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徐子軒:太空戰怎麼打——美國與中國的新競賽

究竟誰能勝出這場太空競賽?


NASA已於2018年底正式啟動商業月球運載服務(CLPS),這是特朗普政府SPD-1鼓勵商業發展的要旨。  圖 : NASA via Getty Images
NASA已於2018年底正式啟動商業月球運載服務(CLPS),這是特朗普政府SPD-1鼓勵商業發展的要旨。 圖 : NASA via Getty Images

新年初始,太空傳來喜訊,嫦娥四號成功登月,中國成為繼美國、俄羅斯後擁有軟著陸月球能力的國家。由於本次登陸地點是在月球背面,需要使用更先進的演算法,以適應多變的地形。且因月球背面無法直接與地球聯結通訊,為了解決這個問題,中國已在去年發射鵲橋中繼衛星,協助完成本次任務。

種種跡象都顯示,中國的太空技術又邁入新里程,一掃之前長征五失敗的陰霾。接著中國還要載人登月,讓月球不只傳來中國話,更可使中美兩國太空人在月球握手。再來,中國將有火星任務,與美俄比賽哪國人先登陸火星,以完成習政權的航天夢。

中國的登月引起世界注目,各方紛紛熱議太空是否成為新的競爭場地。在美國方面,特朗普(川普)政府正著手建立太空司令部與太空軍。依照其國家太空戰略,美國認為其競爭對手已將太空變成戰鬥領域。成立太空軍之目的即是為加強嚇阻與應對威脅,確保美國不受限制地自由進出太空,並捍衛美國與盟國最終的制高點。

雖然太空戰略沒有明指競爭對手,但從先前的國家安全戰略可推敲出,大抵不離中俄伊朝這四國,而擁有導彈、反衛星(ASAT)又具備太空能力的,就只剩中俄。比起俄國,美國對中國的敵意似乎更深,因為早於2011年美國國會就以國安為由立法限制NASA等太空單位與中國往來,也拒絕中國使用國際太空站(ISS)。

換言之,在特朗普的貿易戰之前,美中已陷入太空冷戰。那麼究竟誰能夠勝出這場冷戰呢?

2019年1月4日報導,嫦娥四號着陸器與玉兔二號巡視器分離後按計劃開展了相關工作。截至1月4日17時,着陸器上低頻射電頻譜儀的三根5米天線展開到位,德國的月表中子及輻射劑量探測儀開機測試,地形地貌相機拍攝的影像圖陸續傳回地面。

2019年1月4日報導,嫦娥四號着陸器與玉兔二號巡視器分離後按計劃開展了相關工作。截至1月4日17時,着陸器上低頻射電頻譜儀的三根5米天線展開到位,德國的月表中子及輻射劑量探測儀開機測試,地形地貌相機拍攝的影像圖陸續傳回地面。圖:Imagine China

美中科技一較高下

先來談技術。雖然遭受美國的壓制,但中國不甘示弱,發揮兩彈一星精神,不斷翻新從俄國取得的技術,短短數年間完成多項太空任務,儼然成為太空強國。創下人類首次登陸月球背面的中國,是否意味著其科技已經超越美俄?答案是yes也是no。

會有雙重答案,是因為中國確實掌握了一些美國目前欠缺的部份,即是太空載人。10多年前的哥倫比亞太空梭爆炸事件,美國損失慘重,也暫停了載人任務數年。無論是民間或國會都有厭惡風險的傾向,太空經費屢遭刪減,相較於中國不計血本的投入,NASA顯得左支右絀。

加上奧巴馬(歐巴馬)政府決定依靠商業太空計劃,藉由私營企業的力量來減輕政府的財政負擔,因此太空發展的方向轉向企業偏好的小行星。像是一些公司對於小行星採礦有興趣,美國國會便迅速通過相關法案協助、奧巴馬也將登陸小行星與火星視為太空重點而不再提月球。這時期可說是美國太空載人的黑暗期,連上國際太空站的席位都要和俄國太空梭購買。

由於美國疏於經營太空載人十多年,此消彼長之下,中國或俄國便比美國多了一些優勢。一組數字或許能說明美國的狀況,2011年美國進行太空發射的數量是18次、俄國33次、中國19次;到了去年,美國上升到31次、俄國下降到20次、中國則高居冠軍,有39次。

