从乌克兰战场看商业航天的军事价值_黄志澄.pdf

本刊特稿Space International 国际太空 20234Featured Articles12从乌克兰战场看商业航天的军事价值黄志澄（远望智库）俄乌冲突目前尚未结束，胜负末明，但乌克兰在冲突发生的一年中，在战场上凭借美国商业卫星的支持，取得了许多较成功的战例。这不仅有助于美军不出一兵，就达到消耗俄罗斯实力的目标，并且证实了美国鼓励商业航天创新的政策，已带来了较丰硕的成果。美国商业卫星在乌克兰战场的应用，证实了美国商业航天的军事价值，增加美军建设太空弹性体系的决心，必将对美军的太空政策产生深远的影响。由此可见，商业航天正在成为一种不可忽视的战略力量。乌 克 兰 的 卫 星 图 像1 乌克兰战场的美国商业太空能力据报道，美国天军（USSF）负责人杰伊雷蒙德将俄乌冲突形容为“第一场商业太空能力发挥重要作用的战争”。这其中,美国发挥重要作用的首先是商业遥感卫星。这些遥感卫星可以实时监视战场动态及俄罗斯的后勤补给状况，从而为乌克兰军队提供关键的情报支持。美国提供光学成像卫星图像的公司,如：麦克萨技术公司（Maxar Technologies）、行星公司（Planet）和黑天全球公司（BlackSky Global）等，用其商业卫星获取了大量情报信息传递给乌克兰政府，为其提供了大量的信息支持。麦克萨技术公司的卫星图片分辨率原为 0.3m，在 2021 年底，该公司宣称通过智能算法升级,成功将成像分辨率提升至 0.15m 级别。这种级别的分辨率，已经超过了冷战时期苏联的顶级侦察卫星的分辨率，并接近美军“锁眼”系列卫星 0.1m 的分辨率。Planet 公司部署的卫星中，大约有 21 颗卫星为 0.5m 分辨率，另外还有约 120 颗卫星的分辨率为 3m。Planet 公司凭借星座组合达到了很高的覆盖度，因此能够为乌克兰及时提供地球成像数据。为了能够在乌克兰上Space International 国际太空总第 532 期13空的恶劣天气下穿透云层覆盖，并能在夜间工作，必须借助于商业合成孔径雷达（SAR）卫星。芬兰的冰眼公司（ICEYE）和美国的卡佩拉空间公司（Capella Space）提供了分辨率在 0.5m 的 SAR图像。在信号侦察方面，监控射频信号并能精确定位的美国鹰眼 360 公司（HawkEye 360）的卫星星座，也为乌军提供了俄军无线电信号（包括通信信号和雷达信号）的侦察数据。鹰眼 360 公司的星座还能够监测数亿平方千米区域内 GPS 干扰发生的时间和地点，并可通知客户使其迅速做出反应以减轻影响。此外，还有阿根廷的卫星逻辑公司（Satellogic）等，可以提供卫星数据分析服务，利用人工智能技术和专业算法对卫星照片和其他数据进行融合分析，从而提供更有用的情报。其次，商业通信卫星也在俄乌冲突中发挥了重要作用。美国和北约的高轨和低轨宽带通信卫星为乌克兰军队提供了通畅的通信保障，尤其是太空探索技术公司（SpaceX）的“星链”（Starlink）低轨星座项目的作用更大。“星链”系统是由 3000 多颗低轨道卫星和众多地面终端组成的高速卫星通信网络。目前，乌克兰境内有 2 万多台“星链”地面终端在运行。大量的“星链”卫星终端设备为乌克兰提供了高速互联网服务。它不仅保障了乌克兰军队的通信能力，协助乌克兰军队组建了有效的战场指挥信息系统，实现了目标情报数据的实时或近实时传递，保障了地面打由美国的商业卫星于 2022 年 4 月 16 日拍摄的克里米亚空军基地中的苏-30 飞机击力量的作战决策与指挥、控制，实现对俄军目标的迅速、准确发现与精确打击。俄罗斯曾尝试过使用多种电子作战手段，以瘫痪乌克兰境内的“星链”服务，SpaceX 公司曾迅速通过调整通信频率和算法，让俄罗斯的电子战手段失效。随后，俄军在战场上缴获了部分“星链”终端，对它进行拆装破解后，提出了进行有效电子干扰的方法，并在战场上逐步应用。