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“北京三号”自诩史上最强遥感卫星 中国航天战力再升级?


中国广东珠海的国际航空航天博览会上展出的中国北斗卫星导航系统模型。(2018年11月7日)

中国小型商业卫星“北京三号”近期宣称只用了短短42秒,就成功拍摄到美国加州旧金山湾区周边的影像,而且解析度之高连街上行驶军车所运载之武器,都可以清楚辨识出来。对此,航太和军事专家表示,卫星和飞弹科技具有关连性,类似高效能的商用卫星科技若作为军用,确实可能推升中国的太空军事实力。不过,他们也说,中国的航太科技和战力仍面临不少短版,若无法突破,未来仍很难挑战美国在太空战中的主导地位。

“北京三号”自诩史上最强遥感卫星 中国航天战力再升级?
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中国于6月中旬透过发射火箭运载,将“北京三号”卫星成功送入预定的低空地球轨道。

根据南华早报12月28日报道,“北京三号”近期的测试结果显示,该卫星从500公里外的低空轨道,仅用了42秒,就完成旧金山湾区约3,800平方公里周边区域的深度扫描,而且取得解析度为每像素50厘米的影像,图像的清晰度之高就“连街上军车所运载之武器都可以看得很清楚。”

中国遥感卫星科技后来居上?

报道引述“北京三号”卫星开发商航天东方红卫星有限公司的总设计工程师杨芳于《航天器工程》期刊所发表的论文上称,“中国在敏捷卫星技术上的起步虽然相当晚,但却在短短的时间内,获得了许多重大突破。”杨芳说,该公司的“技术水准已达世界领先地位。

杨芳还宣称:“尽管北京三号体积小、成本低,但却是最灵活的卫星,而且很可能是有史以来最强大的地球观测卫星之一。”

杨芳指出,相较于美国最先进的同类型科技卫星世界观4号(WorldView-4),“北京三号”的重量只有一半,造价也便宜许多,但反应速度却比世界观4号高达2-3倍,就连扫描带也比世界观4号宽77%。世界观4号由美国国防承包商之一的洛克希德∙马丁公司(Lockheed Martin)研发制造。

此外,南华早报的报道称,“北京三号”还内建人工智能技术,可以自行规划飞行路线,并于1天内来回近100次,来监测全球多达500个值得关注的地区。

虽然“北京三号”为商用卫星,主要用于资源调查、生态环境监测、城市精细管理、防灾减灾等领域,但分析人士说,中国发展航天科技一向是军民融合,且最终目的在于促进整体经济和军事发展,也带有迈入强国之列和巩固独裁政权等地缘政治意涵。

位于高雄的军事专家、中山大学亚太英语学程兼任助理教授林颖佑在接受美国之音采访时表示,“北京三号”的技术虽是商用,但确实可以应用在军事上,而且他认为,一个国家在太空卫星科技上的进展和飞弹等军事实力的提升是可以划上等号的,换句话说,“北京三号”的卫星技术若作为军用,可能提升中国的航太军事实力。

中国航太在尖端和低端科技上的短版

台湾中正大学战略暨国际事务研究所兼任助理教授林颖佑
台湾中正大学战略暨国际事务研究所兼任助理教授林颖佑

不过,林颖佑说,中国整体的卫星发展仍面对两大限制。他说:“中国在走向卫星(发展)的过程中间,它最大的短版或最大限制它发展的因素其实是可以分成两个层面。第一个就是,它的最高科技这一块可能还是要去偷美国、去窃取。”

在尖端科技方面,林颖佑说,中国近年向外大举吸引人才,包括不少美国航天局NASA的华人工程师都被挖角至中国发展,中国还跟俄罗斯展开太空合作,展现了超俄赶美的野心,而且投入庞大资源后,也陆续看出成果,但尖端科技的自主研发力还有一段路要走。

至于另一个短版则是在基础工业上的良率。林颖佑说,中国的登月车曾发生过马达或滚珠承轴之类的低端故障,而影响到整体系统的运作效率。他将中国这种在尖端和基础科技上的两极短版归咎于中国多头马车的组织。林颖佑说,中国的相关航太发展部门分散在军方的装备发展部、空军、火箭军和战略支援部队等单位,若无法做到整合管理,自然就容易陷入困境或滋生问题。

