发布日期 2024-04-22 | B站
正文
欢迎收看第15期《高见》，本期我们来聊一聊SpaceX的军事潜力。如果用一句话总结SpaceX过去10年的成绩，那就是空间运力革命。在2023年之前，人类航天史上的轨道运力纪录是1985年的1000吨出头，其中约640吨是美国用航天飞机完成的。这之后30多年，人类航天运力规模再也没有接近过千吨级，随着苏联解体与美国航天飞机退役，全世界空间运力常年徘徊在三四百吨的水平。10年前，SpaceX扩大了生产线规模，每个月生产一枚猎鹰九号火箭。2015年12月猎鹰九号完成首次回收，在2018年开始成熟运营。从2020年开始，SpaceX的空间运力呈指数化增长，在2022年达到近700吨，打破美国历史纪录，紧接着在2023年达到近1300吨，打破人类历史纪录。今年马斯克要发射全世界90%的入轨质量，中国排第二占6%。
接下来SpaceX要用星舰来延续运力指数化增长。今年3月14日SpaceX完成了星舰第三次试飞，接下来几周要进行第四次试飞，今年预计要完成6~9次试飞实现回收验证。目前星舰超级工厂正在建设，准备实现每月生产一枚星舰，与此同时SpaceX还在建设新的星舰发射台。随着星舰进入成熟阶段，SpaceX的空间运力会迅速爬升到万吨级。空间运力革命的前提是靠火箭重复使用来实现发射规模的增长。2016年马斯克宣称猎鹰九号要实现10次以上的复用，直到这时，全世界老航天仍然普遍觉得马斯克在吹牛，认为能回收个四五次就不错了。就在前几天，猎鹰九号最大复用次数已经达到了20次。发射规模想要可持续增长，还要大幅削减成本。猎鹰九号目前标准报价6700万美元，所谓标准报价是指把猎鹰九号当一次性火箭使用的全部服务价格；复用版服务报价在5000万美元左右，而且复用次数越多报价越低。
按近地轨道运力算，猎鹰九号在回收情况下能运送17.5吨载荷，复用版报价每公斤不到3000美元，猎鹰重型更便宜，每公斤不到2000美元；即便是把全新猎鹰九号当一次性火箭使用，每公斤也只有3800美元。成本方面，根据中国长城工业集团测算，SpaceX新造一枚猎鹰九号的成本是5000万美元，复用一次的成本是1500万美元。也就是说，一枚猎鹰9首发一次加复用一次赚的钱，就能再造一枚火箭，送一公斤载荷入轨的实际成本不到900美元，所以星链能够用极低的成本迅速组网。2023年SpaceX用猎鹰系列火箭完成了33次对外发射服务，营收超过35亿美元，轻松覆盖63次星链发射的成本。
直到现在，中文互联网上的讨论动不动还要搬出长三乙和猎鹰9号比成本，说长三乙一发火箭2.6亿人民币相当于3600万美元，而猎鹰9发射服务报价6700万美元，中国火箭有绝对的成本优势，乍一看似乎中国在国际上抢单困难完全是因为政治。但这纯粹是在玩文字游戏：2.6亿只是长三乙的火箭价格，根据2019年中国卫通招股说明书，除了采购火箭要花2.6亿，发射场与地面测控还要另收1.15亿服务费。也就是说，长三乙一次发射服务的完整报价是3.75亿，折合5,180万美元。按近地轨道运力11.5吨算，平均每公斤报价4500美元，而且国内采购长三乙用的还是统筹价，低于实际成本。如果长三乙真比猎鹰9号便宜，星网组网也不用等国产可回收火箭了。接下来两年，我国的XRV22、常识A、朱雀3、天龙3也会陆续验证回收技术，追赶这一波运力革命，根本就不需要用歼8大战F22的段子来找安慰。
星链在俄乌战场
