星鏈衛星對戰爭功用及反制

一、     什麼是星鏈( Starlink)？ 

馬斯克的太空技術公司SpaceX已經把數千顆衛星送入近地軌道，這些人造衛星組成星鏈（Starlink），其目的是從太空向地球偏遠地區提供高速互聯網服務。星鏈通過龐大的衛星網絡提供互聯網服務，它針對居住在偏遠地區無法獲得高速互聯網的人。為使衛星與地面連接速度盡可能快，星鏈衛星被置於近地軌道上，但需要大量的低空衛星來全面覆蓋地球。所謂地球同步軌道(GEO)是位於地球赤道上方36,000公里左右的圓形軌道，物體在軌道運行週期是一個「恆星日」即23小時56分4秒。假如軌道傾角為零度即是赤道正上方的同步軌道那就特別珍貴，因為它相對地表定點是不變的，所以在地面雷達接收天線的指向是固定的，傾角為零度的軌道稱為地球靜止軌道(CEO)。一般GEO通信衞星都放在高度36,000公里的GEO軌道上，好處是涵蓋面積廣，壞處則是信號傳輸距離遠，會造成顯著的「信號延遲」；平均延遲時間約為100至300「毫秒」。據悉，星鏈衛星總計可能達1萬顆到1.2 萬顆，其中約3千顆自2018年以來已陸續升空。Space X 表示，它目前在36 個國家/地區擁有40萬用戶，主要在北美，歐洲和澳大利亞，星鏈計劃2023年將其覆蓋範圍進一步擴展到非洲、南美洲和亞洲及世界上互聯網覆蓋率更不穩定的地區。星鏈不是唯一正在開拓近地軌道空間的公司，還有英國的 OneWeb 和 2018年成立的中國公司銀河航天等競爭對手，都在實施各自版本的「星鏈」，將大量低軌衛星送上天。這種趨勢必將帶來低軌資源緊張和空間擁擠問題，使得空間碰撞風險更高。 

  都會區的人們習慣使用「手機」，它是利用無線「網格網路」傳輸訊號；「無線」傳輸是指手機到基地台是無線，但是長距離的訊號傳輸，例如從美國到台灣走的就是有線光纖而不是經由衞星傳播。這種幾千公里的海底光纖光纜在大西洋、太平洋都有好幾條。至於WiFi網路則是從家裏的「路由器」開始，信號就進入光纖、或一般電纜的有線網路。造成通信信號延遲的原因不只一種，我們在這裏所提到的延遲主要是因為距離所造成的「信號傳播」延遲。世界上並不是每個角落都設有基地台，所以在偏遠地區，以及一些第三世界國家沒有網格網路的基礎建設，最便捷的通訊設備還是得靠衞星通訊。馬斯克看準了這個商機，要在「地球低軌道」（LEO）上用4萬2千顆小衞星佈建出一個天羅地網。這些LEO 軌道分為三層：低層在340公里、中層為550公里、上層在1,110公里左右，目的就是要將信號延遲數字降低到25毫秒以下。根據統計：在星鏈計劃開始前，全球發射的軌道衞星總數累計為12,480顆，目前大約只有4,900顆還在運作。Starlink能夠快速佈置LEO軌道衛星，就是靠SpaceX火箭的發射能力。「獵鷹九號」火箭一次就能運載60顆260公斤的小衞星到LEO軌道，SpaceX的衞星製造工廠每個月可生產120顆衛星。因為得到美國聯邦通信委員會（FCC） 的充分配合，並批准各種通訊頻道開通，所以星鏈衛星才能快速地佈建，並逐步建立其衞星通訊霸業。 

二、星鏈是怎麼幫助烏克蘭作戰 

   在俄羅斯軍隊入侵烏克蘭後，俄羅斯的巡航導彈及砲火摧毀了烏克蘭的通信基礎設施，在關閉地面互聯網服務和移動電話網絡後不久，馬斯克開始在烏克蘭提供星鏈服務。他向烏克蘭運送了約2萬套接收天線和路由器。烏克蘭副總理米哈伊洛·費多羅夫說，在俄羅斯的導彈襲擊之後，星鏈對重新恢復烏克蘭的關鍵服務至關重要。有了星鏈，烏克蘭迅速恢復了關鍵地區的通訊連接，同時烏克蘭在戰場上也使用了星鏈，烏克蘭總部和戰場上部隊之間通訊用的就是星鏈。星鏈衛星的信號不會像普通的無線電信號那樣被干擾，而且只需要15分鐘就能安裝好接收設備。SpaceX 的低軌衛星網路星鏈在俄烏戰爭中扮演了協助烏軍抵抗攻勢的重要角色，讓烏克蘭政府、軍隊和民眾都能在基礎建設遭破壞的狀況下，持續使用網路通訊，在戰況膠著的烏東戰區，烏軍每天都必須仰賴星鏈網路與區域指揮部和首都聯絡，除了取得目標方位、無人機連線之外，能隨時與家人報平安更是穩定軍心的基礎之一。透過「星鏈」，烏軍不僅能夠定位俄軍集結地、指揮所、彈藥庫，還能指引砲兵和其他武器系統精準打擊俄軍。星鏈網路除了協助烏軍作戰外，最重要的貢獻是突破了莫斯科對基輔的認知作戰計畫，美國國防太空創新計畫主任布托准將指出，俄羅斯在入侵前一天即發動駭客攻擊，切斷美國衛星公司 Viasat 在東歐的網路服務，不但影響了基輔與前線部隊的聯絡，也讓許多東歐國家網路受到影響。這也讓烏克蘭在戰爭前幾天陷入麻煩，直到 SpaceX 援助抵達後，才使澤倫斯基總統能夠持續在 Twitter 上發聲，並打破俄軍發動的多次認知戰攻勢，包括總統和政府高層逃亡、投降和死亡等可能動搖軍心的假訊息攻擊。SpaceX 當然也被莫斯科視為眼中釘，俄羅斯曾成功干擾星鏈衛星達數小時之久，但 SpaceX 很快找出解決方案並更新軟硬體。SpaceX 以私人企業成功抵抗俄羅斯正規網軍的攻擊，也使得美軍及各國軍方大為驚嘆，表示要向該公司學習抵抗資訊和電子戰的效率和彈性。因此俄烏戰爭中，像星鏈這種由低軌衛星群帶來的新型網路服務模式，提供了比地面光纖和電信網路更強韌的抗干擾能力，也使各國政府積極思考低軌衛星網路的戰略價值。 

