俄罗斯版“星链”卫星成功发射,想要全球组网,最大难题是什么?

海江说军事 2023-07-25 07:53:00

《军武次位面》作者:太白

2015年,Space X公司的创始人埃隆-马斯克提出了“星链”计划,引起了外界高度关注。虽然“星链”计划主要针对民用市场,但是在“星链”计划的整个发展过程中,一直不缺乏美国政府和军方的身影。

▲测试“星链”的C-130J,图片来源:网络

美国空军曾在一架隶属于日本横田基地的730运输机中队的C-130J运输机上,安装过“星链”终端并进行测试。当时,乘坐该机的美国空军远征中心指挥官雷恩少校,成功利用“星链”,以视频会议的形式参加了一场远在印度洋迭戈加西亚基地举办的会议。这标志着“星联”终端系统与美国空军通讯体系之间的完美融合。美国在卫星通讯领域早先就有“鹰眼”系统,但它的终端机价格每台高达25万美元,因此很难在美军中大规模普及。然而马斯克“星链”的终端机每台价格不过300多美元,而且网速可以达到120Mbps/秒,不管是成本还是实际的使用体验,都让美国空军和陆军“印象深刻”。

▲“星链”使用的终端机,图片来源:网络

俄乌冲突爆发后,乌克兰副总理米哈伊洛多夫在社交媒体上向马斯克求助,希望后者能够为乌克兰提供“星链”终端机,以便恢复乌克兰被俄罗斯中断的网络。此前,“星链”还没有在军事领域大规模使用过,把“星链”终端机提供给乌军,既是对该系统的一次实测和检验,也是为未来在美军中普及做准备。马斯克随即同意了对方的请求,并向乌克兰送去了几万台终端机。“星链”系统进入乌克兰后,与乌军使用的“荨麻疹”作战系统一起,成为了乌克兰无人机小队必不可少的两样工具。

通常而言,乌克兰无人机小队会在放飞无人机侦察目标的同时,架设“星链”终端通讯设备。这些终端设备并非在所有的地区都能用,因为网速到底如何,不仅取决于当地的自然环境,比如是否有无高大的树木遮挡,或者是否有较高的楼房等,因为高度较高的遮蔽物通常也会影响网络信号的速度,同时终端机是否能够正常工作,另外还要考虑到俄军可能存在的电子干扰。

▲部署在卢甘斯克的俄罗斯“提拉达”2S系统,图片来源:网络

早在2022年初,俄罗斯就宣称使用“提拉达”2S移动式陆基通信卫星干扰系统,对“星链”进行了干扰。“星链”如果想要正常工作,至少需要满足3个条件:一是配备用户终端机;二是卫星过顶覆盖;三是有地面设备的支持。在使用中,“星链”通常有两种工作模式,一是“透明转发模式”,即用户将信息上传到卫星后,需要通过地面站的中转,才能将信息发送到另外一个用户的手中。二是“星上路由交换模式”,它指的是信息可以在不同的卫星之间进行接力传递,实现不同用户的信息通讯。在1.0版本的卫星中,还尚未实现星间转发功能,直到后来的1.5和2.0上,马斯克才真正实现了卫星之间的数据通讯。

▲“星链”的两种工作模式,图片来源:网络

但不管怎么说,“星链”的使用都离不开地面站的支持。由于乌克兰没有地面站,因此一直是借用波兰、土耳其、 立陶宛和德国等国的。“星链”加入乌克兰战场后,至少给乌克兰军队带来了3大好处。第一,乌军的前线指挥打通了,部队和部队之间的相互配合,也因为“星链”的存在而变得更为默契。第二,美国、英国以及北约其他国家侦搜到的各种情报数据,可以通过“星链”向乌克兰军方的指挥部进行转发。第三,乌克兰军队利用“海马斯”火箭炮,“暴风阴影”巡航导弹打击俄军目标时,因为通讯畅通,变得更加容易了。