凭借运力革命，SpaceX对内能送更多的美军卫星上天，对外能用星链抢卫星通信市场。目前星链全球用户已经超过270万，实现营收净利润。过去几年，美军已经多次测试了星链的军事服务能力。2021年，在星链基础上，SpaceX与美国国家侦察局签了18亿美元的星盾合同，目前已经送了十几颗测试卫星入轨，还专门开发了军用终端。今年3月，星盾计划已经明确要建设成几百颗卫星的星座。在过去两年，星链已经深度影响了俄乌战争，接下来的星盾也会对我国军事安全造成威胁。在2022年俄罗斯正式出兵乌克兰之前，亲俄武装已经与乌军断断续续打了8年。在此期间，俄罗斯向亲俄武装输送装备与人员，以较小的成本维持了代理人战争，将克里米亚收入版图。乌军用苏式装备与旧指挥体系打割据武装都费钱，8年不温不火的代理人战争给了普京军事冒险的信心。
2022年2月24日，俄军从空中闪击基辅，结果突袭失败，转为地面推进。两天后，乌克兰副总理费多罗夫在推特上喊话，说希望马斯克向乌克兰提供星链服务。几小时后，马斯克就在推特上回复，说乌克兰地区的星链服务已经激活。战争开始后第四天，首批星链终端就送到了乌克兰，并被乌军迅速应用到了战场上。一周后的3月4日，马斯克又开通了乌克兰的动中通服务。俄军立即对星链卫星进行干扰，一度阻塞了乌克兰部分地区的星链信号。结果只过了几个小时，SpaceX就通过远程更新卫星软件，用跳频扩频的方式绕过了干扰。星链改变了乌军的通信结构。有了星链支持，乌军可以通过自己开发的APP，或者干脆建个网络聊天室，就能使旅级单位与连排级单位实时沟通。乌军前线士兵可以利用星链终端，实时回传无人机侦察情报，指引远程火力进行打击。这完全颠覆了乌军过去的指挥链路。
随着西方援助的远程火力装备进场，乌军用海马斯、星链、无人机打出了远程火力游击战，在反攻阶段大量摧毁了俄军装备，到2022年底基本把战线推到了目前状态，战争进入僵持阶段。在此期间，俄乌双方围绕星链的定位、识别、通信，展开了多轮战术迭代。俄军有先进的电子战装备，曾在叙利亚战场成功干扰过美军通信和传感器，莫斯科也常年保持着GPS干扰状态。但俄军缺乏复杂电磁对抗环境下的多兵种合成演练，实施电子干扰时，往往会导致自己也被干扰，所以俄军在进攻阶段暂停了干扰，后来又在乌军反攻阶段把成体系的装备分开使用。乌军能缴获多套俄军电子战装备，就是这一时期俄军管理混乱的结果。即便如此，俄军在电子战方面仍然保持了明显的装备优势。乌军使用星链终端时，通常是用路由器连接网络，而大多数无线通信设备接口都有唯一标识码，有固定的MAC地址，这就让俄军能够进行追踪识别。
战争初期，乌军的星链终端比较少，前线指挥所一般就在终端附近，所以俄军在2022年通过识别星链终端位置，多次呼叫远程火力实施了斩首攻击。2023年1月，星链后台升级软件，允许乌军使用随机MAC地址，规避了俄军的追踪识别。在2022年，星链终端还要通过GPS定位才能与卫星互联，而俄军擅长GPS干扰，干扰源甚至下发到前线单兵，一度使乌军部分星链终端失去定位，无法上网。最后星链后台升级的软件允许乌军星链终端关闭GPS定位，直接与卫星联网。前面提到，战争头两周，俄军就干扰过星链卫星。俄军能干扰星链，是因为2022年初星链只组网了2000多颗，而且绝大多数都是第一代卫星，没有星间链路功能。这就导致在2022年上半年，乌克兰附近只有十几颗星链一代星，乌克兰本土上空往往只有三四颗卫星过境。
