行业专栏｜星链计划背后的博弈

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近期，关于Space X星链计划的两则新闻，引起了大家的关注：

据环球网报道，因为可能参与袭击“莫斯科”号导弹巡洋舰，俄计划摧毁马斯克SpaceX公司的“星链”卫星？

4月16日，一则这样的消息出现在印度媒体上。报道称，这是俄执政党“统一俄罗斯党”（以下称“统俄党”）主席梅德韦杰夫透露的。当天，梅德韦杰夫就此做出回应，证实这是一条假消息，但表示“这是个新颖主意”，会研究一下。

据环球网援引印度“Republicworld”网站16日报道称，“星链”卫星激怒了俄罗斯，因为有报道称，“星链”卫星曾被用于为袭击俄黑海舰队的“莫斯科”号导弹巡洋舰提供指引和帮助，该导弹巡洋舰起火并最终沉没。报道声称，梅德韦杰夫于是下令摧毁俄罗斯、俄对乌开展特别军事行动区域等地区上空的“星链”卫星，以确保所有参与特别军事行动的俄军部队的安全。

据俄罗斯卫星通讯社，5月8日报道消息可知。俄罗斯国家航天公司总裁罗戈津，对美国太空探索技术公司，首席执行官埃隆·马斯克进行了警告。称他终将为自己给乌克兰军方，以及“亚速营”提供星链卫星，互联网终端设备付出代价。

本期文章将详细分析马斯克的星链计划及其背后暗藏的博弈。

2001年，伊隆·马斯克诞生了“火星绿洲”（Mars Oasis）这一概念，计划向火星发射一个小型实验温室并种植植物。“这个温室将成为生命曾到达的最远处”。计划的目的是吸引公众对于太空探索的兴趣，增加美国国家航空航天局的经费。马斯克尝试从俄罗斯购买火箭，但因价格高昂而空手而归。在从俄罗斯归来的飞机上，马斯克意识到他可以创立一家公司制造他所需要便宜火箭。特斯拉及SpaceX早期投资人史蒂夫·尤尔韦松表示，马斯克计算了生产火箭的原材料价格，发现仅是当时火箭售价的3%。如果重复利用这些火箭，通过垂直整合，自行生产85%的发射设备及软件模块，SpaceX能将火箭发射价格降至十分之一且仍拥有70%毛利率。

2002年初，马斯克开始为他的新航天公司招募员工，公司被命名为SpaceX。最初，SpaceX的总部位于加利福尼亚州埃尔塞贡多的一间仓库。自2002年创立以来，SpaceX增长迅速。2005年11月，SpaceX拥有160名员工，至2017年11月已增加至将近7000人。在随后的OG2任务中，猎鹰9号火箭的第一级成功降落在着陆场，这是轨道级火箭第二次成功着陆。到2018年3月，SpaceX已经进行了超过100次发射任务，合同收入约120亿美元。其中既有商业合同也有政府合同（来自美国国家航空航天局及美国国防部）。2013年末，太空行业媒体引用马斯克的评论表示，SpaceX“增加了火箭发射行业的竞争”，它在通信卫星发射领域的主要竞争对手有阿丽亚娜公司、联合发射联盟和国际发射服务公司。马斯克还说道，竞争加剧是“对太空的未来有益的事”。目前，从订单数量来看，SpaceX是全球领先的商业发射服务提供商。

首先，让我们简单了解下SpaceX的“星链”计划。作为SpaceX公司首席执行官，马斯克在2014年提出了“星链”计划，试图建立覆盖全球的卫星互联网。2019年5月，该公司启动“星链”项目，具体规划是发射上万颗卫星取代地面传统通讯设施，为世界每个角落提供信息服务，而要达到这一目标，需要发射4.2万颗卫星。

不同于传统的大卫星，星链计划卫星采取近地轨道部署，极大地减少了时间的延迟，且可以实现全球覆盖。同时，星链计划庞大的数量和 50°左右的倾角，意味着卫星之间只需要走很小的“之”字形，即可以最接近直线距离的路线完成数据传输，实际上是建立了一个在太空中可随意拼接组合的“真空光缆”。

