文 | 陈蓝
战场上的星链
俄乌战争已经超过三个月，战况跌宕起伏。交战双方，包括乌克兰背后的美国及北约盟友，都使出了浑身解数。乌克兰战场一时成为新型武器的试验场。俄罗斯方面祭出了高超音速导弹、第五代隐身战斗机和战略轰炸机。乌克兰和北约方面则投入了弹簧刀巡飞弹、M777榴弹炮和制导炮弹等先进装备。在太空中，美俄由侦察、导航、通信、气象等卫星构成的天基系统也发挥了极为重要的作用。北约提供的战场情报使乌克兰方面获得了战场态势感知优势，数次让俄军遭遇意外挫折。由于马斯克的明星效应，SpaceX的星链通信卫星系统在这次战争中也多次成为热点新闻。
开战两天后，2月26日，乌克兰副总理费多罗夫便在推特上喊话马斯克，希望SpaceX在乌克兰开通星链服务并提供星链终端。仅仅几个小时后，马斯克在推特上回应说，乌克兰的星链服务已经激活开通，终端已经上路。又过了两天，第一批星链终端运抵乌克兰。费多罗夫在推特上贴出了照片并表示感谢。
图1：星链终端运抵乌克兰（cerdit：推特）
3月初，SpaceX CEO肖特维尔告诉媒体，SpaceX在战前的一个半月中一直在努力获得乌克兰星链服务的落地许可，但没有得到政府方面的回应。肖特维尔认为费多罗夫在推特上的请求就是正式许可。于是SpaceX极其迅速地激活了乌克兰的星链服务。肖特维尔还透露，SpaceX还在短时间内完成了一次终端固件升级，使它可以直接由12伏的车载点烟器驱动，同时能适应俄罗斯可能的电子干扰。
截止5月23日，SpaceX已经发射2653颗星链卫星，其中1800多颗（包括近300颗在轨备份星）处于工作状态，其余要么已经退役，要么还在测试中。目前的工作星中绝大部分是第一代卫星，不支持星间链路。只有用户终端连接的那颗卫星同时连接到地面站，通信链路才能建立。SpaceX在2021年1月发射了10颗第二代卫星，开始测试星间链路。二代星通过卫星中继，使附近没有地面站的区域，比如海洋、极地和偏远地区，也能接入互联网。2021年9月起，第二代卫星正式开始发射，但目前所占比例仍然很少。
图2：截至5月中旬星链星座组网规模（credit：satellitemap.space）
星链能如此迅速开通乌克兰的服务，得益于SpaceX在周边国家建设的地面站。乌克兰周边有三个星链地面站，分别位于土耳其、波兰和立陶宛。它们使得乌克兰一半以上的领土，包括基辅在内的西部和马里乌波尔在内的南部，能用上星链服务。但目前战斗最激烈的乌东地区不在一代星可用区域内。不过，少量二代星过境时，还是能连上卫星进行短暂通信。另一方面，低轨卫星过境时间很短，必须有足够多的卫星不断接替，才能保持稳定的通信。目前星链卫星的数量仍无法在可用性上超越地面光纤和静止轨道卫星通信。
下图为乌克兰地区5月某一时刻的卫星覆盖情况。图中黄色为乌克兰国境线，红色弧线内为一代卫星可用区。蓝色圆点为一代工作星，绿色菱形点为二代工作星，黄色圆点为备份星。黄色虚线为卫星和地面站链路，蓝色虚线为星间链路。从图上可以看出，乌克兰上空及周边有18颗一代星、4颗二代星和5颗备份星。但在乌克兰上空，仅有3颗可用的一代星。我们由此可以得出一个初步结论，即星链目前在乌克兰仅能提供初步的服务，可用性可能会存在问题。在乌东战区，星链还无法提供真正有价值的实时战场态势情报服务。
图3：乌克兰地区星链覆盖图（credit：starlink.sx）
到四月底，乌克兰已经接收了一万多台星链终端，据称每天有15万用户在使用。这些用户是谁，主要用途是什么，使用情况如何，西方媒体透露得并不多。不过，还是有零星的报道，我们得以窥见一斑。
3月29日，乌克兰军队进入俄军撤退后的伊尔平，基辅北部的一个小城。当时，该城24个移动基站大部分被毁，手机通讯完全中断。两天后，沃达丰乌克兰公司的工程师来到伊尔平。他们在城市边缘找到了一个光纤和电源线完好的基站，将星链天线和接收盒安装了上去并接上了一个发电机。只用几个小时，小城的通信就恢复了。
图4：伊尔平使用星链的移动基站（credit：Vodafone）
伊尔平的做法后来成为恢复通信的标准方案。诺基亚专门为此更新了相关通信设备的软件以更好支持星链。在基辅北部，由于电缆/光缆损坏，一条十公里的路上一连串村庄通信中断。但只用了一台星链终端，通信就全部恢复。乌克兰本地运营商Kyivstar采用移动基站加星链终端的方式恢复了博罗丹卡等多个地方的通信。运营商们也承认，星链的网速无法达到光纤水平，但基本语音和数据还是可以保证的。