由此可见，乌克兰在俄乌冲突的第一年中凭借美国的商业太空能力，获得在信息、情报方面提供的支持，取得了一定的太空优势。据航天新闻报道，2022 年 10 月 25 日美国天军太空发展局（SPA）在米切尔航空航天研究所的发言称，到目前为止，“星链”的表现说明了一个增殖星座的力量，可以阻止攻击并提供弹性。“星链”卫星网络在武装冲突期间的表现，是对太空发展局的鼓励，该机构计划在未来几年内，将向支持美国军事行动的数据传输和导弹跟踪，部署低地球轨道（LEO）的卫星网络。2022年3月29日，乌克兰军队重新控制基辅北部的伊尔平，将“星链”天线和接收盒安装在基站之上，恢复了通信13本刊特稿Space International 国际太空 20234Featured Articles142 商业航天的军事价值早在 2005 年，美国海军中将詹姆斯马蒂斯和军事学者弗兰克 霍夫曼就在美国 海军杂志 上撰文，提出“混合战争”的理论。2007 年，霍夫曼撰写的 21世纪冲突：混合战争的兴起一书，对“混合战争”进行了系统探讨。他认为现代战争的形态正在发生变化，即从传统的“大规模正规战争”或“小规模的非正规战争”，正在向界限更加模糊、作战样式更为融合的形态发展。这种战争的基本特征是“混合”，是作战力量的混合、作战手段的混合、作战模式的混合，作战主体和作战方式呈现出交叉、重叠、模糊的特点。如前所述，深度参与俄乌冲突的以美国为主的北约商业太空力量，可以借助非政府组织的商业公司，针对对手具体特点制定战争手段，从而以速度最快、代价最小、效果最好的方式参与战争。商业航天力量是在以往战争中几乎没有出现过的一类新的军事力量，让混合战争拥有更丰富的博弈手段，从而将混合战争推向一个新阶段。美国在俄乌冲突中积极发挥商业太空力量的原因和意义主要有：第一，商业航天力量具有很大的灵活性。由于它并非国家力量，因此应用在战场上可以避免冲突的乌克兰士兵通过“星链”使用手机直接升级。由于民间力量的行为在法理上不代表国家行为，可以使战争控制在适当的范围内，从而增加战略回旋余地。例如：在俄乌冲突中，由于商业卫星属于民间资产，俄罗斯对其攻击尚未有国际法的依据。为了避免冲突升级，再加上技术和成本上的考虑，俄罗斯一直无法实施直接的反击。第二，商业航天力量的使用成本低。这有利于维持战争的长期性，从而持续消耗敌方的有生力量。商业太空力量已经能够运用通信、遥感、导航等太空能力，获取最重要的信息和情报。同时，商业公司的运作相对于国家层面的战争消耗，无疑是一种成本低廉、代价较小的替代方式。第三，商业航天力量有很大的韧性。2022 年 10月 26 日，俄罗斯外交部副部长康斯坦丁沃龙佐夫表示：“美国及其盟友将外层空间的民用，包括商业基础设施要素用于军事目的。显然，这些国家没有意识到，这些行动实际上是间接参与军事冲突。准民用基础设施可能成为报复的合法目标。”当然，俄罗斯有能力击落近地球轨道上的“星链”卫星或其他卫星。2021 年 11 月，该国采用直接上升式反卫星（ASAT）方式发射了一枚反卫星导弹，在 480km 的高度击中了一颗报废的俄罗斯卫星，并将其炸成 1000 多块可追踪碎片。实际上，这种针对单一目标的直接上升导弹战术，对于像“星链”这样的由数以千计的小卫星组成的分布式星座，成本极高而且难以奏效。因此，反卫星技术今后将会重点发展软杀伤技术。第四，发展商业航天力量有利于军民一体化。商业航天力量不仅能在干预局部战争中发挥作用，也已经成为国家战略力量的重要组成部分。发展商业航天促进了航天技术领域的颠覆性创新，不仅有利于军事航天的升级换代，而且是军事航天的战略备份。近日，SpaceX 公司在“星Space International 国际太空总第 532 期15从“国际空间站”（ISS）发射行星实验室的小卫星链”的基础上，又推出了为国家安全服务的“星盾”（Starshield）计划，为实现军民融合的通、导、遥一体化跨出了重要的一步。