有研究机构指出，如果按照25万美元/颗、每次发射成本1500万美元来估算，全部部署完成4.2万颗，大约需要投入230亿美元。完成所有计划的成本甚至低于一条海底光缆，且不需要基站费用。而按照SpaceX的估算，整个星链计划的建成需100亿美元架构一张覆盖全球、服务亿万用户的卫星通信网络，远少于一家电信运营商每年的网络布设和运维费用。组网后星链互联网每年将为公司带来将超过300亿美元的收入。

2019年，SpaceX将首批60颗卫星送入太空。截至目前，SpaceX已经累计发射了近2100颗卫星，其中有1800多颗仍在轨。

而近期，星链项目推出了一项测试版星链卫星互联网服务，面向特定消费者，每月收费99美元。截至1月，该服务在25个国家/地区拥有约14.5万名用户。

第一期在距地 550 千米的轨道部署约 1600 颗卫星，其中在 2020 年底前用 800 颗卫星满足美国、加拿大及北美其他地区的天基高速互联网需求；

第二期分别在距地 550 千米、1130 千米、1275 千米、1325 千米的轨道部署约 2 800 颗 Ku 波段和 Ka 波段卫星，完成全球组网；第三期在距地340 千米的轨道部署约 7500 颗 V 波段卫星。

三期计划完成后，就可覆盖全球。目前，星链计划的巨型星座对最初计划进行了调整并降低了轨道高度，开始以 550 千米轨道为目标轨道，且又追加了 3 万颗卫星，总计达到了 4.2 万颗卫星的规模。

作为全球业已建成的最大巨型低轨卫星互联网星座，星链计划具有多项明显的优势及特点，所带来的产业链在商业商业价值上也别具一格。

第一，星链计划的发射成本非常低。该计划的运载火箭是 SpaceX 自行研发的“猎鹰 9 号”，这一型号的火箭拥有全球最先进的回收技术，可以对火箭进行重复利用。相比 20 世纪 90 年代一次火箭发射动辄需要花费几千万美元，星链计划每颗卫星的制造和发射成本已低于 50 万美元。

第二，星链计划可以实现全球覆盖和快速通信。人类目前使用的现代移动通信设备依赖电磁波，通过移动通信基站进行信号传播。但通信基站的布置有距离限制，且受限于地形地貌，在偏远山区或海上无法形成有效的网络覆盖。于是人类通过建设海底光缆和卫星互联网来解决这个问题。但电磁波通过海底光缆传输的速度要比在真空中慢，为了提高速度，低轨卫星互联网即星链计划应运而生。SpaceX 完成了北美地区部署后的内测。结果显示，目前星链的最大下载速率达到 203.74Mbps，最大上传速率为 42.58Mbps。虽然这与马斯克预测的数值仍有差距，但星链的速度已经超越 4G，理论上会随着部署卫星数量的增加而加快。

第三，星链计划具有巨大的商用价值和广阔的商业前景。尽管马斯克一再表示星链计划不会取代传统的地面电信网络，但该计划的市场潜力和野心不容小觑。星链计划高网速、低时延、全球覆盖的特点，将在特定的商业领域具备超强的竞争力。如在海事领域，垄断了民间海上通信业务的国际海事卫星组织（INMARSAT）目前只能提供延迟为 600 毫秒左右的网速，星链一旦商用，会迅速改变全球海事通信格局；在全球邮轮行业，以著名的皇家加勒比国际邮轮为例，该公司提供的上网服务资费标准为 60 分钟 10 美元或 30 美元一天，高昂的价格换来的却是延迟高、网速慢的服务。星链计划“廉价、高速、低延迟”的服务将占据广阔的国际邮轮通信市场。此外，星链计划对全球金融投资行业也会产生巨大的影响。受制于目前的通信技术和手段，全球各大外汇交易市场的商品交易价格并不能做到同步变动，往往会产生大约 100 毫秒的延误，而星链的星间链路光速要高于光纤内的光速，最高可以减少几十毫秒的延误，这对一秒内成交量高达几个亿的高频交易程序而言，将具有极大的诱惑。

