建设大型低轨星座，中国的必选项——写在千帆星座部署之日
建设大型低轨星座，中国的必选项——写在千帆星座部署之日
2024年8月6日14时42分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号甲运载火箭，成功将千帆极轨01组卫星（亦称G60星座）首批18颗卫星送入预定轨道，标志着我国规模在1万颗以上的大型低轨星座，正式拉开建设大幕。
发射现场上海航天公号
大型低轨星座是最近10年出现并逐渐成熟的航天系统，由运行于距地面300公里 – 2000公里太空的数百至数万颗卫星组成，目前主要提供比传统高轨道卫星时延更短、带宽更大的网络通信服务。截至目前，美国SpaceX（太空探索技术公司）主导的星链（Starlink）、欧洲主导的一网（OneWeb）等星座已经投入运行。我们国家截至目前也确定将部署2个类似星座，即今天开始建设、由上海市支持的千帆星座，以及由中国卫星网络集团有限公司统筹的星网星座。
表面上，大型低轨星座似乎只是“飞行的移动基站”，但实际上，其具有高性能、多功能、全球覆盖、生存力强、商业闭环的特点，已使其成为能够跨越国界、穿透主权、无条件覆盖全球的基础设施，是我国必须掌握的战略力量。
本文将简要介绍大型低轨星座的特点、我国掌握该系统的必要性、以及相关规划与发展情况。
美国星链卫星，其主体采用了平板结构，这一设计也被很多其它星座采用。
大型低轨星座快速迭代：从单一通信向“通、导、遥”多功能融合演进
星链是目前部署进度领先的大型低轨星座，其建设始于2018年，最初仅面向美国部分地区提供上网服务，地面用户需要安装双人餐桌大小的天线，方可接入网络，速度可达上百Mbps，与家用宽带相当。经过6年发展，星链已经成长为服役卫星超过6000颗的成熟产品，并向两个方向演进迭代。
一是通信能力不断增强，在保持高带宽的前提下，用户数激增至300万以上，覆盖范围从美国扩展到全球7大洲100多个国家和地区。目前，能够直联手机的最新一代卫星正在逐步入轨。星链目标是在2年内为未经任何改造的普通手机提供近似3G网络的“兜底”服务。用户无论身处高山、大海、荒漠……均告别信号盲区；当手机回归地面基站覆盖范围后，恢复常态服务。
另一方面，得益于人工智能、软件、电子等技术发展，星链也向一星多用方向进化。例如星链团队近年面向政府和国防客户推出的“星盾”子产品，卫星上就搭载了预警、遥感等功能模块。目前，几十公斤重的遥感模块即可实现优于1米的对地观测分辨率，足够发现汽车大小物体、分辨舰艇型号；并可通过多星接力，对特定区域不间断“直播观测”。除此以外，低轨星座在导航增强、科学实验方面的实用价值也已经被验证。“通（信）、导（航）、遥（感）”一体化服务是低轨星座未来必然面貌。
代入实际应用场景描述，即未来几年内，低轨星座不但能随时与你保持联系，还能够实时告知你在哪里、周围有什么情况、应该往哪里去，而你只需要拥有一台普通手机。这为安全、交通、物流、规划、城乡管理、能源等国民经济关键领域，提供了无限想象空间。
而更重要的是，在必要情况下，这类基础设施服务可以超越国界限制。
美国星链卫星的地面用户天线。
穿透主权，全球服务
大型低轨星座的核心是大量不受领空限制、运行于外层空间的卫星。这些卫星不仅能充当两个地面用户之间的传声筒，相互之间也可以中继信号，从而将信息送往更远距离。
因此大型低轨星座具备一项其它基础设施无法比拟的优势：穿透主权、全球服务。即紧急情况下，即便对方国家拒绝配合/无法配合，星座运营方都可以不间断为对方领土内的用户提供上文提及的“通、导、遥”服务。这在国家安全、人道救援等关键领域具有决定性意义。我们国家遵守国际准则，但对其他国家破坏规则的行为，也应当具备相应威慑能力。
目前星座服务在某国落地与否，更多是和平年代尊重当事国管辖权的法条操作，而非技术限制。俄乌冲突即展示了“例外”场景。冲突爆发后，SpaceX无需特别准备，即第一时间将乌克兰纳入星链服务范围。截至2022年底，乌方已经获得超过2万套地面终端。在这些设备帮助下，乌军取得了包括瘫痪整个俄黑海舰队在内的重大战果。图为美国商业遥感卫星拍摄的乌克兰战场画面。