中国科学家模拟在轨“猎杀”星链卫星,99颗中国卫星就能在12小时内有效接近近1400颗星链卫星。非常善于在中国大陆公开论文网站上挖掘信息的香港《南华早报》团队最近又有新“收获”了。
他们发现学术期刊《系统工程与电子技术》在1月3日发表了一篇论文,由南京航空航天大学航天控制系主任吴云华(音译)领导的项目团队,使用计算机仿真了一次针对美国“星链”星座的太空行动。
(成排飞过的星链卫星星座)
在计算机模拟中,团队使用99颗卫星就能在12小时内有效接近大约1400颗星链卫星,而这些中国卫星能够配备激光武器、微波武器或者其他设备,能够对星链卫星进行侦察、跟踪或者“其他”操作。
这篇论文为在战争时期有效反制星链这样的敌方巨型星座提供了有益的探索,为反卫星作战提供了一条新的思路。
要知道Space X公司的星链星座到目前为止已经发射了大约6700颗卫星,在将来有可能实现高达4万颗卫星的巨型星座。
过去全球航天界曾经普遍认为,使用少量卫星来追踪数量庞大的卫星群在技术上是不可行的,因为所涉及的轨道计算十分复杂,而南航这篇论文就解决了这个问题,同时还解决了其他几个难题。
(南航论文描述的反卫星概念图)
比如我方卫星与星链卫星的距离必须正合适,既需要足够近,让星链卫星至少在我方卫星的探测范围内飞行至少10秒钟,又不能太近,以防止发生事故;
又比如,我方卫星上搭载的激光设备能耗很大,因此需要为卫星上的太阳能电池板安排足够多的面向太阳的充电时间。
这篇论文证明,南航的研究团队已经开发出了一种前所未有的算法,充分应用AI技术,能够让地面控制中心的计算机在不到两分钟的时间内就生成一个全面可靠的行动方案。
那么,这篇论文的意义到底有多大呢?我们首先来看看星链在战时的威胁。
俄乌冲突已经证明,星链能够在战时为通信中断的敌方提供通信指挥通道,同时随着星链用户接收设备的缩小,星链用户天线已经能够被直接集成在无人机、无人车辆和无人艇上,使得敌方能够远程来遥控这些无人装备。这在战时对我方将形成一个巨大的威胁。
(美国在20世纪80年代试验过的ASM-135反卫星导弹,由F-15战斗机发射)
实际上“星链”只是威胁之一,最近几年西方国家发射了大量类似星链的低轨道小型商业遥感卫星,虽然价格相对低廉,但它们的分辨率和功能已经足以取代冷战时期美苏发射的高轨道大型侦察卫星。
尤其是Space X公司,已经与美国军方和情报部门签署了合同,利用星链的技术开发“星盾”(Starshield)星座,将要在低轨道部署大量相对廉价的军用卫星,包括侦察(包括光学和无线电侦察)、导航、目标跟踪、军事通信、反导预警等多种功能,主要客户包括美国太空发展局、国家侦察局和美国太空部队。
截至2024年底,美国已经至少发射了98颗“星盾”卫星,最新一批17颗卫星于2024年10月作为NROL-167任务的一部分完成了发射。因此,我们研制新一代反卫星技术势在必行。
(星链卫星的基础形态)
有些网友可能会问,我国不是已经试验过反卫星导弹了吗?还有什么可担心的?这是因为,各种反卫星技术都有各自的缺陷和限制。
反卫星武器大致可分为两类,一类使用蛮力即动能摧毁,另一类是非动能摧毁。动能反卫星武器会与卫星发生物理碰撞,非动能型反卫星武器使用网络攻击、无线电干扰,甚至可以使用激光烧毁卫星。这些攻击手段都可以从空中、低轨道甚至从地面设施发起。
(印度曾经测试过的大型反卫星拦截弹)
各种反卫星武器的局限性主要有以下几个方面:
首先,反卫星导弹的问题是过于昂贵。世界上目前只有四个国家试验过反卫星导弹:美国、俄罗斯、中国和印度。反卫星导弹在“前星链”时代是非常有效的,但是面对星链这样的巨型星座,其作用已经被大大削弱了。
摧毁星链的难度不在于技术,而在于成本。按照SpaceX公司的宣传,制造一颗星链卫星的成本在100万美元左右,星链2.0价格会更高但也只在几百万美元数量级,使用猎鹰-9号可重复使用火箭发射一颗星链卫星的成本也在100万美元左右,如果未来“星舰”投入商业化发射,那么发射费用还将大幅度降低。
(星链的发射成本并不高)
这样来看,部署一颗星链卫星的成本仅在两百万美元左右。那么反卫星导弹有多贵?
按照美国“萨德”和“标准-3”导弹每发两千万美元以上的价格来估计,即使中俄的导弹更便宜,单价也肯定接近每发1000万美元。用这么昂贵的导弹来打四万多颗价格低廉的星链卫星,在经济上是根本不可行的。
从目前来看,反卫星导弹只有来对付高轨道的大型军用卫星才有性价比。
那么陆基大功率反卫星激光武器呢?苏联在冷战时期就试验过陆基大功率反卫星激光武器,这类武器的问题,一是只能对过顶的卫星进行攻击,二是很容易受到云层和天气影响,使用场景十分有限。
如果用来对付星链这样的巨型星座,可能需要在战区附近修建大量的反卫星激光武器发射基地,其本身就是很容易被敌方摧毁的高价值目标。
(陆基激光反卫星系统概念图)
要摧毁星链这样的巨型星座,最大的问题是如何降低成本。用卫星来反卫星就成了研究热点,南航的这篇论文开辟了一条新的思路。对于中国来说,我们不做选择题,所有的手段我们都要有。
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