第四，星链具备国际市场空间与新技术产业价值链的创造能力。在新技术的产业价值链拓展方面，2020 年 10 月 20 日，传统信息技术（IT）巨头微软宣布该公司旗下的 Azure 云服务与星链星座正式达成合作关系，这意味着全球覆盖的星链将会强有力地支持 Azure 模块化数据中心，使其遍布各地，包括为偏远地区提供云计算服务，客户涵盖军方、应急指挥中心、救援机构和科研机构等，从而形成未来全球任何地方都能接入云计算的超强服务能力。另据美国摩根士丹利公司分析估算， 到 2040 年，全球航天产业的收入可能超过 10000 亿美元，而目前这一数字为 3500 亿美元，其中最重要的短期和中期商业机会则可能来自卫星宽带互联网访问。以航空网络服务为例，到 2022 年，全球一半的商用航班将提供网络信号；2035 年，网络服务将覆盖全球航班，这将催生约 1 300 亿美元的新市场。按照这种商业场景推测，不仅是 SpaceX 公司的“一箭多星、来回往返”的火箭发射技术本身将塑造国际卫星商用市场的独特产业价值链，同时其对应的商业场景市场扩展，包括云计算等新技术应用也会打造未来新的产业价值链。

第五，星链计划具有广泛的军事用途和巨大的战略价值。尽管马斯克将星链计 划定位为商用卫星互联网，但其军事应用前景也十分广阔。2019 年 3 月，美国空军战略发展规划和实验办公室与 SpaceX 签订了价值 2 800 万美元的合同，要求其在三年内利用星链星座开展军事服务演示验证。2019 年 11 月，空军又向 SpaceX 公司授予了一项名为“商业太空互联网国防实验”（DEUCSI）的合同，旨在探索利用商用低轨通信卫星星座，为美国空军在太空构建全球范围高弹性、高可用性、高带宽、低延时的通信设施，支持空军的各项作战行动。美国军方希望新兴通信业务的军方用户，在卫星星座发射前期就可以和商业卫星公司签约进行测试，而不用等到这些星座具有全网通信能力才启动合作。2020 年 5 月，美国陆军与 SpaceX 公司签订了为期 3 年的“合作研究与开发协议”（CRADA），以测试星链低轨互联网星座提供的宽带网与军事通信网络连接的可行性，帮助陆军决定是否购买星链星座服务。美国陆军将通过该合作探索以下问题：使用星链星座宽带网需要的地面设备、系统集成工作量，为士兵配置新卫星通信终端的成本，信息传输是否安全可靠，等等。项目预期目标是将星链星座宽带网整合到美军现有的军事系统中。

星链作为第四次产业革命的技术发展与美国新时期太空安全战略转型的共同产物，其应用和推广将对未来的国际太空安全维护形成巨大的挑战。

第一，星链计划将对其他国家的国防安全构成新威胁。星链作为一种低轨卫星互联网通信系统，可以提供全球无死角的信息化军事侦察和通信服务，全方位支援陆海空军的作战计划。星链这种低轨道卫星距地面更近，会大大增加卫星所搭载的光学传感器的分辨率，使其能够以更高的精度拍摄照片，4 万多颗卫星相当于 4 万多个永远挂在空中的高清晰度照相机，这对其他国家的国防安全会构成巨大威胁随着太空战场越来越成为大国竞争的主战场，凭借核心的卫星互联网技术就能威胁其他国家的战略安全，掌握未来战争的主导权。

第二，星链计划将对其他国家信息主权和信息监管形成新挑战。星链拓展了国家信息和网络安全的内涵，使网络空间的监管问题日趋复杂，并且难度大幅提高。星链具备全球覆盖、低时延、高带宽的通信能力，这样一个庞大的低轨卫星网络，是参与竞争空天信息主导权的强有力工具。星链一旦在全球完成部署，几乎会掌握全球数据交换的规则制定权。在高速发展的信息时代，掌握了数据控制权就等于控制了信息主导权。