至于星链在乌克兰军队中的使用，只有极少信息透露出来。伦敦时报曾在三月报道说，乌克兰军队将无人侦察机和星链终端相连，把目标信息直接发送给炮兵阵地。推特上则出现过一位外籍雇佣兵发的照片，显示在他们的车顶上安装了星链天线。我们也知道，马里乌波尔亚速钢铁厂内的乌军在被围期间用星链向外界发出过各种信息，包括推特上的求救信息、照片和视频等。这无疑是信息战的一部分。
对俄罗斯来说，星链增强了乌克兰军队的能力，必然不会坐视不管。5月8日，俄罗斯航天集团总经理罗戈津发推，称马斯克必须为向纳粹势力提供通讯设备而负责。此后两人又多次互怼，这里就不复赘述了。那么，俄罗斯有能力阻止或削弱星链吗？
俄罗斯去年成功测试了反卫星弹道导弹，证明了其击落星链卫星的能力。但太空中的攻击行动会导致俄美直接冲突，也违背俄罗斯一贯坚持的太空非军事化原则。用昂贵的反卫星导弹击落价值只有二十多万美元的星链卫星，并且需要击落上千颗才有效，无论效率上还是成本上都不可行。5月18日，俄罗斯宣布，佩列斯韦特（Peresvet）激光武器系统列装俄军部队。据称它能照射1500公里高度的卫星，使其失去功能。不过，这同样属于太空攻击行动，相信不到万不得已不会动用。况且，它的实际效果还有待证明。
图5：佩列斯韦特激光武器（credit：网络图片）
理论上，电子干扰和黑客入侵是更可行的办法。马斯克在三月份曾表示，星链经受住了所有的干扰和黑客行为。五角大楼一名电子战主管在媒体上透露，在得知俄罗斯干扰的消息仅一天后，SpaceX就升级了他们的固件并解决了问题。他对SpaceX的响应速度表示吃惊，也对美国军事装备没有那么灵活表示遗憾。战争还没结束，相信战场上干扰和反干扰的较量也不会停止。
不过，我们也没有必要高估星链在战争中的作用。考虑到战前八年，北约一直在训练乌克兰军队，乌克兰军方战时或许可以直接使用北约的战术通信卫星系统。它支持作战系统数据链、可靠性更高、功能更强。此外，成熟的移动卫星通信系统如海事卫星系统、铱星和全球星系统在目前阶段也比星链可用性更强，乌克兰必定也在使用。就目前阶段而言，星链更适用于单兵和游击小队，是专用军事通信系统的有效补充和备份。同时，它在战时大规模民用应急方面可以发挥重要的作用。
值得重视的启示
俄乌战争还在继续，星链的军事价值还没有完全呈现。但目前有限的信息已经可以给我们很多启示。
第一，星链在乌克兰展示了巨型星座的军事价值和抗打击能力。由于海量卫星冗余度极高，直接摧毁的反卫手段已经变得不可能。摧毁一颗卫星需要一枚反卫导弹，而一次发射即可补充数十颗卫星，效率相差数十倍。目前星链系统处于服务状态的卫星有1800多颗（包括备份星），已经远超任何国家的反卫导弹部署规模。而激光或能量束武器至今仍未经实战验证。不管效果如何，星链4万多颗的最终规模无疑使它具备了超强的抗打击能力。巨型星座还大大提高了正常使用时的可靠性，减少了对地面站的依赖。
第二，SpaceX引入了信息行业的很多理念和方法。星链卫星体现了“快速迭代”、“软件定义”的某些特点，虽然严格说它和真正的“软件定义卫星”还有很大差距。只用几个小时开通乌克兰的服务、快速接入现有电信运营商系统的能力、频繁的远程固件更新，都显示了星链系统极大的灵活性和可扩展性。这种能力在瞬息万变的战时无疑具有极为重要的价值。
第三，既然巨型星座军事上具有极强的抗打击能力，那么它就给了我们一个重要启示，如果将通信、导航、遥感这三项中低轨卫星的主要功能集成在一颗卫星上，无疑是非常合理的方案。这就是在业内日益受到关注的“通导遥一体化卫星/星座”。和独立建设三个星座相比，通导遥一体化星座通过三倍的规模化进一步降低了成本，提高了可靠性和抗打击能力。当然，不同的应用在卫星架构、轨道设计、无线频谱等方面存在差异甚至冲突。但这些都是技术问题，最终都能解决。通导遥一体化的构想无疑具有很大潜力。
星链系统还在建设中，目前在轨卫星数量还不到规划的10%，但已经显示了关键能力和极大潜力。当卫星数量进一步增加、大部分卫星都支持激光星间链路、终端成本大幅降低，星链的可用性无疑还会大大增强。目前我们无法准确预估星链的崛起和俄乌战争的爆发对美军天基系统会产生怎样的影响。但很清楚的一点是，军事应用和商业航天将更紧密地结合起来。从长远看，不排除未来美军的战略战术通信，乃至对地侦察和导航任务，会部分转移到商业公司开发运营、军民两用的通导遥一体化巨型星座上来。
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