記錄顯示,中國兩個最大的衛星互聯網已發射的衛星數量還不到規劃總量的1%,表明它們在佔領太空通信領域上遠遠落後於埃隆·馬斯克的SpaceX公司。
在距離地球表面2000公里以內的軌道上運行的衛星被稱為「低軌衛星」,它們正日益被視為無人駕駛汽車、無人機作戰和軍事偵察的關鍵基礎設施。中國把星鏈視為軍事威脅,中國企業已大筆投資兩大衛星互聯網的建設,計劃總共發射近2.8萬顆衛星。
建設進度之慢超出外界預期,其中一個重要原因是中國企業尚未攻克一項關鍵工程難題。
「千帆星座」是中國計劃建設的第一個衛星互聯網星座,原定在今年年底前把近650顆衛星送入軌道。但記錄顯示,該星座的運營方——自從去年8月開始發射以來,上海垣信衛星科技有限公司僅將90顆衛星送入了軌道。
另一個巨型互聯網星座「中國星網」的進度更為遲緩。儘管其計劃在未來十年發射約1.3萬顆衛星,但目前的在軌衛星數量只有34顆。
據美國太空部隊和收集太空數據的非營利組織CelesTrak統計,SpaceX目前有約8000顆衛星在軌,而且每個月都在擴大其領先優勢。
中國官方對SpaceX保持高度警惕,早在馬斯克於川普政府短暫任職之前,他們已經認定SpaceX與五角大樓有密不可分的聯繫。中國人民解放軍的研究人員預言,星鏈將「深度嵌入美軍作戰系統」。在他們的設想中,星鏈計劃的衛星將把美國在世界各地的軍事基地連接起來,形成一個導彈預警攔截網路。
儘管星鏈定位民用,但其在烏克蘭戰爭中已成為通信和協調無人機打擊行動的關鍵。SpaceX不僅承接美國政府的衛星製造與發射合同(其中一些衛星將用於間諜活動,另一些則用於打擊敵方目標和跟蹤導彈),它還為其他國防承包商提供發射服務。
中國的航天機構和相關企業沒有回應置評請求。
長征八號一直被視為中國與SpaceX可重複使用火箭競爭的最大希望。 Jiang Jurong/Visual China Group, via Getty Images
與美國一樣,中國也認識到了太空的國家安全價值。中國政府還積極扶植商業航天產業,並預計該市場規模今年將突破2.5萬億元。
據政府的新聞報道,中國最高領導人習近平去年曾說,「探索浩瀚宇宙,發展航天事業,建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢。」
但進展並不順利。
中國尚未解決一個關鍵的火箭難題,而SpaceX已經解決了。
中國發射衛星速度緩慢的一個主要原因是沒有可靠、可重複使用的運載火箭。中國企業仍在使用一次性火箭發射衛星。衛星進入軌道後,火箭部件落回地球或成為太空垃圾。
但為SpaceX發射衛星的獵鷹9號運載火箭更耐用,能部分重複使用。裝有主發動機的火箭第一級可完好無損地垂直返回地球,為執行下次任務做準備。這大大降低了發射成本,縮短了發射的時間間隔。
這項創新讓SpaceX遙遙領先於競爭對手。據該公司數據,獵鷹9號運載火箭已執行了大約500次發射任務。
但在獵鷹9號開始發射星鏈衛星之後的六年里,中國公司仍未掌握火箭重複使用的技術。
可重複使用的火箭在返航時必須能承受極端的高溫。哈佛-史密森天體物理中心追蹤太空物體的天體物理學家喬納森·麥克道爾說,這種火箭需要穩定可控,能在不同的空氣動力學條件下重啟發動機。
「問題不只是將它們回收,」麥克道爾說,「而是回收時,它們的狀態足夠好,能再次使用。」