与此同时，星链作为美国设计研发的卫星互联网通信计划，旨在为全球提供互联网接入服务，一定会涉及许多跨国性信息和数据监管的问题，由此带来新的监管空白区域。

第三，星链计划庞大的发射量将加剧频谱和空间轨道资源方面的竞争。现今的全球卫星轨道可分为高、中、低三个轨道，低轨通信卫星的主要活动区间在距离地表 300—1 200 千米的太空。星链计划的轨道区间为 340—1 325 千米，如果全部完成部署，将在整个低轨通道布满 4 万多颗卫星，这将大大影响近地轨道的资源利用效率。国际电信联盟对于轨道频谱采取的是“先到先得”原则，且相近频率间会产生信号干扰，原则上不同的卫星通信系统不能使用相同频率。星链计划通过大批量的卫星快速发射部署来迅速占领低空轨道，遏制其他国家的太空事业发展，以技术优势剥夺其他国家和平利用太空的发展权。

第四，星链计划庞大的卫星数量将给太空的和平利用带来巨大挑战。星链计划发射4.2万颗卫星，这就意味着在本就拥挤不堪的太空中又多了4.2万个运行单位，将不可避免地会产生大量的太空垃圾。如何避免失效的卫星出现控制不住的“失联”、保证安全可靠的回收也是将来 SpaceX 需要面临的一大难题。星链计划存在着占用太空空间、影响国际航空航天安全，甚至威胁人类地面生存安全的风险。对此，哈佛–史密松天体物理中心的科学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell），在对照分析了 SpaceX 和美国政府提供的数据后，发现已经发射上天的 800 多颗星链卫星中，有大约 3%已经失效。如果目前的故障率不下降，那么星链未来将最多能产生 1200 多颗“死”卫星，太空碎片数量庞大，会增加相互碰撞的概率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响人类探索与利用太空的活动。

第五，星链计划会对世界天文探索和天文观测造成极大的影响。由于星链大部分卫星部署在距地 340 千米的近地轨道上，而距离地球最近的卫星——月球也在遥远的 363300—405493 千米外，因此，密布的星链低轨卫星将不可避免地成为天文学者和爱好者观测太空的障碍。联合国卫星登记网站的最新数据显示，目前仍在轨的人造卫星有 2000 颗左右，如果星链计划的 4.2 万颗发射成功，将会整整增加 20 倍左右。如此繁多的卫星将极大地影响天文学界进行探索和研究，由此带来的自然灾害防御、气象观测等次生隐患也会逐渐增多。

近年来，SpaceX发射的卫星和火箭残骸多次威胁其他国家的航天器，引发国际社会担忧。特别是在2021年7月和10月，星链卫星先后两次接近中国空间站，在此期间，中国航天员正在空间站内执行任务。出于安全考虑，中国空间站采取了紧急避碰措施。

2021年12月3日，中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团向联合国秘书长致以普通照会，通报了SpaceX公司发射的星链卫星先后两次接近中国空间站，对中国空间站上的航天员生命健康构成威胁。

2021年12月28日，中国外交部发言人赵立坚表示，美国口口声声宣称所谓“负责任外空行为”概念，自己却无视外空国际条约义务，对航天员生命安全造成严重威胁，这是典型的双重标准。美方应该尊重以国际法为基础的外空国际体系，立即采取措施防止此类事件再次发生，采取负责任的态度维护在轨航天员的生命安全和空间设施的安全稳定运行。

2020 年 4 月，卫星互联网首次被纳入中国“新基建”范围，正式成为国家未来重点投资和发展对象。与此同时，中国自主研发的“虹云”“鸿雁”星座也在积极布局，旨在建设属于中国的“天网星座”。然而，相较于业已成熟、即将提供全球性卫星宽带通信服务的美国星链而言，中国的卫星互联网产业发展尚显滞后。2019 年 9 月，美国摩根士丹利公司在研究报告中称星链公司市场价值估算为 1200亿美元，该公司 2020 年 6 月又发布研究报告称，到 2040 年全球太空产业总产值将超过 10 000 亿美元。中国国内研究机构也估算，到 2030 年，仅全球卫星互联网市场规模可超 450 亿美元。届时，如果中国等传统航天大国不能在卫星制造规模、发射回收成本、配套产业链完善，特别是用户规模扩张等方面进行全面突破，那么由于互联网技术本身特有的技术生态因素制约，将对包括中国在内的其他全球卫星互联网产业体系发展形成巨大的挑战。

