使用低軌道衛(wèi)星進(jìn)行連接和傳輸數(shù)據(jù)，以服務(wù)于民用、國(guó)防和安全等目的，已成為許多國(guó)家優(yōu)先選擇和投資研發(fā)的重要方向。其中，以美國(guó)和中國(guó)最為突出。那么，什么是低軌衛(wèi)星？其優(yōu)勢(shì)何在？中美在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)潛力如何？對(duì)地區(qū)又將產(chǎn)生哪些影響？這些問(wèn)題正受到輿論廣泛關(guān)注。

低軌衛(wèi)星及其優(yōu)勢(shì)

低軌衛(wèi)星（Low Earth Orbit Satellite，簡(jiǎn)稱LEO）是指一組被發(fā)射至距地面約180-2000公里之間軌道的人造衛(wèi)星（遠(yuǎn)低于地球靜止軌道衛(wèi)星GEO，距地面約30000公里）。根據(jù)《麻省理工科技評(píng)論》（MIT Technology Review）-美國(guó)具有全球影響力的科技雜志，低軌衛(wèi)星被列為2020年世界十大突破性技術(shù)之一。這項(xiàng)技術(shù)在軍事、安全及民用等領(lǐng)域具有巨大潛力。

在軍事領(lǐng)域，低軌衛(wèi)星可用于偵察、監(jiān)視、定位、預(yù)警、通信、導(dǎo)航、云計(jì)算及在地面互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)缺失地區(qū)執(zhí)行其他任務(wù)。在安全領(lǐng)域，低軌衛(wèi)星能提供高速互聯(lián)網(wǎng)工具，使一國(guó)可以滲透另一國(guó)的安全系統(tǒng)，反之亦然。在民用方面，其可用于通信、交通、應(yīng)急響應(yīng)、公共安全、氣象水文監(jiān)測(cè)、科學(xué)探索、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個(gè)社會(huì)服務(wù)領(lǐng)域。

近年來(lái)，世界多國(guó)紛紛加大對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的投資與發(fā)展，尤其是美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯、歐盟、印度、加拿大、日本和韓國(guó)。但實(shí)際上，至今只有十余家大國(guó)企業(yè)涉足該領(lǐng)域，包括美國(guó)的Starlink、Project Kuiper；中國(guó)的中星集團(tuán)、Spacesale；英國(guó)與印度的Eutelsat OneWeb；歐盟的IRIS；加拿大的Telesat等。目前，全球在軌衛(wèi)星近7000顆，其中約6000顆為低軌衛(wèi)星，美國(guó)擁有約5000顆，中國(guó)約為600顆。

研究人員指出，相較于其他傳輸技術(shù)，低軌衛(wèi)星具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：（1）可在地球任意位置提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，特別是偏遠(yuǎn)、山區(qū)、海底等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法覆蓋的區(qū)域；（2）具備高精度定位功能，能增強(qiáng)傳輸穩(wěn)定性并獲取高質(zhì)量圖像；（3）服務(wù)成本相對(duì)傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)更低。當(dāng)然，低軌衛(wèi)星也存在一些不足，如：傳輸速度可能中斷并受地磁風(fēng)暴影響；衛(wèi)星壽命較短（5至7年）；若無(wú)妥善回收處理，或?qū)⒓觿√绽鴨?wèn)題；信息安全性低于光纖網(wǎng)絡(luò)。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，相關(guān)服務(wù)商正在推進(jìn)穩(wěn)定傳輸升級(jí)、提高衛(wèi)星“云”密度、加強(qiáng)信息安全保障以及制定衛(wèi)星回收計(jì)劃。

實(shí)踐表明，低軌衛(wèi)星不僅在應(yīng)對(duì)非傳統(tǒng)安全挑戰(zhàn)方面發(fā)揮重要作用并挑戰(zhàn)光纖互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)地位，還被廣泛用于軍事領(lǐng)域。比如，美國(guó)在颶風(fēng)期間借助低軌衛(wèi)星，氣象部門能收集風(fēng)速及全球大氣數(shù)據(jù)、識(shí)別風(fēng)暴結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)，并服務(wù)于救援與災(zāi)害恢復(fù)工作。

2020年，埃隆·馬斯克旗下的SpaceX與美國(guó)空軍簽署合同，試驗(yàn)加密低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，合同金額約2800萬(wàn)美元；五角大樓與SpaceX還啟動(dòng)“黑杰克”項(xiàng)目，投資近1.5億美元，用于導(dǎo)航、集成、通信和信息傳輸?shù)热蝿?wù)，從而助力美國(guó)軍隊(duì)掌握全球態(tài)勢(shì)，開展靈活作戰(zhàn)并高效運(yùn)用無(wú)人機(jī)。中國(guó)方面，華為公司已成功試驗(yàn)發(fā)射低軌衛(wèi)星并取得積極成果，當(dāng)前正加快構(gòu)建低軌衛(wèi)星系統(tǒng)，力圖在多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

中美在低軌衛(wèi)星發(fā)展方面的實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)

