评论|徐子轩:太空战怎么打——美国与中国的新竞赛

究竟谁能胜出这场太空竞赛?
NASA已于2018年底正式启动商业月球运载服务(CLPS),这是特朗普政府SPD-1鼓励商业发展的要旨。
大陆

新年初始,太空传来喜讯,嫦娥四号成功登月,中国成为继美国、俄罗斯后拥有软著陆月球能力的国家。由于本次登陆地点是在月球背面,需要使用更先进的演算法,以适应多变的地形。且因月球背面无法直接与地球联结通讯,为了解决这个问题,中国已在去年发射鹊桥中继卫星,协助完成本次任务。

种种迹象都显示,中国的太空技术又迈入新里程,一扫之前长征五失败的阴霾。接著中国还要载人登月,让月球不只传来中国话,更可使中美两国宇航员在月球握手。再来,中国将有火星任务,与美俄比赛哪国人先登陆火星,以完成习政权的航天梦。

中国的登月引起世界注目,各方纷纷热议太空是否成为新的竞争场地。在美国方面,特朗普(川普)政府正著手建立太空司令部与太空军。依照其国家太空战略,美国认为其竞争对手已将太空变成战斗领域。成立太空军之目的即是为加强吓阻与应对威胁,确保美国不受限制地自由进出太空,并捍卫美国与盟国最终的制高点。

虽然太空战略没有明指竞争对手,但从先前的国家安全战略可推敲出,大抵不离中俄伊朝这四国,而拥有导弹、反卫星(ASAT)又具备太空能力的,就只剩中俄。比起俄国,美国对中国的敌意似乎更深,因为早于2011年美国国会就以国安为由立法限制NASA等太空单位与中国往来,也拒绝中国使用国际太空站(ISS)。

换言之,在特朗普的贸易战之前,美中已陷入太空冷战。那么究竟谁能够胜出这场冷战呢?

2019年1月4日报导,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。截至1月4日17时,着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位,德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试,地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。
2019年1月4日报导,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器分离后按计划开展了相关工作。截至1月4日17时,着陆器上低频射电频谱仪的三根5米天线展开到位,德国的月表中子及辐射剂量探测仪开机测试,地形地貌相机拍摄的影像图陆续传回地面。

美中科技一较高下

先来谈技术。虽然遭受美国的压制,但中国不甘示弱,发挥两弹一星精神,不断翻新从俄国取得的技术,短短数年间完成多项太空任务,俨然成为太空强国。创下人类首次登陆月球背面的中国,是否意味著其科技已经超越美俄?答案是yes也是no。

会有双重答案,是因为中国确实掌握了一些美国目前欠缺的部份,即是太空载人。10多年前的哥伦比亚太空梭爆炸事件,美国损失惨重,也暂停了载人任务数年。无论是民间或国会都有厌恶风险的倾向,太空经费屡遭删减,相较于中国不计血本的投入,NASA显得左支右绌。

加上奥巴马(欧巴马)政府决定依靠商业太空计划,借由私营企业的力量来减轻政府的财政负担,因此太空发展的方向转向企业偏好的小行星。像是一些公司对于小行星采矿有兴趣,美国国会便迅速通过相关法案协助、奥巴马也将登陆小行星与火星视为太空重点而不再提月球。这时期可说是美国太空载人的黑暗期,连上国际太空站的席位都要和俄国太空梭购买。

由于美国疏于经营太空载人十多年,此消彼长之下,中国或俄国便比美国多了一些优势。一组数字或许能说明美国的状况,2011年美国进行太空发射的数量是18次、俄国33次、中国19次;到了去年,美国上升到31次、俄国下降到20次、中国则高居冠军,有39次。

但就其他科技来说,中国仍落后于美国。像是当中国喜大普奔于嫦娥登月之际,鲜少人注意(或媒体刻意不提)美国新视野号太空梭的壮举。对太空有点常识的人应知道,2015年新视野号已飞越冥王星,并在今年初穿过太阳系边缘的天涯海角(Ultima Thule)小行星,离地球40亿英里,而月球离地球平均只有23万英里。

再谈到卫星遥测,以中国最负盛名的北斗为例,号称与GPS、伽利略等导航系统齐名。然而,北斗现在只能覆盖中国及周边有限区域,无法像GPS般有效覆盖全球,实用性大打折扣。中国的策略是先从带路国家著手,再逐步扩及世界,不但可减少对GPS的依赖,更可趁势推出军民两用卫星服务,与美国分庭抗礼。

像是去年中国替巴基斯坦发射了遥测卫星,目的在于土地资源调查、自然灾害监测、城市建设,以及提供中巴经济走廊和一带一路所需的信息。从卫星制造与发射、操作人员培训到计划经费融资,中国一手包办,类似的案例还包括白俄罗斯、老挝(寮国)、委内瑞拉、玻利维亚和尼日利亚等国。