近年来，随着第五代通信技术（5G）的逐渐推广与普及，关于星链与 5G 之间的技术对比越来越多，“‘星链’代替 5G 论”“‘星链’补充 5G 论”等观点也层出不穷。

星链与 5G 本身具有相互提升和融合发展的潜力。如果星链与地面 5G 网络集成、互补与融合，不仅可实现 5G 的全球覆盖，还可以通过 5G 网络混合应用提升星链的传输速率和用户体验，从而形成天地一体化的高速全覆盖信息网。目前，国际电信联盟、第三代合作伙伴计划（3GPP）、欧盟委员会支持的 SaT5G 联盟和 C 波段联盟（CBA）等国际标准化组织，都开始研究卫星互联网与 5G 的网络融合问题，如融合场景、核心技术、网络切换等。

然而，5G 与星链的技术融合仅在理论上可行，而从现实的技术和市场体系竞争层面看，一旦星链传输达到或接近 5G 的延时，其巨大优势就会凸显。若星链可以弥补时延差距，就可以为自动驾驶汽车、无人机、无人船等提供低时延卫星网络基础连接服务，那么在 5G 覆盖不到的山路、高速路、国道、乡路等没有普通信号的地方，也可以实现通信链接。同时，它还可以增强汽车导航能力，为机载、车载定位终端提供更加精准可靠的位置服务。因此，除了可预见的技术融合外，5G 与星链的两种技术体系和市场空间的竞争因素不可忽视。

当前，美国持续压制中国的华为公司，打压中国在 5G 领域的科技优势和抑制中国 5G 的海外市场推广。其明显意图是，将发展“太空互联网”作为美国弯道超车率先进入 6G 时代的战略选项之一。一旦美国将星链计划上升到国家竞争战略地位（很有可能已经处于这个地位），那么从更高的国家战略竞争层面上看，随着星链计划服务逐步向全球推行（近期星链的落地国家越来越多），极有可能一步步地减弱甚至完全剔除以华为公司为代表的中国 5G 海外市场，并在未来形成“中国使用 5G、其他国家使用星链”的两个平行独立市场和相互竞争的产业价值链。这将对中国，包括全球的 5G 产业价值链会产生重大的冲击性影响。

星链一旦具备全球范围的通信能力，将成为一个争夺信息主导权的强有力工具。这样一个覆盖全球的通信星座，将会掌握航空、航海、金融等多个领域的信息，近乎囊括全球数据交换的规则制定权。在军事领域，星链可以极大地拓展其战场实时感知、信息交互和指挥控制能力，并将地面信息化作战模式彻底转变为“空天集成”作战模式。星链最低层的卫星分布在距地面 340 千米的轨道上，其高速传输、低时延的特点可以推动美国全军种、全方位、全地域的快速连接。星链卫星与美国本土地面传输站相结合，可以构成天地一体监测体系，将大大增强美军全球和区域战场动态感知能力，特别是各种武器系统的集成协同作战能力。实时传输的侦察信息与通信卫星结合后，将把发现目标、指挥决策、打击目标等作战环节连接成实时化的作战链。此外，星链计划的商业化定位与商业化运营，使中国难以合法地对其军事应用进行有效防御和反击。

小结：星链计划在某种程度上是美国太空安全战略转型的产物和载体，对于美国抢占太空资源与轨道频率，提高美军的通信技术与能力，完善美国“空天地一体”作战能力，包括对美国“无尽边疆”的太空战略部署均有着深远的战略意义。同时，星链的大规模部署不仅对太空安全构成新挑战，其对天文观测活动和灾害防御产生影响也可能是国际性的。

星链商业化规模运营对他国信息、数据安全与军事安全造成的新威胁是现实的和不可回避的，特别是其新技术融合带来的多样性智能终端与“天空地”信息互联和全域数据交换，将给他国的国家安全与社会经济发展带来“复合型、交叉型”新安全问题和挑战。因此，当在技术上展望星链本身拓展的“技术星辰大海未来”时，更要重视和警惕其背后所蕴含的国家安全博弈等更深层次的问题。