數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)在衛(wèi)星研發(fā)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，尤其在低軌衛(wèi)星方面優(yōu)勢(shì)明顯。其全球互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目旨在打造超高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，趕超4G、5G和ADSL/光纖地面通信基礎(chǔ)設(shè)施。美國(guó)政府正在完善法律框架和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，并出臺(tái)吸引科學(xué)家參與，鼓勵(lì)私人資本投資低軌衛(wèi)星的計(jì)劃。此外，美國(guó)還積極支持盟友發(fā)展低軌衛(wèi)星，例如：與菲律賓合作開展“網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星激勵(lì)計(jì)劃”；與歐洲航天局（ESA）及日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）共同開發(fā)人類觀測(cè)數(shù)據(jù)；支持韓國(guó)部署低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；為烏克蘭軍隊(duì)提供Starlink服務(wù)等。研究認(rèn)為，這將進(jìn)一步鞏固美國(guó)在經(jīng)濟(jì)與軍事領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。

中國(guó)近年來(lái)也加快了對(duì)衛(wèi)星，尤其是低軌衛(wèi)星的投入，包括：出臺(tái)系列政策優(yōu)先發(fā)展空間基礎(chǔ)設(shè)施；設(shè)立專門機(jī)構(gòu)管理衛(wèi)星集群（如中國(guó)航天科技集團(tuán)、中航科工集團(tuán)、三線衛(wèi)星技術(shù)公司等）；加大研發(fā)投入，開發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)、流程與服務(wù)；擴(kuò)展高容量衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)；推動(dòng)政府與私營(yíng)企業(yè)之間協(xié)作無(wú)縫化。

針對(duì)中國(guó)的投資動(dòng)向，美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）指出，中國(guó)在未來(lái)可能趕超美國(guó)的衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展速度，成為全球連接競(jìng)爭(zhēng)中的主要對(duì)手。有研究指出，中國(guó)部分衛(wèi)星項(xiàng)目的投資和研發(fā)進(jìn)展已超越美國(guó)。盡管具備發(fā)展?jié)摿?，但在面臨美國(guó)技術(shù)禁運(yùn)的背景下，中國(guó)需與俄羅斯、法國(guó)等國(guó)家開展合作，方可在該領(lǐng)域?qū)γ佬纬捎辛Ω?jìng)爭(zhēng)。

對(duì)地區(qū)的影響

專家指出，誰(shuí)能率先掌握低軌衛(wèi)星技術(shù)，誰(shuí)就將在科技競(jìng)爭(zhēng)，尤其軍事領(lǐng)域占上風(fēng)。因此，未來(lái)中美在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)將日趨激烈，并對(duì)本地區(qū)諸多國(guó)家產(chǎn)生影響。

中美兩國(guó)加大投資、增強(qiáng)低軌衛(wèi)星能力，將促進(jìn)科技創(chuàng)新、通信技術(shù)發(fā)展及科學(xué)技術(shù)在生活中的應(yīng)用；在自然災(zāi)害中，可為邊遠(yuǎn)地區(qū)提供光纖網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充；也將激勵(lì)區(qū)域國(guó)家參與該領(lǐng)域發(fā)展，因?yàn)槠鋾?huì)帶來(lái)潛力巨大。

首先，這將幫助發(fā)展中國(guó)家有機(jī)會(huì)選擇、吸收、應(yīng)用并推進(jìn)空間技術(shù)和低軌衛(wèi)星技術(shù)；其次，有助于各國(guó)參與國(guó)際安全、邊境安全、海洋安全等議題的規(guī)則談判與制定，維護(hù)國(guó)家利益；第三，為人工智能、STEM、衛(wèi)星、航天等高素質(zhì)人才培養(yǎng)提供契機(jī)，并提升國(guó)際合作能力，強(qiáng)化信息安全保障等方面的協(xié)同能力。

從另一個(gè)角度看，科學(xué)家們認(rèn)為，美國(guó)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)，可能通過(guò)該領(lǐng)域吸引盟友、加強(qiáng)合作，從而在亞太地區(qū)擴(kuò)展影響力，趕在中國(guó)商業(yè)化及擴(kuò)大市場(chǎng)之前完成布局。這可能迫使區(qū)域國(guó)家在美中兩種“生態(tài)系統(tǒng)”之間做出抉擇；面臨信息安全控制、技術(shù)投入、系統(tǒng)測(cè)試運(yùn)行安全等挑戰(zhàn)；并要應(yīng)對(duì)工業(yè)垃圾和環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。

專家認(rèn)為，低軌衛(wèi)星的快速發(fā)展，已在一定程度上形成由大國(guó)和科技巨頭主導(dǎo)的“壟斷”局面。雖然其具備突破性和創(chuàng)新性，但也是大國(guó)間戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，對(duì)軍事行為及社會(huì)發(fā)展具有重大影響。因此，國(guó)際社會(huì)希望大國(guó)和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)合作，向區(qū)域及世界其他國(guó)家轉(zhuǎn)移技術(shù)，特別是在全球局勢(shì)復(fù)雜演變、太空和低軌衛(wèi)星軍事化趨勢(shì)加劇的當(dāng)下。

與此同時(shí)，各國(guó)也需未雨綢繆，做好技術(shù)迎接準(zhǔn)備工作，包括人才培養(yǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、政策法規(guī)制定等方面，并加強(qiáng)國(guó)際協(xié)作，共同應(yīng)對(duì)低軌衛(wèi)星發(fā)展過(guò)程中面臨的種種挑戰(zhàn)。