承上所述不难理解,在无人太空飞行、机器人行星探测、太空军事等方面,美国仍具优势。但这种优势能维持多久在所难言,原因是美国内部纷歧、两极化的政治阻挠太空计划的稳定性。

如最近美国行政与立法部门在预算上相持难下,政府单位被迫关门,本来预定发射的Exos Aerospace火箭也只能无期顺延。相较于中国政府的一锤定音,美国显得纷乱,双方都有技术优势与弱势,如何应用还需看该国的战略思维。

2018年12月8日,搭载嫦娥四号探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。
2018年12月8日,搭载嫦娥四号探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。

中国的太空战略观

2008年,中国与俄国向联合国裁军会议提交了禁止放置外空武器条约(PPWT)草案,遭到美国封杀,美国代表并反讥中国为太空条约做出的努力与其反卫星测试形成鲜明对比;2014年中俄又再推出新的PPWT,仍然没有获得裁军会议通过,美国代表直言中俄只想限制美国在太空作战,却回避不谈它们的ASAT能力。

2015年中国公布首份军事战略白皮书,内文强调太空是国际战略制高点,且太空出现武器化,中国将应对安全威胁,以保卫资产。该年年底,解放军进行大规模改革,整合新建了解放军战略支援部队(PLASSF),负责军方的电子战、网路战和太空战。

过去,太空行动归属于总装备部,负责控制中国的太空发射和态势感知设施。如今被重新分配到PLASSF的航天系统部,代表中国已将非战斗职能升级,扮演更多前线角色。对解放军而言,太空不仅是轨道系统,还包括地面任务,也就是提供控制信息的途径,并尽可能瘫痪对手获取信息。

这是从先前美军与他国作战所获取的经验,基于太空卫星技术提供了指挥、情报等所谓C4ISR能力,使美军能够进行有效打击。因此ASAT对中国来说格外重要,若美国失去卫星将难以对中国执行侦查等任务,也会干扰美军的海空航行与通讯,并无法使用GPS制导武器。

进一步而言,几十年来,太空军事资产使美军在战场上占有相当大的优势。在亚太地区,美军卫星与布署在盟国的雷达传感器,像是日本、韩国的TPY-2雷达、台湾的铺路爪(FPS-115)雷达,可有效区分来袭导弹和诱饵,并监测火箭发射。

对中国来说,这就是威胁,因为卫星与雷达监测可能会使中国的吓阻失效,特别是核吓阻。中国曾公开宣称不会率先使用核武,若一举一动都在对手的掌握下,那么也无法做出反击,基此,中国必须发展出令美军忌惮的太空军事能力,在必要时摧毁美军的耳目。

当特朗普下令建立太空军,等于确立开启了太空军备竞赛的未来。像是美国与日本极力发展的标准三型(SM-3)导弹,作为神盾导弹防御系统的一部分,目标在于保护美国与盟国免受导弹威胁。几乎同时,中国也以反导弹为由,测试动能三型(DN-3)导弹成功,而美国显然倾向于DN-3主要用来对付卫星。

对卫星有威胁的不只导弹,还有一种叫做主动清除碎片(ADR)的航太器。由于地球轨道上的物体碎片已迫近临界点,会对卫星产生危害,像是中国于2007年破坏的卫星迄今仍在轨道漂流。各国莫不极力思索如何处理,ADR因此应运而生,处理方式之一是利用机器手臂回收碎片,但也可应用于抓住并摧毁卫星。

美中欧日等国都有各自的ADR计划,目前付诸实行的只有中国发射的遨龙一号(AoLong 1),据称正在太空进行测试。各国之所以踟蹰不前,除了因为ADR耗费巨资仍不成熟外,也担心涉及太空军事化。但中国显然不以为意,对于外界的质疑,往往主张和平利用太空作为辩护带过,无视美国等国的猜疑。

如果发生ASAT大战将是人类悲剧性的结果,且不论地面上大国如何对抗、会否导致世界末日,太空势必进入长时间的黑暗。大战过后所产生的卫星碎片会充斥轨道,牵连到所有国家的卫星,绝大多数都可能被碎片击坏。没有国家能在这种情形下继续发射卫星,人类生活会受到前所未有的影响。

迄今也没有任何国家拥有清除碎片的经费与能力,以前述2007击毁卫星事件为例,中国到今年还在思索如何清除太空碎片,包括使用高脉冲雷射。同样的,这种雷射武器亦能摧毁卫星,若是中国真的使用,势必引来美国强烈反弹。

开启月球经济的赛局

进一步而言,中国既然将载人登月视为下阶段首要目标,特朗普政府也誓言要重返月球,代表月球以及所谓的月轨内空间(cislunar space)将成主要赛场。后者是指地球轨道至月球轨道之间的体积,各种类型的卫星都在此区域内,像是位于中轨道(MEO)的GPS或地球静止轨道(GEO)的一般通讯卫星。

