張 深 陳春岐 田維珍 /文
目前,地球上超過70%的地方未實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具有全球覆蓋、成本低、不受地域限制等顯著優(yōu)勢,是解決地球上“無互聯(lián)網(wǎng)”的重要手段之一。而低軌寬帶通信衛(wèi)星具有信號傳播距離短、鏈路損耗和傳播延時小、對用戶終端的天線增益和發(fā)射功率要求不高等優(yōu)點,更是成為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息連續(xù)覆蓋的有效辦法,同時可為應(yīng)急通信提供更優(yōu)越的解決方案。但太空資源有限,衛(wèi)星基站存在頻率資源和軌道資源的相互干擾。近年來,爆炸式增長的星座數(shù)量和建設(shè)規(guī)模,使太空頻率軌道資源的競爭達到了前所未有的激烈程度,一場太空“圈地運動”已悄然展開。
受益于批量化模塊化衛(wèi)星制造、火箭重復(fù)利用、一箭多星發(fā)射等先進技術(shù)大幅降低成本,總計由4.2 萬顆衛(wèi)星組成的“星鏈計劃”,率先搶占太空頻率軌道資源。截至2021 年底,星鏈衛(wèi)星總發(fā)射數(shù)目已達1944 顆,其中1797 顆衛(wèi)星依然在軌運行,正在為美國北部、加拿大和英國部分地區(qū)用戶提供低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)測試服務(wù),未來還計劃將星鏈衛(wèi)星部署到極地軌道,以擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,并為南北極洲提供服務(wù)。目前SpaceX 公司發(fā)射的衛(wèi)星,都是軌道高度為550 公里左右的,后續(xù)計劃在1000 公里左右的軌道發(fā)射2000 多顆、330 公里的軌道發(fā)射超7000 顆,并具備連續(xù)軌道機動能力。
美國將網(wǎng)絡(luò)、太空視為新興“作戰(zhàn)域”。“星鏈計劃”可提供低成本、全球覆蓋的高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),不僅可廣泛應(yīng)用于民用,還隱藏著巨大的軍事用途,讓美國的軍事力量無論走到哪里,都可以享受快速高效的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信,增強其全域通聯(lián)能力。
星鏈用戶終端天線
馬斯克2016 年創(chuàng)辦的“神經(jīng)鏈接”公司,計劃將人腦通過“腦機接口”與星鏈衛(wèi)星和智能手機實現(xiàn)互聯(lián),交互通信鏈路的建立勢必引發(fā)軍事通信技術(shù)的顛覆性變革,實現(xiàn)戰(zhàn)場各作戰(zhàn)單元間的高速、高效信息聯(lián)通。軍事應(yīng)用及其他威脅已悄然發(fā)生。2020 年11 月27 日,伊朗頂級核物理學家法赫里扎德遭暗殺,現(xiàn)場無暗殺者,且未對相距25 厘米的被害人妻子造成任何傷害。暗殺完成后車載無人武器系統(tǒng)立刻爆炸銷毀證據(jù),伊朗官方認定執(zhí)行暗殺的是通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)控制、運用人臉識別等人工智能技術(shù)的智能星鏈車載武器系統(tǒng)。此外,星鏈衛(wèi)星打著增強局部地區(qū)通訊性能的名義進行降軌操作,對其他國家的航天器造成威脅,2019 年,歐洲航天局的“風神”地球觀測衛(wèi)星就曾緊急改變軌道以規(guī)避星鏈-44衛(wèi)星;2021 年7 和10 月,在有航天員值守狀態(tài)下的中國空間站組合體,分別實施對星鏈-1095 衛(wèi)星和星鏈-2305 衛(wèi)星的預(yù)防性碰撞規(guī)避控制(“緊急避碰”),并且不排除是美國為試探中國航天空間感知能力的可能性。
雖然星鏈互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)測試版只包括寬帶服務(wù),但Space X 表示將推出語音通話技術(shù)(VoIP)服務(wù)。目前局限于終端設(shè)備的大小,星鏈移動終端的使用尚局限于住宅、大型卡車、房車、船只和飛機等場景,并主要服務(wù)地面通信網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的區(qū)域。但伴隨著接收天線小型化等技術(shù)突破,終端設(shè)備變小,且基于星鏈網(wǎng)絡(luò)的手機通訊產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,使人們在任何地方都能通過便攜式衛(wèi)星電話進行通訊。相比通過地面接收站進行傳輸,其應(yīng)用范圍更廣,信息監(jiān)管難度更大,且不受地形、地域限制。美軍作戰(zhàn)可依靠星鏈網(wǎng)絡(luò)實時無縫對接,隨時隨地下達作戰(zhàn)指令或發(fā)布具有政治意圖的輿論。
技術(shù)對戰(zhàn)爭的改變往往悄無聲息,意識形態(tài)的破壞性也往往不輸實體攻擊?,F(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)業(yè)已成為意識形態(tài)斗爭的主戰(zhàn)場及最前沿陣地,日益成為影響政治安全和社會穩(wěn)定的重要變量。如2011 年西亞北非事件中,美國大力協(xié)助敵對國家的反對派,利用網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)民進行意識形態(tài)炒作煽動,加速了突尼斯、埃及政府的相繼垮臺。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有天然的跨境覆蓋和全球通信的特性,使空間領(lǐng)域成為一個更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境。激光星間鏈路的應(yīng)用,使衛(wèi)星可以在彼此之間直接傳遞數(shù)據(jù),也就使網(wǎng)關(guān)站建在境外的星鏈衛(wèi)星可以實現(xiàn)無須通過境內(nèi)的地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接進行跨境通信,突破了地面互聯(lián)網(wǎng)信息安全監(jiān)管。
