杨震 枫月
人类的未来是星辰大海。因此，航天计划总是让人充满憧憬。当代人类最庞大的航天计划莫过于载人探月工程，然而要论发射航天器数量，美国的星链（Starlink）计划绝对是当之无愧的第一，该计划要把11927颗卫星送上茫茫太空。目前地球轨道上共有约2000颗工作卫星，星链计划如果完成部署，其新入轨的卫星总数就会是目前所有国家在轨运营的卫星总数的将近6倍，成为迄今为止人类提出的规模最大的星座项目。
马斯克的雄心
作为一个具有超前思维的企业家，马斯克在星链计划中的投入可谓疯狂。2015年，马斯克在西雅图宣布推出一项太空高速互联网计划——星链计划，旨在为世界上的每一个人提供高速互联网服务。该计划利用卫星取代传统的地面通信设施，来帮助偏远地区接入高速的宽频互联网，并为城市地区提供价格优惠的服务。星链计划的宗旨是结束当今世界存在的网络封锁，开发出“全球互联网通信系统”。最初的设想是在地球上空的预定轨道部署由1.2万颗卫星组成的巨型卫星星座。2018年2月22日，太空探索公司（SpaceX）在美國加州范登堡空军基地成功发射了一枚“猎鹰9号”火箭，并将2颗小型实验通信卫星送入轨道，星链计划由此开启。
2019年10月22日，马斯克成功通过星链发送推特，并表示星链已能提供天基互联网服务。星链的目标是到2020年在美国北部和加拿大提供服务，到2021年将其服务范围扩大到接近全球。SpaceX计划在20年代中期之前在3个轨道上先后部署全部的1.2万颗卫星：首先在550千米轨道部署约1600颗卫星，然后是在1150千米轨道部署约2800颗Ku波段和Ka波段卫星，最后是在340千米轨道部署约7500颗V波段卫星。整个计划预计需要约100亿美元的支出。单颗星链卫星的重量约227千克，采用紧凑的平板设计，可最大限度地减小体积，充分利用“猎鹰9号”火箭的发射能力。卫星上有4个强大的相控阵天线，可以瞬间定位和重定向实现大吞吐量通信，成本呈数量级降低，并由单个太阳能阵列供电，采用标准化太阳能电池面板，易于批量生产。配备了高效的氪离子推进器，使卫星能够进行升轨和机动，并在寿命结束时离轨。此外，星链接入美国国防部碎片跟踪系统自动执行规避机动，避免与空间碎片和其他航天器发生碰撞，减少人为错误，以更可靠的方法避免碰撞。
相比于旗下的新能源汽车、星舰计划以及商业航天项目等，星链计划是马斯克手中最有盈利能力的项目，甚至可以看成是 SpaceX未来商业矩阵中的“金牛业务”。按照马斯克的说法，只要拿下全球通信市场份额的 5%，每年的收入就能超过500亿美元，一年的进账就是SpaceX目前年营收额的17倍。
“星链”能够做什么？
国际关系理论现实主义流派认为，国家的权力来自两个方面——经济力量和军事力量，而星链计划在这两个方面恰好都有绝活儿。
先说说经济方面。经济学家张锐认为，据世界银行发布的数据，截至2019年底，全球还有约36亿人无法接入互联网，他们要么居住在纬度不低的险峻高山，要么生活在海底电缆无法触及的大洋小岛，或者是根本无法铺（架）设光纤与基站的偏远地区，再算上海洋作业、科考探险等人类行为可触达但通信信号未能严密覆盖的旷野地带，至少还有70%的地表为低轨卫星留下了信号辐射的空间。此外，公共应急响应、远程教育和远程医疗，以及农林水等细分场景，也都是卫星互联网可以大展拳脚的天地。低轨卫星具有高速率、低延迟的互联网接入服务特征，每颗卫星覆盖的用户数量越多，人均费用就摊得更低。