但就其他科技來說,中國仍落後於美國。像是當中國喜大普奔於嫦娥登月之際,鮮少人注意(或媒體刻意不提)美國新視野號太空梭的壯舉。對太空有點常識的人應知道,2015年新視野號已飛越冥王星,並在今年初穿過太陽系邊緣的天涯海角(Ultima Thule)小行星,離地球40億英里,而月球離地球平均只有23萬英里。

再談到衛星遙測,以中國最負盛名的北斗為例,號稱與GPS、伽利略等導航系統齊名。然而,北斗現在只能覆蓋中國及周邊有限區域,無法像GPS般有效覆蓋全球,實用性大打折扣。中國的策略是先從帶路國家著手,再逐步擴及世界,不但可減少對GPS的依賴,更可趁勢推出軍民兩用衛星服務,與美國分庭抗禮。

像是去年中國替巴基斯坦發射了遙測衛星,目的在於土地資源調查、自然災害監測、城市建設,以及提供中巴經濟走廊和一帶一路所需的資訊。從衛星製造與發射、操作人員培訓到計劃經費融資,中國一手包辦,類似的案例還包括白俄羅斯、老撾(寮國)、委內瑞拉、玻利維亞和尼日利亞等國。

承上所述不難理解,在無人太空飛行、機器人行星探測、太空軍事等方面,美國仍具優勢。但這種優勢能維持多久在所難言,原因是美國內部紛歧、兩極化的政治阻撓太空計劃的穩定性。

如最近美國行政與立法部門在預算上相持難下,政府單位被迫關門,本來預定發射的Exos Aerospace火箭也只能無期順延。相較於中國政府的一錘定音,美國顯得紛亂,雙方都有技術優勢與弱勢,如何應用還需看該國的戰略思維。

2018年12月8日,搭載嫦娥四號探測器的長征三號乙運載火箭在西昌衞星發射中心點火發射。

2018年12月8日,搭載嫦娥四號探測器的長征三號乙運載火箭在西昌衞星發射中心點火發射。圖:Imagine China

中國的太空戰略觀

2008年,中國與俄國向聯合國裁軍會議提交了禁止放置外空武器條約(PPWT)草案,遭到美國封殺,美國代表並反譏中國為太空條約做出的努力與其反衛星測試形成鮮明對比;2014年中俄又再推出新的PPWT,仍然沒有獲得裁軍會議通過,美國代表直言中俄只想限制美國在太空作戰,卻迴避不談它們的ASAT能力。

2015年中國公布首份軍事戰略白皮書,內文強調太空是國際戰略制高點,且太空出現武器化,中國將應對安全威脅,以保衛資產。該年年底,解放軍進行大規模改革,整合新建了解放軍戰略支援部隊(PLASSF),負責軍方的電子戰、網路戰和太空戰。

過去,太空行動歸屬於總裝備部,負責控制中國的太空發射和態勢感知設施。如今被重新分配到PLASSF的航天系統部,代表中國已將非戰鬥職能升級,扮演更多前線角色。對解放軍而言,太空不僅是軌道系統,還包括地面任務,也就是提供控制資訊的途徑,並盡可能癱瘓對手獲取資訊。

這是從先前美軍與他國作戰所獲取的經驗,基於太空衛星技術提供了指揮、情報等所謂C4ISR能力,使美軍能夠進行有效打擊。因此ASAT對中國來說格外重要,若美國失去衛星將難以對中國執行偵查等任務,也會干擾美軍的海空航行與通訊,並無法使用GPS制導武器。

進一步而言,幾十年來,太空軍事資產使美軍在戰場上佔有相當大的優勢。在亞太地區,美軍衛星與佈署在盟國的雷達傳感器,像是日本、韓國的TPY-2雷達、台灣的鋪路爪(FPS-115)雷達,可有效區分來襲導彈和誘餌,並監測火箭發射。

對中國來說,這就是威脅,因為衛星與雷達監測可能會使中國的嚇阻失效,特別是核嚇阻。中國曾公開宣稱不會率先使用核武,若一舉一動都在對手的掌握下,那麼也無法做出反擊,基此,中國必須發展出令美軍忌憚的太空軍事能力,在必要時摧毀美軍的耳目。