第五，由于俄罗斯的商业航天远远落后于美国，因此，在这次冲突中，俄罗斯只能使用国家投资的数量较少的军用卫星，从而使得俄罗斯在太空并未获得任何优势。总之，参与此次俄乌冲突的西方商业太空力量，虽然从表面上看并非直接介入冲突，但却充当了战争代理人的角色，并对军事航天力量的发展产生了深远的影响。由此可见，以商业航天为代表的太空力量，已成为改变现代战争形态的重要因素之一，并且成为一种不可忽视的战略力量。3 乌克兰战场对美国太空政策的影响自 1958 年时任艾森豪维尔总统发布美国关于外层空间的初步政策以来，每届总统都发表过太空政策。进入 21 世纪以后，小布什、奥巴马和特朗普等三位前总统都发表过国家太空政策。目前，拜登政府还没有发布完整的太空政策，但在 2021年 10 月 1 日，美国白宫发布了美国太空优先事项的框架。仔细研究美国太空政策的变化，不难发现这些政策都坚持美国要继续保持在太空领域的领先优势，确保美国的太空安全。为了达到这个目标，美国越来越重视商业航天的发展。在布什政府的时候，只是提出了这个问题，并没有过于强调。而在奥巴马政府的太空政策中，已经把发展商业航天放到非常重要的位置，提出了要最大限度地采购商业太空产品与服务，以满足政府的需求，通过加强商业航天的创新技术，加强美国在世界航天技术发展中的引领作用。在特朗普政府的太空政策中，将发展商业航天看作是美国能在航天领域取得领导地位的前提，并提出了政府应对商业航天进行有效监管，以促进其健康发展。最后，从拜登政府提出的太空优先事项的框架中，我们可以看到，拜登政府主张为了确保美国在航天领域的领先地位，要将国内各方面的航天力量形成一个体系，并充分地肯定了商业航天在这个体系中的地位。除了国家的太空政策外，美国国防部也相应发表国防部太空政策。在俄乌冲突后，美国国防部于 2022 年 8 月 30 日发布了最新的国防部太空政策，文件将太空视为“美国国家军事力量的优先领域”。该文件提出美国国防部在太空领域的主要任务仍然为：确认太空是国家军事力量的优先领域，是推进国家安全的多领域联合军事行动的基础。除此以外提出要利用和促进国内民用和商业航天工业的蓬勃发展，包括重视扩大和加强创新的商业航天的能力。文件强调了加强与国内和国际商业航天工业合作的重要性，并提出了以下几条措施：利用商业航天工业的技术进步和企业创新与投资，以较低的成本发展新的和正在出现的能力；发展与太空相关采办的创新文化，包括利用最佳商业实践和电子商务解决方案，以减少周期时间和成本，并鼓励团队合作；鼓励国内与航天相关行业要为促进美国领导地位而努力，包括一个以美国利益为优先考虑的强大的美国供应商基础，并鼓励提供支持国防部关键职能的能力；鼓励商业航天经营者要分享它们的航天安全数据(例如：计划、时间表和业务状况等资料)，订立维持和改进太空物体数本刊特稿Space International 国际太空 20234Featured Articles16据库的协定或安排，并发布轨道信息以加强太空飞行安全等。由此可见，由于美国商业太空力量在乌克兰战场发挥的重要作用，美国将把发展商业航天提高到国家战略的重要地位，并提出许多措施，加强军民一体化和提高企业的创新能力。4 为太空中的第一场战争作好准备据航天新闻报道，美国国防部于 2022 年10 月 27 日发布2022 年国防战略宣称，美国的竞争对手可能会在冲突中威胁美国卫星，以削弱军方获得关键服务的能力，并呼吁更多地利用商业航天技术，来加强美国太空防御。该文件证实了五角大楼正在建立多层导弹防御系统和导弹跟踪卫星网络，通过部署多样化、有弹性和冗余的卫星星座，来威慑对手和提高防御能力，并增加重组能力以增强在破坏时的战斗能力。该战略称，国防部将加强与商业公司在优先领域的合作，并利用其技术进步来实现太空能力的提升。一般来说，应用卫星可按照用途分为民用卫星、军用卫星和商业卫星等。