曾防控過的黑莓、蘋果手機和特斯拉等智能汽車的通訊及數(shù)據(jù)安全,均屬于可以追溯地面網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管的范疇,即面向最終客戶的基礎(chǔ)電信運營商有一定程度的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管。而星鏈星座在技術(shù)層面將不受地面網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管,如美國通過意識形態(tài)滲透顛覆政權(quán)、威脅國防安全的慣用手法通過星鏈星座通信完成,將不受基礎(chǔ)電信運營商審查監(jiān)管,網(wǎng)絡(luò)意識形態(tài)極易失控。未來若結(jié)合量子通信技術(shù),將更難破解和監(jiān)管,同時可為人工智能的軍事用途提供更便捷的聯(lián)通基礎(chǔ)。
美國已將太空視為獨特的作戰(zhàn)領(lǐng)域,當前要建立太空彈性架構(gòu),構(gòu)建綜合性的太空軍事優(yōu)勢。而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)以及衛(wèi)星手機通訊的構(gòu)建,可使指揮者通過“太空”直接向處于“前線”的作戰(zhàn)個體發(fā)布指令,使其成為去中心化的獨立單兵個體,相關(guān)信息很難監(jiān)測和反向追蹤,一旦暴露也僅是單點暴露,無法追蹤到更多有價值的信息。同時若將衛(wèi)星服務(wù)擴展到“車輛、船只和飛機”,例如特斯拉汽車將不再需要依賴現(xiàn)有的移動互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商,處于無監(jiān)管狀態(tài),使通過網(wǎng)絡(luò)攻擊等手段對他國進行滲透、竊取數(shù)據(jù)或結(jié)合人工智能直接用于軍事目的發(fā)起攻擊的安全威脅進一步升級。
伴隨衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及衛(wèi)星通信技術(shù)的逐漸成熟,“星鏈”接收設(shè)備小型化,尤其日后與手機產(chǎn)業(yè)一體化發(fā)展,并大范圍應(yīng)用,將會徹底影響移動通訊產(chǎn)業(yè),手機具備衛(wèi)星通信功能,將成為行業(yè)發(fā)展趨勢,乃至消費市場標配,使信息監(jiān)管難度增加。在主權(quán)國家和地區(qū)境內(nèi)雖可使用行政強制力確保銷售的手機不具備該項功能,但他國入境者攜帶衛(wèi)星通信功能手機入關(guān),既不好禁止,也不好監(jiān)管。且市場經(jīng)濟全球化下,迫使銷往他國的手機產(chǎn)品需具備衛(wèi)星通信功能,相關(guān)技術(shù)及資源受制于人,產(chǎn)業(yè)鏈安全風險加大,同時網(wǎng)絡(luò)安全管理風險加大。
對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實施統(tǒng)一歸口管理,及早建立相應(yīng)的安全機制和行業(yè)運行監(jiān)管規(guī)范,布局加強衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,針對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在我國境內(nèi)的應(yīng)用必須構(gòu)建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)“防火墻”,并加強信息接收終端控制,確保源頭可追、信息可查、終端可控。
在加強衛(wèi)星業(yè)務(wù)運營許可、頻率使用許可和終端設(shè)備管控的基礎(chǔ)上,發(fā)展電磁偵察衛(wèi)星、加強通信頻段檢測、發(fā)展頻段干擾技術(shù),主動監(jiān)控衛(wèi)星通信鏈路,以截收各國從地面發(fā)出的電子信號,監(jiān)測未獲得我國落地許可的衛(wèi)星和終端發(fā)送的信息。
下好先手棋、打好主動仗,通過加速發(fā)展我國低軌衛(wèi)星星座搶占頻率資源和軌道資源。同時面向未來,針對引領(lǐng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的6G星地融合無線傳輸技術(shù),加大力度及早布局建設(shè),提前規(guī)避因他國搶占而造成的軌道資源耗竭、被迫使用他國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),且可能會承受高額費用等風險。
針對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)力,一是要快,在新型舉國體制框架下,既要充分發(fā)揮航天國企的主力軍作用,又要發(fā)揮航天民企的生力軍作用,加快我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),盡快形成規(guī)模,走向國際競爭的舞臺;二是要做好頂層設(shè)計、堅持自主可控,避免受制于人,確保產(chǎn)業(yè)鏈安全,只有擁有自己的“星鏈”網(wǎng)絡(luò),才能不被美國牽著走,才能從根本上確保我國境內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)及通訊信息的安全管控,不斷增強發(fā)展的安全性。