中国运载火箭解体, “千帆计划”能否挑战星链?|兵家常事

近日,中国一枚火箭将18颗低轨互联网卫星送入太空,但在将卫星送入轨道之后,火箭发生了爆炸,产生了超过700块碎片,这使得在地球轨道高密度地区的1000多枚卫星面临碰撞的风险。早在2022年,一枚长征六号甲运载火箭也曾在太空中解体,产生了数百块碎片。

中国运载火箭解体, “千帆计划”能否挑战星链?|兵家常事 近日,中国一枚火箭将18颗低轨互联网卫星送入太空,但在将卫星送入轨道之后,火箭发生了爆炸,产生了超过700块碎片,这使得在地球轨道高密度地区的1000多枚卫星面临碰撞的风险。

这些卫星是一家中国国有公司发射升空的,正是来自于中国版星链的“千帆计划”。根据中国的计划,到2024年底将发射108颗卫星,2025年发射648颗卫星,2027年实现全球覆盖,2030年达到15,000颗卫星的目标。而目前,美国SpaceX的星链在轨卫星数量已经超过6000颗,预计将在2025年部署接近12,000颗卫星。

中美在低轨卫星技术上仍然存在巨大的差距。第一个差距是成本。根据《齐鲁晚报》的报道,北斗三号卫星总设计师林宝军表示,目前国内每公斤卫星的发射成本大约为10,000美元,按此计算,单颗低轨通信卫星的发射成本大概在2,000,000美元。而马斯克的星链卫星,V1.0版本每颗发射价格在200,000美元左右,而最新的V2.0mini版本发射价格在800,000美元左右。这是因为V2.0版本的卫星比V1.0更大,总重量达到730公斤,而第一代星链卫星的重量仅为260公斤。

按照中国航空业的发射成本每公斤10,000美元来计算,第一代星链卫星的发射价格约为2,600,000美元。然而,马斯克将成本压缩到200,000美元,这个差异达到了13倍。成本越低,意味着能够用相同的钱发射更多的卫星,从而更早地完善自己的卫星网络。

中美低轨卫星的第二个差距是单次发射数量的限制。今年8月,中国首次发射低轨卫星,将18颗卫星送入太空。然而,美国SpaceX的单次发射量更大。根据CNN的报道,SpaceX猎鹰9号火箭在一次任务中曾经将143颗卫星送入轨道,创造了新的世界纪录,这一事件发生在2021年1月25日。

此外,SpaceX在同一次任务中,可以将不同制造商的卫星送入太空中的不同轨道。根据CBS的报道,2024年3月4日一天之内,SpaceX从加州发射了53颗商业卫星。这些卫星中包括一颗用于监测甲烷排放量的卫星,该卫星由一家环境保护公司开发,主要是利用红外探测仪监视陆地和海洋上的甲烷排放量。

中美低轨卫星的第三个差距是卫星性能和质量的差异自2018年首次发射以来,SpaceX的星链卫星已经经历了多次升级,从V0.9、V1.0到V1.2,目前的版本是V2.0 mini。从2023年开始,SpaceX发射的都是重量更大、体积更大的V2.0 mini卫星,每次发射约21至23颗。

以这次中国发射为例,第一次发射火箭就在空中解体,而space x单单在2024年就进行了79次猎鹰9号火箭的发射,没有一次事故,猎鹰9号火箭总共发射了372次,发射成功率达到99%。从中也能看出中美火箭技术的差距。

限制中国低轨卫星技术发展的另一个因素是商业化。目前,中国的卫星发射成本是SpaceX的10倍以上。维持和发射庞大的卫星网络本身就需要大量的资金。SpaceX通过商业化和融资来实现项目的可持续发展,但即使是最便宜的计划,每个月也需要120美元。换算成人民币,一年就需要约10,000元。你告诉我,在中国,谁会花一年1万人民币购买互联网服务。

特别是使用低轨卫星技术的许多用户处于农村和偏远地区。然而,美国和中国之间存在一个巨大差异,那就是城乡收入差距并不大。美国许多偏远地区的人依然开着汽车、住着大房子,每个月花一百多美元购买星链服务,压力不大。然而,中国的情况完全不同。中国的农民几乎没有退休金,普通农民大概只有一两百元的退休金。如果务农种地,一年的收入不过几千元。

这就导致了一个问题:在中国,居住在城市中的人没有必要购买类似星链的服务,而偏远地区的人没有经济能力购买相关服务。这就使得中国的千帆计划在商业化方面将遇到巨大的困难,使用者恐怕将寥寥无几。开发低轨卫星技术需要投入几百亿甚至上千亿美元,所有这些资金投入最终将只能由国家买单。在中国目前的经济形势下,中国政府能否持续为该项目投入巨额资金,要打一个大大的问号。

此外,中国也面临着太空卫星总数的限制。地球近地轨道大约能容纳60,000颗卫星,而星链已经发射了6000多颗,并且以每年数千颗的速度不断发射。埃隆·马斯克未来的庞大计划是发射40,000颗卫星,这意味着留给中国以及其他国家的空间本身就相对较小。

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虽然中美低轨通信卫星技术存在巨大差异,但中国为什么仍然要开发自己的“千帆计划”?

从乌克兰战争中,我们可以看到星链在现代战争中的广泛应用。在战争前线,由于电信基础设施被摧毁,战场上可能没有足够的网络和通信信号,在这种情况下,星链成为部队之间相互通信的重要手段。

更重要的是,马斯克的低轨卫星技术对于未来的无人化人工智能战争至关重要。它提供了一个低延迟、高流量的互联网。传统的通信卫星因为处于地球上空较高的轨道,流量受限,延迟有时能达到1秒钟以上。

以美国的全球鹰无人机为例,全球鹰并非完全无人化,而是由后方基地的人员操控的。然而,当全球鹰起飞和降落时,必须由另一组人员在机场的设施进行控制。这是为了避免高延迟导致的潜在事故。无人机在空中飞行时,哪怕有1秒钟的延迟问题也不算太大,但是如果未来实现无人化战争,坦克在地面上行动,1秒钟的延迟可能导致摧毁的不是军事目标,而是民用目标。

在乌克兰战争中,乌克兰大量使用自杀式无人艇攻击俄罗斯黑海舰队的军舰,并取得了显著的效果。例如,今年2月份,乌克兰使用多艘无人艇击沉了俄罗斯“伊万诺维奇”号导弹护卫舰。当时,乌克兰的无人艇对俄罗斯军舰进行了六次直接命中,由于损坏严重,该舰最终沉没。

乌克兰之所以能做到这一点,离不开马斯克的星链支持。这种无人艇所需的技术并不复杂,成本也相对较低,但它们需要军事人员进行远程操控。

未来无人战争的第一步,是这些无人舰艇和无人机在战场上活动,仍由人类控制和指挥。人工智能能够帮助它们做出更好的判断,与后方的通信必须依赖于低轨卫星技术。可以说,没有低轨卫星技术,就无法在实战中更好地应用人工智能。

中国正是看到了这一点,尤其是星链在乌克兰战争中的巨大作用,决定开发自己的低轨卫星技术。然而,当前中美在低轨卫星技术方面仍然存在显著差距,在成本、发射能力和技术成熟度方面,与SpaceX相比还有很长的路要走。