商业卫星的发展大体上可以分成三个阶段。第一个阶段是从 20 世纪70 年代开始的起步阶段。此时商业卫星主要是通信卫星，它们在电视转播和通信领域取得很大的进展；在 20 世纪 90 年代，以“铱星”（Iridium）为代表的低轨通信星座也开始兴起。第二个阶段是进入 21 世纪后的发展阶段。此时，商业遥感卫星的分辨率从 1m 发展到 0.5m,直至 0.15m。其次是低轨互联网星座得到了快速发展，其中以“星链”低轨互联网星座为代表。估计到 2030 年前后，商业卫星将进入到一个具有轨道服务能力的体系成熟阶段。当前，太空军事化还局限在对战场进行信息支援，包括应用导航卫星、通信卫星、遥感卫星、海洋监视卫星等。但是对于未来，我们要特别警惕太空的武器化和战场化。太空武器化包括两方面：一方面是对卫星的攻击，这其中的一种方式是在轨道上用航天器对卫星攻击（天对天），另一种方式是地对空，即利用反卫星导弹对卫星实施攻击（地对天），这些都属于“硬杀伤”；与“硬杀伤”相对应的是“软杀伤”，指的是对卫星进行电子干扰，目前在乌克兰战场已经应用了对卫星的电子干扰。另一方面，太空武器化也包括在太空利用航天器对地面目标实施打击，但目前这种设想仍停留在研究阶段。展望未来，在太空会不会打响第一枪？战争会不会将从陆、海、空扩展到太空？由于未来航天能力的发展，美国正在为太空中的第一场战争作好准备。这方面可以 2022 年 10 月 24 日航天评论发表的美国太空作战官员陆军上校本奥格登的文章在终极高地进行再利用为代表。虽然他只是一个中层军官，但其分析很有代表性。该文的主要观点如下：在俄乌冲突中，私人公司发射的卫星为美国创造了巨大的价值。另一方面，SpaceX 等新兴航天公司的可重复使用火箭，彻底改变了商业航天，这项颠覆性技术同样会对军事应用产生影响。几十年来，一次性火箭的成本高居不下，生产时间较长，这些都限制了太空活动的参与和节奏。直到最近，美国还认为，任何大规模的太空军事存在都是不可持续的。然而，使用更廉价和更频繁的可重复使用火箭，则增加了美国国防部快速填充所需轨道的机会，可作为支持和捍卫国家太空目标的一种重要手段。美国国防部还可以实施一项战术响应发射计划，作为一种快速更换卫星的手段，以阻止对手在轨道上攻击美国资产。此外，军方可以利用传统全球行动的附带作用，需要全球覆盖的组织，如美国运输司令部，可以执行近乎即时的亚轨道补给任务，以更好地支持世界各地的紧急行动。这些可重复使用的商业火箭技术的每一个军事应用,最终Space International 国际太空总第 532 期17都提高了美国在太空的领导地位、威慑措施和军事存在。另外，一项名为“太空服务、组装和制造”（ISAM）的国家计划，通过引入转型能力，几乎可无限期地延长军事卫星的寿命。蓬勃发展的轨道服务行业，不仅为太空经济提供了清除碎片、卫星检查、太空拖船、卫星修理和燃料补给等改变游戏规则的功能，而且为实现军事太空优势提供了必要的操作。为此，国防部必须做出有远见的决定，迅速应用现有的先进技术，以战胜面临的威胁，并确保在必然会到来的“第一次太空战争”中取得成功。诺格公司（NG）正在开发卫星延寿和服务技术5 结束语就目前乌克兰战场来说，由于美俄在太空能力和国家经济实力上的差异，因此，估计双方都不会在太空打响第一枪。但由本文分析可见，美军为了维持其太空霸权，凭借美国商业航天在乌克兰战场的出色表现和今后的发展，正在加紧推进太空的武器化和战场化。为此，我们除了提高警惕，在战略、政策和技术方面作好应对，并积极发展我国商业航天之外，还应呼吁各航天大国，在联合国的框架下抓紧时间进行太空军备控制的协商和谈判。参考文献1 王 兆 耀.国 家 战 略 性 力 量 商 业 航 天 定 位 的 再 思 考(一)EB/OL.2022-08-11.https:/ 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