这一时期，乌军的地面终端大部分时间只能通过少数过境的星链一代卫星，单线联系立陶宛、波兰与土耳其的地面信关站，乌东地区甚至大部分时间都没有网络覆盖。所以俄军通过干扰一两颗卫星的接收机，就能阻塞区域星链网络。2022年3月星链升级软件绕过干扰后，俄军缴获了一批星链终端，通过拆解分析，还升级了卫星干扰措施。由于2022年星链卫星在乌东地区覆盖不足，俄军可以利用星链卫星的空档窗口，在乌东地区加强干扰。2022年9月乌军反攻时，就在多处前线突然被俄军干扰星链通信，导致指挥出现混乱，俄军还趁机打出了几场小规模歼灭战，延缓了乌军的反攻势头。但随着星链不断组网，目前星座规模已经接近6000颗，其中星链1.5版和2.0版有4300多颗，都有星间链路功能。现在乌克兰上空随时都有十几颗星链卫星过境，周边还有几十颗卫星能提供服务，可以用星间链路完全覆盖领土。
有了充分的网络弹性，所以俄军没办法再对卫星进行有效干扰。与此同时，乌克兰企业还对星链终端进行大量魔改，增强机动性，扩大适用面。乌克兰不仅开发了手提箱式便携终端，还开发了能快速安装到车顶的星链模块，甚至把星链终端改装到了无人艇和无人机上。由于黑海海域狭小，俄黑海舰队既无法拉开距离，也无法保持机动状态，因此被乌军无人艇击沉了好几艘。2023年，俄罗斯通过构筑多层防御阵地挡住了乌军反击，战争进入僵持状态。与此同时，俄罗斯在国内转产军工，向前线稳定提供无人机，与乌军拼消耗。在这种堑壕、地雷与无人机构成的阵地战场，乌军没办法再使用之前的游击战术，而且乌军也没有足够数量的无人机，发挥不出星链的战术优势。对于马斯克来说，星链遇到的麻烦才刚开始。
目前乌克兰有超过10万套星链终端在活跃，绝大部分都是第三方国家捐助给乌克兰的，终端注册账户遍布世界各地，这就导致马斯克对着10多万套终端管理失控。马斯克虽然可以关闭部分地区的星链服务，但不能关闭战场前线的服务，所以俄军也从波兰走私，搞了几千套星链终端在前线使用，弥补了战术短板。以目前的局面看，俄乌战争大概率会延续到2025年之后。总体来说，星链最初设计目的是商业服务，不是专业的军事装备，军事潜力也没有得到系统性开发。星链只是恰巧赶上了俄乌战争，所以能凭借人类首颗巨型通信星座的体量优势，影响了战争走向。
星盾与下一代太空架构
星链通过俄乌战争初步展示的巨型星座的战争潜力，随着美军下一代国防太空架构的建设，未来战争形态也将被彻底颠覆。过去空间运力不足，全世界的军事卫星加起来只有几百颗，美国作为世界头号强国，也只能维持200多颗军事卫星的运行。在这种情况下，军事卫星想要提高性价比，就要尽可能增强单个卫星的功能，部署到较高的轨道。进入21世纪，中美俄都有了成熟的反卫星技术，这就使得传统军事卫星生存能力下降，一旦爆发全面战争，大国之间的第一轮攻击就能互相摧毁军事卫星。所以十几年前的军事思路，还是在互相摧毁军事卫星之后，临时发射一批小卫星支援战场。过去几年，SpaceX验证了可回收技术，组网星链，美军迅速意识到了低轨巨型星座的战争潜力。
2019年，美国国防部太空发展局提出了下一代太空架构，包括一个地面支援层，以及太空的传输层、战斗管理层、跟踪层、监控层、导航层、威慑层，准备通过大规模组网近地轨道军事星座，用量变换质变。但美军自己做低轨星座，成本效率完全比不上商业公司。黑杰克星座几年才打了几颗验证星，现在干脆连项目都黄了。而星链卫星有一半的功率冗余，还能批量生产，批量发射，加几个军用模块就能变成军事星座。所以美军进一步转变思路，找SpaceX开发星盾。从SpaceX官网放出来的效果图来看，星盾基本就是星链的加强版。但光有几百颗星盾还是不够，不仅数量少，覆盖能力差，而且抗打击弹性也不高。前段时间，马斯克已经测试了星链直连手机的功能，信号强度能够穿透楼房，实现手机在室内上卫星网。