尽管俄军一直声称对“星链”进行了干扰和破坏,但到目前为止,“星链”依然在乌克兰战场上发挥着至关重要的作用。或许正是看到了“星链”的军事使用价值,前不久日本也宣布,将为自卫队全面引入“星链”,以防止未来战时可能遭受到的通讯破坏。日本在卫星通讯领域只有3颗卫星可以使用,可以说是自卫队的绝对弱项,而有了“星链”之后,情况就会大为改善。

▲“星链”的地面站,图片来源:网络

作为乌克兰的对手,俄军一定最清楚“星链”对乌军战斗力带来的提升。因此也加快了本国“星链”的建设步伐。俄罗斯版本的星链名称叫做“球体”或者“球”。2022年10月份,俄罗斯国家航天集团宣布,一枚“联盟”2.1b运载火箭从俄罗斯东方航天发射场成功升空。这枚火箭上一共携带了4颗卫星,包括1枚“斯基泰人”D和三颗“信使”M。其中的这颗“斯基泰人”D就是“球体”中的一员。俄罗斯“球体”,计划由600颗卫星组成。仅从数量上来说,就比马斯克的的几万颗要少太多了。

从功能上来说,“星链”卫星每一颗的结构都相当简单,它的造价仅有一亿多美元,可以迅速补充。而俄罗斯的“球体”卫星结构相当复杂,不仅承担着卫星通讯服务的作用,还要承担着对地观测任务。就在最近,俄罗斯又发射了一颗名为“黎明一号”的通讯卫星并且顺利进入地轨道成功运行。“黎明一号”也是“球体”的成员,它生产厂家为隶属于IKS控股公司的1440局。

▲“黎明一号”通讯卫星,图片来源:网络

6月27日,“黎明一号”也随着联盟2.1b号运载火箭的发射,在7月4日成功进入近地轨道。最近俄罗斯方面宣布,“黎明一号”的数据传输成功,速度为12 Mbit/秒。尽管速度还比较差,但已经成功运行了。俄罗斯方面表示,下一阶段的任务就是继续量产这一型号的卫星,并争取将传输速度提升到100 Mbit/秒。但就目前的情况来看,俄罗斯要建成“球体”,至少还面临着3个比较明显的困难。

第一个是建设速度问题。俄罗斯计划从2025年开始,每年发射10到12枚火箭,每一枚火箭可以携带15枚卫星。那么俄罗斯要运送够600颗卫星,至少也需要4年时间,在俄罗斯方面的计划中,“球体”在2035年建设完成,就已经算是达标了,可见这个过程中,遇到的困难可能远比想象中的要多。

▲“联盟”2.1b火箭,图片来源:网络

第二,俄罗斯可能缺乏资金。“星链”计划之所以可以高速建设,离不开庞大资金的支持。即便如此,马斯克也是在重复利用火箭方面下了血本,才有机会把3万颗卫星送上太空。目前可重复利用的“猎鹰”九号火箭,发射成本约为3000万美元上下,而“联盟”2.1b的使用成本远高于此。俄罗斯目前是否有足够的资金来完成这项工程,真是尚未可知。之前,“球体”计划提交到俄罗斯国防部时,相关部门提出需要243亿美元的建设资金,这个数目着实把俄罗斯政府吓了一跳。2022年项目启动时,俄罗斯政府也只批准了29亿美元的建设经费,这笔钱连建设“球体”的资金都不够,更何谈后期的维护和升级?

▲研发中的“黎明一号”通讯卫星,图片来源:网络

俄罗斯虽然号称“球体”完成时,可以为几乎所有俄罗斯居民提供网络服务,而且将对全球75个国家开放并收取一定的费用。但从市场的角度上来说,“球体”显然没有与“星链”竞争资本。第三,俄罗斯“球体”完成计划建设完成,至少还需要10年的时间。届时美国很可能已经将“星链”在军事领域大规模应用上了,而且获取到了不错的经验。10年以后,俄罗斯的“球体”才刚起步时,落后美国的地方就太多了。

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