射一顆已在軌運(yùn)行壽命末期的美國空軍氣象衛(wèi)星 MSTI-3（軌道高度約 432 公里）。

這項(xiàng)試驗(yàn)，美國官方?jīng)]披露具體細(xì)節(jié)。但小道消息說，兆瓦級(jí)主激光器失敗，由于功率過于巨大，激光器內(nèi)部氣體產(chǎn)生激波導(dǎo)致設(shè)備輕微位移，引發(fā)了局部融化受損。

但用于輔助對(duì)準(zhǔn)、功率僅數(shù)十瓦的低功率紅外跟蹤激光器，卻出人意料地成功“致盲”了 MSTI-3 衛(wèi)星的紅外傳感器。這說明了激光反衛(wèi)的可行性。

雖然沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，但理論計(jì)算上，大約2-5兆瓦的激光束就足以在短時(shí)間內(nèi)燒毀星鏈衛(wèi)星脆弱的太陽翼、相控陣天線。

這個(gè)功率，其實(shí)對(duì)于部署在地面的化學(xué)能激光器并不是什么難事。而現(xiàn)在主流的光纖激光器也實(shí)現(xiàn)了300兆瓦級(jí)的輸出功率，正在往兆瓦級(jí)邁進(jìn)。

圖：更新的MIRACL+SLBD系統(tǒng)

既然激光反衛(wèi)星技術(shù)上可行，那為什么美帝后來不繼續(xù)發(fā)展了。

這應(yīng)該有兩個(gè)原因：

1、太空非軍事化是五常達(dá)成的基本原則

冷戰(zhàn)結(jié)束、蘇聯(lián)解體，美帝也沒特別的動(dòng)力去爭奪更多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，畢竟反衛(wèi)星是極具爭議的，有技術(shù)儲(chǔ)備就行，不急于推出實(shí)戰(zhàn)型號(hào)。

導(dǎo)彈反衛(wèi)星也一樣，美帝和東大都利用反導(dǎo)攔截彈做過相關(guān)測(cè)試，但實(shí)戰(zhàn)部署還是以反導(dǎo)為主，反衛(wèi)只是保持技術(shù)潛力。

2、美國太空資產(chǎn)遙遙領(lǐng)先

蘇聯(lián)解體后，在東大崛起前，美帝的太空資產(chǎn)是數(shù)量級(jí)的遙遙領(lǐng)先，GPS星座、各類偵察衛(wèi)星，現(xiàn)在又有星鏈。如果激光反衛(wèi)這種廉價(jià)手段投入使用，各大國跟隨，實(shí)際戰(zhàn)爭潛力受到最大削弱的其實(shí)是美帝。

至于俄軍現(xiàn)在為什么不用激光器摧毀星鏈衛(wèi)星，本堂覺得也有兩個(gè)原因：

1、星鏈對(duì)烏軍使用限制

星鏈終端，烏軍主要用于地面部隊(duì)、自殺式無人艇、以及部分用于攻擊烏東戰(zhàn)區(qū)縱深的巡飛彈。

即烏軍星鏈終端使用只局限于他們的領(lǐng)土（包括烏東、克里米亞），以及國際水域。

現(xiàn)在攻擊莫斯科地區(qū)、以及各種俄羅斯重要工廠、倉庫的遠(yuǎn)程無人機(jī)、巡航導(dǎo)彈，其制導(dǎo)手段是GPS+慣導(dǎo)+末段光學(xué)景象匹配。

為了避免星鏈被“武器化”，馬斯克及SpaceX 總裁格溫·肖特維爾曾多次公開表示，嚴(yán)禁將星鏈用于烏軍的遠(yuǎn)程無人機(jī)襲擊。

SpaceX 在系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)置了嚴(yán)格的地理圍欄，一旦搭載星鏈終端的設(shè)備越過進(jìn)入俄羅斯領(lǐng)土，其衛(wèi)星信號(hào)就會(huì)被自動(dòng)切斷。

反倒是星鏈在烏克蘭使用沒有限制，俄軍曾一度使用非正規(guī)手段獲得的星鏈終端，安裝在天竺葵無人機(jī)，精確打擊烏克蘭境內(nèi)目標(biāo)。

不管怎么說，星鏈實(shí)際上已經(jīng)“武器化”，馬斯克他們的做法大概是，烏軍可以使用星鏈進(jìn)行防御，但不可用于攻擊。

在這種微妙的尺度下，俄羅斯方面似乎也不太好違反五常那僅剩五毛錢的共識(shí)，直接摧毀、或擊傷太空中的星鏈衛(wèi)星。

畢竟現(xiàn)在美國的川普政府，立場一度是偏俄的，懂王本來就喜怒無常，沒事惹他干什么。

圖：星鏈對(duì)烏軍最大的支持之一是，無人機(jī)、無人艇可以在公海上襲擊俄羅斯油輪、貨船。

2、俄羅斯這些年的技術(shù)考古工作，大功率激光器優(yōu)先級(jí)應(yīng)該不高，性能暫時(shí)沒恢復(fù)過來。

蘇聯(lián)是曾造出過1兆瓦級(jí)化學(xué)能激光器的，并曾試圖將它部署到太空。

但俄羅斯在2019年推出的“佩列斯韋特”（Peresvet）激光武器，從光學(xué)口徑來看，它應(yīng)該只是一臺(tái)輸出功率100-300千瓦級(jí)激光器。大毛那邊吹佩列斯韋特的功率達(dá)到3兆瓦，估計(jì)是指等效輸入化學(xué)功率。

能量轉(zhuǎn)換效率不高，散熱系統(tǒng)體積巨大，是化學(xué)能激光器被光纖激光器取代的重要原因之一。

如果佩列斯韋特的輸出功率確實(shí)比較小，那它還不具備摧毀星鏈衛(wèi)星的能力。

圖：佩列斯韋特激光武器體型極其龐大，負(fù)責(zé)輸出的丁丁卻只有這么一丁點(diǎn)，比起我國閱兵展出的那一眾激光武器差太遠(yuǎn)了。

不過，兩毛戰(zhàn)爭進(jìn)行4年多了，期間可謂跌宕起伏、高潮迭起。

現(xiàn)在大毛接近被打急了，誰知道他下一步會(huì)干啥呢。

佩列斯韋特的丁丁再不行，頂硬上也不是不可以，即使摧毀不了星鏈衛(wèi)星，燒傷不正好給SpaceX、美國政府一個(gè)警告？

甚至說，硬改一枚S-500防空系統(tǒng)的77N6-N1攔截彈用于打星鏈衛(wèi)星，也是可以的。

梅德韋杰夫等一干人等不是吼著要使用戰(zhàn)術(shù)核武器，他們其實(shí)可以先捅一顆星鏈衛(wèi)星，看看美帝、西方有什么反應(yīng)，看看能不能把人嚇倒。

畢竟反衛(wèi)星作戰(zhàn)，是接近使用戰(zhàn)術(shù)核武器的戰(zhàn)爭烈度升級(jí)。（作者：原講武堂公眾號(hào)堂主，今夜粥檔攤主）