   從俄烏戰爭經驗來看，若解放軍對台發動攻擊，勢必會先以網軍、電戰和飛彈等方式，攻擊台灣各地雷達、通訊、電力、機場、港口和交通節點等重要基礎和軍事設施。因此台灣電力、通訊和雷達等設施勢必會遭到破壞，使台灣通訊斷。另外，台灣對外網路皆仰賴少數海底電纜，若戰爭時遭破壞，台灣也可能完全失去對外連線。因此若解放軍在開戰初期成功造成國內部分或全區域停電和通訊中斷，搭配潛藏在民間的第五縱隊特務人員散佈謠言，有很大機率造成民眾混亂，造成逃難和物資搶購人潮，使國軍和警方行動困難。但此時若有星鏈衛星網路協助，就能讓民眾及政府可網路聯繫，不致發生混亂。此外，以亞速鋼鐵廠包圍戰案例顯示，死守鋼鐵廠近四個月的烏克蘭部隊，在通訊上完全依靠星鏈網路，讓官兵在極度惡劣的戰況下，仍能每天和家人視訊通話，並與基輔和地區指揮部聯絡進行補給任務，可說星鏈網路對於維持守軍士氣和續戰力起了決定性作用。 

三、星鏈衛星的反制 

   根據歐亞時報報導，中國大陸已研發出一種緊湊型電源，可以大大減小能夠擊落星鏈衛星的高功率微波武器的尺寸。 該設備可以產生高達10GW的功率，頻率為每秒10個脈衝。該設備產生的高強度能量可損壞無人機、飛機甚至衛星的微波束，負責開發新設備的團隊由國防科技大學高級交叉學科學院的舒婷領導。新開發的設備連同所有必需的組件，如電容器和控制系統，由於體積小，甚至可以放在書架上。該設備在軍事上很有價值，因為它可將微波武器安裝在卡車或屋頂上，便於對空中穿過的敵方目標進行意外攻擊。但該武器仍有在小型設備中產生大功率電力可能會導致災難性故障的問題。在SpaceX 的星鏈衛星在俄烏戰爭發生效用後，中國軍方加快了高功率微波武器的開發。事實上中國已有反衛星導彈但是昂貴的反衛星飛彈無法對付數以千計的星鏈衛星。而微波炮雖然成本低廉，卻能阻絕衛星通訊，或能導致電力系統無法挽救的損害。最新報告援引中國科學家的估計，要損壞可能受到屏蔽措施保護的衛星，微波束的功率需要達到千兆瓦或更高。中國軍隊在使用高功率微波技術方面落後於美國和俄羅斯，但微波武器仍可用作反衛星武器攻擊星鏈衛星。  

   自俄烏戰爭爆發以來，馬斯克提供烏克蘭的星鏈衛星技術為烏軍帶來巨大的資訊優勢。據參考新聞報導，俄軍研發出反星鏈的新武器名為「白芷」，該系統可以在 180 度扇形區域裡，探測出 10 公里內的星鏈終端，通過獨特的算法精準定位星鏈終端的位置，該系統還可以同時準確定位 64 個星鏈終端坐標。俄軍通過「白芷」系統獲得烏軍星鏈終端的坐標後，將數據傳給前線砲兵部隊以炮火將之摧毀。透過「星鏈」，烏軍不僅能夠定位俄軍集結地、指揮所、彈藥庫，還能指引砲兵和其他武器系統精準打擊俄軍。如果「白芷」能夠成功量產，將對烏軍造成極大的威脅，不僅失去予資訊上的優勢，更可能因身處「星鏈」終端附近而曝露了自身的戰略位置。解放軍研究指出，星鏈系統以及美國提供給烏克蘭的其他武器，在一定程度上扭轉了俄烏戰局。根據路透社統計，最近有6篇出自中國解放軍研究人員的論文，強調北京當局對馬斯克開發的「星鏈」衛星系統的擔憂。其中一篇論文指出，星鏈衛星在俄烏戰爭出色的表現，會讓美國及西方國家更廣泛地在潛在的亞洲戰場部署星鏈衛星。因此，中國除了發展自己的衛星系統，也須「急迫地」尋求擊落星鏈的方法。根據《南華早報》報導，在模擬演習中，中國軍事科學家使用核爆武器摧毀了近地軌道上的衛星，理論上，近太空的核爆炸可能會在紐約州那麼大的區域上空形成放射性雲，從而削弱或摧毀近地軌道上的衛星，但國際法禁止在太空和大氣層測試或使用核武器。