未来几年，随着星链大规模部署直连手机的星座，现阶段几千颗卫星的商业价值会迅速降低，SpaceX可能会将这几千颗旧星链整体打包卖给美国国防部。美军接下来会寻求更广泛的商业合作，甚至会想办法把军用设备分散安装在商业星座上，用较低的成本实现星座目标。这是个非常危险的信号，因为过去大国之间的战略平衡有几条默认原则，比如攻击预警卫星等同于发动战争。美军未来的太空架构会分布式放在民用卫星上，模糊了战争边界，在客观上增加了战争的触发概率。而有了巨型星座支持，美军就能够全面提升作战效率。结合美军近几年提出的作战概念，仅凭巨型星座的通导遥加强，未来战争就能大幅提高分布式作战能力：比如无人机蜂群作战、无人协同反潜、无人舰艇自主反舰；空军也能实现用中程的僚机编队进行穿透性制空。低轨导航增强不仅能增加抗干扰能力，还能加快定位收敛速度，提供亚米级甚至是分米级导航。
巨型星座24小时遥感结合机器学习算法，能够不间断回传目标情报，全面提升军事打击的杀伤链。过去10年，我国也建设了一些近地轨道星座，比如吉林一号星座已经组网100多颗。明年国内还会用SAR星组网女娲星座，要实现全球任意地点小时级重访。但相比于未来巨型星座的全天候覆盖与抗打击弹性，目前国内的星座只能算是过渡方案，未来要靠星网来和美国抗衡。现在星网已经发射了几颗验证卫星，就差可回收火箭了。
星舰与轨道轰炸
几年前，中文互联网上有个航天爱好者的BBS，叫航空航天港。马斯克刚推出星舰计划时，航空航天港的网友就争论过星舰的军事潜力。后来航空航天港关闭，这个话题逐渐消失在了中文互联网上。今年3月星舰第三次试飞，知乎上再次热议星舰的军事潜力，有不少网友都在幻想星舰可以进行轨道轰炸。先说结论：星舰的技术上确实可以进行轨道轰炸，但这就跟纳粹德国的多拉列车炮一样，没什么意义。过去的轨道轰炸机概念是利用亚轨道再入的方式，实现飞行器远距离战术突防，然后凭借高机动性能打击时敏目标，或者进行战术轰炸。星舰虽然能再入，但不能在目标区域上空长时间盘旋，也不具备大气层内的高机动性，而且星舰是液体火箭，发射前准备周期长，也没办法用来打击时敏目标。如果是打击地面设施这种非时敏目标，那更不需要星舰自己去轰炸。星舰是运载工具，拉货才是本行。
如果要打击地面设施，更有效的办法是用星舰送一批轨道打击平台入轨，之后再进行对地攻击。直接用星舰执行轰炸任务，这就好比把重载卡车改装成卡车炸弹，把火车改装成装甲列车，不是说技术上不可行，而是没必要。
星舰冲击战略平衡
星舰对未来的军事影响，主要是有了上万吨轨道廉价投送能力之后，美军能做什么。对于马斯克来说，星舰是星链2.0组网的前提，能够把单星重量提高到1.25吨，把卫星功能提升十几倍。对于美军来说也一样，星舰的运力首先是能增加星座规模，而且还不是用小卫星组网，能够以数量级的方式提高下一代太空架构的功能。在战术层面上，美军将有能力24小时跟踪目标，甚至做到提前预警。随着空间能力的提升，美军必然会突破过去所有的战略平衡，把一切条约当废纸。冷战时期，美苏通过战略制衡达成了几个重要条约协定，其中包括1967年《外层空间条约》、1972年《反导条约》。苏联解体后，战略平衡不复存在，实际上已经没人能用条约限制美国。《外层空间条约》中的一个重要原则，是对外层空间的探索要为所有国家带来好处和利益，禁止太空武器化。这在今天已经只剩一层窗户纸，就看哪个大国率先戳破。