对于“北京三号”所宣称的效能,位于南台湾台南的卫星专家、成功大学电机系教授庄智清在接受美国之音采访时表示,卫星侦照易受到天候,如乌云的遮蔽,而失去清晰度,因此,“北京三号”即便号称技术成熟,但若所处的时空环境不尽理想,也可能会影响到整体的可靠率和完整性。

他说,乍听之下,“北京三号”的效能颇强,可能也很难反制,虽然,传统上利用掩体遮蔽、伪装、施放烟幕,或是发射砸波来干扰卫星拍摄或讯号接收,都是可能的反制方法。

光学卫星受限于天候

庄智清说:“以现在的技术,反正你想干扰它,它当然都有一定的防护。就是说,它有基本的一些,不管是在资讯的保密,电波的抗干扰,大概都有一些(防护)。当然就是道高一尺、魔高一丈,就是说,你要多做一点努力,但也不是不可能(反制)。”

另一位因议题敏感而不愿透露姓名的台湾籍太空遥测专家则说,“北京三号”属于光学卫星,又位于低轨道,影像的解析度一般而言不会太低。他说,从全球光学卫星的发达程度来看,除非地面物体很小、又有掩体遮蔽,否则街景影像很难不被全面揭露,这样的卫星科技若用作和平用途,福国利民,但若作为军用,随着卫星颗数或一天内绕行次数的增加,确实会提升中国的监控能力。以“北京三号”宣称的效能为例,台湾面积36,000多平方公里,可能只需要不到7分钟的时间,就可以完整扫描出地面影像。

不过他说,民用航太科技的水准往往落后军用,因此,他推测,这么高端的效能或许美国军方早就发展出来,只是基于机密,并未对外公布而已。

这位太空遥测专家还说,中国近十年投入大量的资金,并推出“千人计划”,将美国等地的华裔尖端科技人才、甚至部分外籍人士都吸引到中国,协助中国的科技发展。短期内,在资金和研究资源的双重投入下,部分领域“很可能会超越美国”,但中国整体的科技研发环境并不理想,若未来五到十年后,随着海归派人才的技术创新能力枯竭,中国若无法培养出新生代的杰出科学家,那么,现在吸引到全世界最多人才的美国很可能就会恢复昔日的实力。

对于商用卫星实力衍生出对中国军事威胁的隐忧,一位位于上海、因议题敏感而不愿透露姓名的天文专家认为,外界根本多虑了。他说,谷歌地球(Google Earth)早就能在全球拍到清楚的图像,因此,“北京三号”就算性能再高,也不会构成什么杀伤力很大的威胁。

“避碰”星链 美中太空争霸再过招?

除了“北京三号”卫星引发关注外,美国太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”卫星近期也引发争议。北京12月初向联合国投诉称,“星链”卫星分别于2021年7月和10月两度过于接近中国的太空空间站,导致中方人员必须实施“紧急避碰”以确保安全。

对此争议,上海这位天文专家认为错在美国的SpaceX,因为其违反国际电信联盟(International Telecommunications Union)的规定,从报备的550公里高度突然降轨到350公里。他说,这种违反太空运行规则的行径“非常糟糕”,不过,他不愿意随外界起舞,将其界定为SpaceX刻意为之或涉及美中两大强国的太空争霸。

中国官媒环球时报引述航天专家黄志澄称,“星链”降轨的“目的可能是为了增强卫星在局部地区的通讯性能。”或另一种可能是,“美方借此探测中国的太空感知能力”,测试中方是否能准确掌握“星链”卫星的行动。

对于中国高调在联合国提出投诉,中山大学的林颖佑认为,中国也有顺便打国际宣传战的意味,目的在于扭转自己一直以来的“太空麻烦制造者”的形象,包括制造太空垃圾。

他认为,中国借由此次争议努力打造一个讲求国际规则、未来也要参与国际规则和政策的制定,并且不让老美说了算的自身形象。他还说,美中等国未来在太空战领域的竞争将会越来越激烈。

林颖佑说:“太空绝对是未来战争的新领域,绝对会是(美中)两国争夺的一个区域,各式各样的不管是技术上的竞争,因为未来的战争就是太空是第一步,因为有太空,你可以先声夺人。不管是GPS(导航系统),还是北斗(卫星),不管是飞弹导航,还是在通讯的导引或定位,都会用到卫星。这一块当然是各国都会去竞争的新高地。”

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