當特朗普下令建立太空軍,等於確立開啟了太空軍備競賽的未來。像是美國與日本極力發展的標準三型(SM-3)導彈,作為神盾導彈防禦系統的一部分,目標在於保護美國與盟國免受導彈威脅。幾乎同時,中國也以反導彈為由,測試動能三型(DN-3)導彈成功,而美國顯然傾向於DN-3主要用來對付衛星。

對衛星有威脅的不只導彈,還有一種叫做主動清除碎片(ADR)的航太器。由於地球軌道上的物體碎片已迫近臨界點,會對衛星產生危害,像是中國於2007年破壞的衛星迄今仍在軌道漂流。各國莫不極力思索如何處理,ADR因此應運而生,處理方式之一是利用機器手臂回收碎片,但也可應用於抓住並摧毀衛星。

美中歐日等國都有各自的ADR計劃,目前付諸實行的只有中國發射的遨龍一號(AoLong 1),據稱正在太空進行測試。各國之所以踟躕不前,除了因為ADR耗費巨資仍不成熟外,也擔心涉及太空軍事化。但中國顯然不以為意,對於外界的質疑,往往主張和平利用太空作為辯護帶過,無視美國等國的猜疑。

如果發生ASAT大戰將是人類悲劇性的結果,且不論地面上大國如何對抗、會否導致世界末日,太空勢必進入長時間的黑暗。大戰過後所產生的衛星碎片會充斥軌道,牽連到所有國家的衛星,絕大多數都可能被碎片擊壞。沒有國家能在這種情形下繼續發射衛星,人類生活會受到前所未有的影響。

迄今也沒有任何國家擁有清除碎片的經費與能力,以前述2007擊毀衛星事件為例,中國到今年還在思索如何清除太空碎片,包括使用高脈衝雷射。同樣的,這種雷射武器亦能摧毀衛星,若是中國真的使用,勢必引來美國強烈反彈。

開啟月球經濟的賽局

進一步而言,中國既然將載人登月視為下階段首要目標,特朗普政府也誓言要重返月球,代表月球以及所謂的月軌內空間(cislunar space)將成主要賽場。後者是指地球軌道至月球軌道之間的體積,各種類型的衛星都在此區域內,像是位於中軌道(MEO)的GPS或地球靜止軌道(GEO)的一般通訊衛星。

過去十年來,航太國家都有對月軌內空間的思考與規劃,像是美國企圖打造的月球軌道平台通道(LOP-G)。這是一種迷你太空站,容量比現在的國際太空站小,且美國也不打算常駐人員,目的僅在於提供太空人與機器人探索月球的中轉點,更為將來前往火星做準備。

有趣的是,中國似乎對此不以為然。在一場太空研討會裡,中國航天官員表示LOP-G的經濟效益較低,他傾向於建立月球科學研究站,也就是永久基地。這與中國軍方的觀點不盡相同,曾任中央軍委裝備發展部副部長的將領,在學術大會上表示月球是資源基地,月軌內空間則可做為物流中心或工業園區。 相較於美國,中國在太空經濟的能力尚未成熟,目前都是以國家主導的科學計劃為主,私營企業仍在嗷嗷待哺。但對美國企業而言,太空經濟已是一門具有未來卻充滿挑戰的生意。

2016年太空經濟大約為3500億美元,其中又以衛星相關產業占最大宗,約為2600億、整體的77%,說太空經濟就是衛星經濟並不為過。然而光依靠衛星,隱憂也逐漸浮現,2012年衛星產業年成長率達到18%,接下來數年不斷下降,2016年只剩2%,已呈停滯狀態

從以服務為主(如衛星電視、通訊電信等)的商用衛星而言,2012年全球年收益成長率還有5%,約為1100億,2016年增加到1270億,年增長率只剩0.2%。美國佔全球衛星市場的40%,在2016年出現負成長,比2015年還少了2%,其衰退影響全球均值。

若以衛星製造業而言,整體也呈下滑趨勢。2012年全球衛星製造產值約為146億,其中美國佔82億,到2016年全球只剩下139億,但美國勉強逆勢成長,維持在89億。美國之所以仍可以持平,主要是來自於政府合約,有74%的衛星合約都是政府委託製造發射,如此不難明白保護衛星對華府有多重要。

再從兩個數字來看,便可知美國在太空經濟有絕對優勢。一是發射衛星的獲利,2016年兩國發射數量不相伯仲,但美國佔全體的64%,中國只有5%。這意味中國乃是倚賴國家補貼,不具市場競爭力。