《反导条约》是要限制发展反导系统，避免破坏核战略平衡。但在1993年，美国成立了弹道导弹防御组织，名义上是说针对国家和战区导弹防御，而不是弹道导弹防御，但实际上已经没人能限制美国发展中段反导。不过中段反导拦截效率还是太低，美国过去20年做过十几次测试，成功率只有50%。这主要是因为战略导弹进入中段已经处在高速移动状态，而且会释放假目标和干扰诱饵。因此过去的战略平衡原则是，一旦预警卫星发现对方发射战略导弹，就要启动对等打击，所以摧毁预警卫星也等同于开战。有了星舰的运力，美军不仅能全天候进行跟踪预警，还能向轨道大规模部署对地打击武器，这样一来就能将反导前推到助推段。战略导弹在升空阶段速度不够快，而且很难机动，没法释放假目标和诱饵，所以美军可以利用轨道打击平台，用激光或者动能弹进行拦截。
而且美军向来喜欢先发制人，甚至可能会在战略导弹发射前就进行打击，摧毁车辆装备与发射井。冷战博弈形成的战略平衡，在空间运力革命冲击下已经摇摇欲坠。如果世界上只有一家拥有核打击能力，不论是美国还是苏联，都会考虑把核打击作为常规战争手段。冷战经验证明，只有战略平衡才有和平。现在历史已经把中国推到了这个位置，不论是出于国家安全考虑，还是为了世界和平，我们都要加速发展自己的空间运力革命，组网巨型星座。只有这种空间开发能力上的平衡，才有希望阻止太空武器化时代的到来。好，本期节目到此结束，感谢大家收看，我们下期再见。
附录
信息来源
- 「2021年SpaceX与美国国家侦察局签18亿美元星盾合同」「星盾要建几百颗卫星星座」经核无误（Reuters 2024-03-16 报道：18 亿美元 NRO 合同、数百颗间谍卫星网络）：路透社
- 「明年用SAR星组网女娲星座，实现全球任意地点小时级重访」：女娲星座（航天宏图）一期 54 颗（44 SAR+10 光学），建成全球 1 小时重访：航天宏图 、女娲星座再添四颗在轨卫星
已核对
- 联网核实确认：首次陆上回收为 2015-12-21（ORBCOMM OG2，卡纳维拉尔角 LZ-1），首次海上回收为 2016-04-08（CRS-8）。口播年份确为事实错误，已在上游 （分支 proofread/op-15，commit f28d645e）订正为“2015年12月猎鹰九号完成首次回收”。（来源 维基百科）
- 现行稿该处已作“把重载卡车改装成卡车炸弹，把火车改装成装甲列车”，语义完整，无需再改（原转写疑点已在前轮处理）。（来源 [archive.bedtime.news]）
- 现行稿作“利用亚轨道再入的方式，实现飞行器远距离战术突防”，与轨道轰炸/亚轨道再入概念的通行表述一致，无需再改。（来源 [archive.bedtime.news]）
- 前两处现行稿已订正为“扩大适用面”“星链直连手机的功能”，与事实相符；“用量变换质变”文意可通（以量变换取质变），按口播保留。（来源 [archive.bedtime.news]）
- 现行稿相应位置已作“往往”“僚机”等订正，“遥击→僚机”与美军“忠诚僚机”编队、穿透性制空（PCA）概念吻合，订正合理，无需再改。（来源 [archive.bedtime.news]）
- 现行稿“星链1.5版和2.0版有4300多颗，都有星间链路功能”与 2024 年 5 月前后星链在轨构成相符（累计发射超 6000 颗，V1.5 与 V2 Mini 均配激光星间链路），订正无误，不改。（来源 starlink.com）
待核对
- 「XRV22」「常识A」（国产可回收火箭列举）：疑为型号误写，无法还原原词
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