沒有可重複使用的火箭並不是中國面臨的唯一瓶頸。製造衛星是一項複雜且耗時的工作,即使有可重複使用的火箭,建立一個穩定的發射節奏也不容易。SpaceX花了好幾年時間才解決了這些問題。但專家們說,是否能儘快解決可重複使用火箭的問題,對中國的低軌衛星星座的未來至關重要。
中國政府出資研製的長征八號運載火箭原本是為可重複使用設計的。但其研製者中國運載火箭技術研究院放棄了那個方案。長征八號R型改進版運載火箭可能會「成長」為像獵鷹九號那樣可靠的火箭,麥克道爾說。
中國政府已測試了近20個長征系列運載火箭發射裝置。
另一個潛在的可供選擇的發射器是中國藍箭航天公司正在研製的朱雀三號運載火箭。該發射器去年進行了一次垂直起降試驗,在今年6月的地面點火試驗中,其發動機穩定工作了40秒。
第三個可供選擇的方案是天龍三號運載火箭,該火箭的研製去年遇到挫折。在一次本該是原地不動的發動機測試中,火箭意外升空,隨後墜落爆炸。
過去十年來一直關注中國航天發射的記者安德魯·瓊斯指出,雖然中國的公司有可能最早今年在技術上取得突破,但要完成可靠的發射節奏仍需時間。
中國藍箭航天公司研製的朱雀三號運載火箭。去年9月,該火箭進行了一次垂直起降試驗。未來它可能與獵鷹9號運載火箭一較高下。 Visual China Group, via Getty Images
「他們需要解決一些問題,」瓊斯說。
這並沒有阻止中國推銷衛星服務。
中國的航天企業正在國外招攬業務,因為有些國家的政府對依賴星鏈衛星存有戒心,或尋求更優惠的價格。
上海垣信衛星科技有限公司表示,正在與30個國家對「千帆星座」使用權的合同進行談判。
去年,巴西的一名法官因該國與馬斯克旗下的另一家公司X有爭議,凍結了星鏈的當地財產,之後不久,垣信衛星與巴西達成了為其提供互聯網服務的協議。垣信衛星也與泰國和馬來西亞達成了互聯網服務協議,並在哈薩克設立了一家子公司。
但垣信衛星的互聯網服務尚未上線。確切地說,公司已發射的90顆衛星中有13顆沒有進入預定軌道高度,原因不明。這意味著它們很可能無法運行,麥克道爾說。
歐洲空間政策研究所研究員若昂·法爾康·塞拉說,「在一個正在從自由貿易轉向更保護主義、更注重自治權秩序的世界裡」,目前正在進行的衛星互聯網合同談判或將成為經濟外交的一個重要部分。
一枚長征八號運載火箭從海南的一個發射場發射升空。 Luo Yunfei/China News Service/VCG, via Getty Images
一個國家是否與星鏈簽合同的決定,可能會被視為「向美國或中國傳遞站隊立場的信號」,他說。
中國今年的發射數量仍可能創下紀錄。
中國的民營和國有企業今年上半年進行了30多次衛星發射,發射節奏比去年快。
據官方公告和美國太空軍收集的數據,這些發射已將約150顆衛星和兩個航天器送入太空。發射的包括低軌、中軌和遠軌衛星。
儘管如此,中國企業仍需加快發射的步伐。對用於互聯網星座的衛星來說尤其如此,因為公司有失去它們申請到的無線電頻率使用權的風險。
據負責分配無線電頻率使用權的聯合國機構國際電信聯盟的規則,需要在成功申請到頻率使用權後的五年內完成互聯網星座一半衛星的發射,並在七年內完成全部發射。
中國的互聯網星座距離完成這些指標還差得很遠。完不成指標的公司可能會被要求縮小其互聯網星座的規模。
儘管如此,專家們說,認為中國公司完不成任務是不明智的。中國通常在下半年加快衛星發射速度。而且技術突破可能會改變整個局面。
今年和明年可能會看到由星鏈主導的衛星互聯網領域將出現更多競爭的信號,麥克道爾說。