另一個數字是立方衛星(CubeSat)發射數,在美國發射的79枚衛星裏,立方衛星佔了45枚。立方衛星的獲利雖遠小於一般衛星,卻代表民間創新能力的蓬勃,不少大學都有自己的衛星計劃,得以讓科學深植於教育。

即便如此,華府仍戒慎恐懼地盯著後進者的追趕。中國正在建立自己的全球遙測系統,得以有效獲取世界各地的自然資源、地貌等數據;北斗衛星導航是美國GPS的競爭對手,北京打算向帶路國家提供導航服務,以觸及更大的市場;中國也計劃繼續發射量子衛星,打造世界第一個量子網路。

當特朗普宣告成立太空軍,代表美國將改弦易轍,一掃奧巴馬時期的萎靡。然而,相較於中國人對登月的喜大普奔,美國民意顯得冷清許多,最新調查顯示贊成建立太空軍的不到半數,與反對者相近。佔國會多數的民主黨也不太支持特朗普的太空計劃,反對浪費公帑來創建獨立的太空軍事機構。

雖說美國在太空中的軍事優勢正逐漸失去,但私營部門的太空商業能力卻綻放異彩。當然,無論私營部門再怎麼強大,都無法阻止對手使用太空武器,但隨著太空經濟的發展,軌道上的衛星將越來越多。衛星越融入世界經濟,提供各國的價值也會增長,最終成為攻擊衛星系統的成本,阻止太空大戰發生。

1969年11月19日,阿波羅12號宇航員Charles 'Pete' Conrad登月,站在美國國旗旁邊。

1969年11月19日,阿波羅12號宇航員Charles 'Pete' Conrad登月,站在美國國旗旁邊。圖:Encyclopaedia Britannica via Getty Images

美國靠私營企業打造太空軍工複合體

特朗普政府企圖打造的太空軍事機構,將增加對太空計劃的支出,可為承包商帶來長期利益。除了軍工複合體立即可見的效益外,太空計劃還可以為其他非傳統資本創造進入市場的機會。商務部長羅斯在12月演講時便提到,政府會協助解決對航太產業投資的障礙,也鼓勵金融業提供更多的融資與保險。

NASA已於2018年底正式啟動商業月球運載服務(CLPS),這是特朗普政府SPD-1鼓勵商業發展的要旨。CLPS目前共有九間公司得標,其任務包括運送NASA所需的物品到月球、提供NASA探索獲得的數據,以及將月球樣本送回地球等。

要知道的是,CLPS不只是九間公司的參與,像是蘋果和微軟等巨頭,都有協助培育資訊技術系統,也有一些中小型企業投入,提供登月所需的機器人等設備,還有許多工程、網路、生物科技等團隊投入,背後代表的是NASA企圖建立月球經濟鏈的遠大計劃。

CLPS運作之際,正值中國發射嫦娥四號登月,強權圍繞月球所生的太空競賽將進入新階段。美中兩國比的不單是技術,也在於自由市場與國家資本主義的發展模式,再加上特朗普政府明顯的重商特徵,未來太空鬥爭將更趨白熱化。

地球上美中爭霸如火如荼地展開,太陽系內兩國也沒閒著,正如中國太空計劃的重要主持人所言,「月亮就是釣魚島,火星就是黃岩島,我們現在能去卻不去,將來後人是要怪我們的」,可以想見中國將加速太空開發,務求先聲奪人。

如果習政權已將這種排他性的主權思維作為太空戰略,那麼美中太空競賽將會落入相當危險的境地。因為美國近來已經有丟掉南海的反省,面對中國持續填海造島、有效控制附近海域,五角大廈甚至被迫說出美國擁有摧毀西太平洋小島的豐富經驗。控制太空即是控制未來,美國必定不會再重蹈南海覆轍。

這樣的未來能否避免,全在於美中雙方的溝通與政策透明性。不幸的是,雙方的溝通並不暢通,從貿易戰談判裡突顯出兩國的根本對立;而雙方的政策也明顯偏向對抗多於合作,中國認為太空是戰略競爭制高點,美國則宣稱太空是新的戰爭場域,代表兩國已將地面的爭霸延伸到太空。

(徐子軒,LUCIO策略顧問總監,淡江大學國際事務與戰略研究所博士)

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