拿 SpaceX的卫星来说，3层网络中离地球最远的卫星只有1150千米，最近的仅340千米，信号从各自近地轨道传输到地面分别只需3.3毫秒与1.02毫秒，各为同步轨道卫星的1/36和1/117;而在网速方面，星链可提供至少1Gbps/秒的宽带服务，是目前家庭宽带的 5～10 倍，同时还供给最高可达 23Gbps/秒的超高速宽带网络，至于所需费用，用户只需几十美元便可享受到流畅无阻的服务。其实，马斯克所关注的星链计划的盈利点并不仅仅存在于地球之上，还有可造的更广袤太空。与星链计划齐头并进，马斯克手上还有奔赴火星的星舰计划与商业载人航天计划，其中星链计划可以看成是后2个计划的基础设施，或者说有了星链计划的落地，马斯克将地球居民送到太空旅游以及太空采矿的梦想便可得到更快实现。
再说说军事方面。在军事领域，太空网络已经由支援陆海空作战的辅助战场，转化为比肩并重、相互支援的主战场，掌握卫星互联网就能掌握未来战争的主导权。目前，在全球范围内，商业卫星星座被用于军事通信领域屡见不鲜。星链计划可提供低成本、全球覆盖的高速互联网服务，若开展军事化应用，则将进一步增强美军的卫星通信能力。目前，全球多个巨型低轨通信星座计划于今年进入密集空间部署阶段，美国军方作为全球最大的商业卫星通信服务用户，率先认可了商业低轨巨型星座的军事价值。2019 年初，美国国防部新组建的航天发展局明确表示将在一网、SpaceX 等公司实施低地轨道巨型星座计划的企业采购服务。美国国防部航天发展局于今年7月首次透露了未来军用卫星体系的规划。根据该规划，下一代军用卫星将更多地利用廉价的小卫星星座，以代替现有的大型高价值卫星，增加天基系统的弹性。美国国防部高级研究计划局（DARPA）也在探索如何利用商业方法建造卫星星座，使建造星座的成本更低、周期更短、设计和建造用时更少。DARPA 最近开展的“黑杰克”项目就是旨在寻求研发具有较低“尺寸、重量、功耗及成本”（SWa P-C）特征的低轨军事通信与监视卫星，包括低成本卫星有效载荷和商业化卫星平台。此外，美国陆军将实验使用“星链”宽带星座在各军事网络间传输数据。根据5月20日同SpaceX签署的一项协议，陆军将用3年时间来试验这项服务。陆军一位消息人士告诉《航天新闻》，双方签的是一项“互助研发协议”，项目由位于马里兰州阿伯丁试验场的作战能力生长司令部C5ISR中心监视实施。这从一个侧面反映出星链计划存在的巨大军事用途潜力。
“星链”的冲击
正如任何事物都有正反两面一样，星链计划也有其负面影响。专家孔超和王阳阳撰文认为，该计划将会带来3个方面的影响与冲击。
一是卫星互联网自身面临较大的网络和信息安全威胁。与传统互联网相比，卫星互联网有它的技术特点，其时空跨度大、信息维度高、系统结构复杂、网络多源异构、节点动态变化。正是由于自身所具有的这些特点，卫星互联网比传统互联网更容易遭遇攻击，比如传输数据遭窃听、破坏和假冒，相关设备被攻击等。另外，卫星互联网计划涉及的卫星数量巨大，如果相应卫星上安装了有观测功能的载荷，存在为违法犯罪活动提供便利等严重问题。
二是网络空间进一步放大，将带来新的监管空白区域。卫星互联网作为一种新的互联网接入途径，其特点主要是便捷性、方便性、广域性，可以真正实现随时随地上网。这种跨越国界的全球互联网接入业务将带来新的监管空白区域。根据国际电联《无线电规则》，除卫星广播业务外，我国不能向其他国家提出该国卫星网络不可覆盖我国领土的要求。因此，任何覆盖我国的境外卫星均具有在我国境内开展卫星互联网业务的技术能力和手段，并且其卫星通信链路不受我国监管。
三是易形成太空垃圾，威胁航天安全。从现有的卫星互联网计划来看，卫星的数量多是一大特点，大量卫星的存在，意味着将来会产生大量的太空垃圾。星链计划中的卫星寿命较短、难以回收，容易形成太空垃圾，威胁航空航天安全，甚至威胁地面居住地和设施安全，造成巨大的经济和人员生命损失。实际上，首批“星链”卫星至少5%的报废率凸显了人们对巨型星座项目会在低地轨道“遗撒”数以百计的废弃卫星的日益担忧。
马斯克的SpaceX公司曾在2018年9月与第一名私人乘客签订了“大猎鹰火箭”的合同，SpaceX承诺将会让该乘客乘坐BFR飞行器进行绕月飞行。
SpaceX的载人飞船Crew Dragon曾在2019年4月发生严重的太空舱爆炸事故，但这些事故都为该公司积累了宝贵的航空航天经验。
由此可见，星链计划不仅有可能会危害太空安全，也有可能会对美国的战略竞争对手带来在网络安全方面的压力，这种压力为美国的大国博弈提供了战略优势和手段，有可能会对以天缘政治为主的国际关系产生深远影响。
尽管星链计划到目前为止尚未显示出全部威力，但是其进程以及前景给我们带来的启示不少。首先，航天计划的实施应该紧贴市场。马斯克这位天才的商人成功地将利润与星链计划紧密结合在一起，使其有了源源不断的动力。而这样的利润反过来又推进了星链计划的进一步推进，如此循环往复，越来越多的卫星被送进茫茫太空。
其次，航天系统是大工程，需着眼长远。如前所述，马斯克手头的商业载人航天计划和星舰计划是建立在星链计划基础之上的。商业载人航天计划不仅有着广阔的商业前景，而且对于国家战略能力的培育、特别是太空战略能力的培育具有很重要的意义。而星舰计划则更是尖端太空工程，马斯克的星链计划已经开始将这2个计划逐步变成现实，这就是系统工程思维的威力。
最后，私营企业与国家部门形成的良性互补关系将展示出很大优势，这种优势在星链计划中得到展示。一方面，美国国家航空航天局（NASA ）不仅在关键时候为SpaceX 雪中送炭且让它化险为夷，而且尽其所能地向 SpaceX 配给技术和人才，甚至传授一些独家经验。而另一方面，SpaceX 为 NASA 提供更低成本、更高效率的发射、载人和科学实验服务，让 NASA 从繁琐的具体事务中解脱出来，将更大的精力投入到国家航天战略布局中去。
需要特别指出的是，星链计划与5G目前还不存在竞争关系，很多场景可以成为互补的关系。5G的应用前景是大势所趋，未来智慧城市、人工智能、虚拟空间等都需要5G做支撑，而星链计划在网络速度上和5G没法比，星链计划每颗卫星的设计峰值带宽为20G（bps），即使最后全部发射1.2万颗卫星，总带宽就是24万G（bps），仅供24万用户以5G入门标准上网。星链计划需要在地面建设专用的中转设备才能进行信息交互，所以一对比，5G的優势远大于星链计划。其实早在2018年，中国就提出虹云工程和鸿雁全球卫星星座通信系统，虹云工程计划发射156颗卫星，它们在距离地面1000千米的轨道上组网运行，致力于构建一个星载宽带全球移动互联网络。鸿雁全球卫星星座通信系统计划发射300颗低轨道小卫星，为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务。所以，中国早已战略谋划部署全局，只有把核心技术掌握在自己手中，才能真正掌握竞争和发展的主动权，才能从根本上保障国家安全。而星链计划的进展带给中国航天的启示，将会在不久的未来产生影响。 （责编：南名俊岳）