过去十年来,航太国家都有对月轨内空间的思考与规划,像是美国企图打造的月球轨道平台通道(LOP-G)。这是一种迷你太空站,容量比现在的国际太空站小,且美国也不打算常驻人员,目的仅在于提供宇航员与机器人探索月球的中转点,更为将来前往火星做准备。

有趣的是,中国似乎对此不以为然。在一场太空研讨会里,中国航天官员表示LOP-G的经济效益较低,他倾向于建立月球科学研究站,也就是永久基地。这与中国军方的观点不尽相同,曾任中央军委装备发展部副部长的将领,在学术大会上表示月球是资源基地,月轨内空间则可做为物流中心或工业园区。
相较于美国,中国在太空经济的能力尚未成熟,目前都是以国家主导的科学计划为主,私营企业仍在嗷嗷待哺。但对美国企业而言,太空经济已是一门具有未来却充满挑战的生意。

2016年太空经济大约为3500亿美元,其中又以卫星相关产业占最大宗,约为2600亿、整体的77%,说太空经济就是卫星经济并不为过。然而光依靠卫星,隐忧也逐渐浮现,2012年卫星产业年成长率达到18%,接下来数年不断下降,2016年只剩2%,已呈停滞状态

从以服务为主(如卫星电视、通讯电信等)的商用卫星而言,2012年全球年收益成长率还有5%,约为1100亿,2016年增加到1270亿,年增长率只剩0.2%。美国占全球卫星市场的40%,在2016年出现负成长,比2015年还少了2%,其衰退影响全球均值。

若以卫星制造业而言,整体也呈下滑趋势。2012年全球卫星制造产值约为146亿,其中美国占82亿,到2016年全球只剩下139亿,但美国勉强逆势成长,维持在89亿。美国之所以仍可以持平,主要是来自于政府合约,有74%的卫星合约都是政府委托制造发射,如此不难明白保护卫星对华府有多重要。

再从两个数字来看,便可知美国在太空经济有绝对优势。一是发射卫星的获利,2016年两国发射数量不相伯仲,但美国占全体的64%,中国只有5%。这意味中国乃是倚赖国家补贴,不具市场竞争力。

另一个数字是立方卫星(CubeSat)发射数,在美国发射的79枚卫星里,立方卫星占了45枚。立方卫星的获利虽远小于一般卫星,却代表民间创新能力的蓬勃,不少大学都有自己的卫星计划,得以让科学深植于教育。

即便如此,华府仍戒慎恐惧地盯著后进者的追赶。中国正在建立自己的全球遥测系统,得以有效获取世界各地的自然资源、地貌等数据;北斗卫星导航是美国GPS的竞争对手,北京打算向带路国家提供导航服务,以触及更大的市场;中国也计划继续发射量子卫星,打造世界第一个量子网路。

当特朗普宣告成立太空军,代表美国将改弦易辙,一扫奥巴马时期的萎靡。然而,相较于中国人对登月的喜大普奔,美国民意显得冷清许多,最新调查显示赞成建立太空军的不到半数,与反对者相近。占国会多数的民主党也不太支持特朗普的太空计划,反对浪费公帑来创建独立的太空军事机构。

虽说美国在太空中的军事优势正逐渐失去,但私营部门的太空商业能力却绽放异彩。当然,无论私营部门再怎么强大,都无法阻止对手使用太空武器,但随著太空经济的发展,轨道上的卫星将越来越多。卫星越融入世界经济,提供各国的价值也会增长,最终成为攻击卫星系统的成本,阻止太空大战发生。

1969年11月19日,阿波罗12号宇航员Charles 'Pete' Conrad登月,站在美国国旗旁边。
1969年11月19日,阿波罗12号宇航员Charles 'Pete' Conrad登月,站在美国国旗旁边。

美国靠私营企业打造太空军工复合体

特朗普政府企图打造的太空军事机构,将增加对太空计划的支出,可为承包商带来长期利益。除了军工复合体立即可见的效益外,太空计划还可以为其他非传统资本创造进入市场的机会。商务部长罗斯在12月演讲时便提到,政府会协助解决对航太产业投资的障碍,也鼓励金融业提供更多的融资与保险。

NASA已于2018年底正式启动商业月球运载服务(CLPS),这是特朗普政府SPD-1鼓励商业发展的要旨。CLPS目前共有九间公司得标,其任务包括运送NASA所需的物品到月球、提供NASA探索获得的数据,以及将月球样本送回地球等。

要知道的是,CLPS不只是九间公司的参与,像是苹果和微软等巨头,都有协助培育信息技术系统,也有一些中小型企业投入,提供登月所需的机器人等设备,还有许多工程、网路、生物科技等团队投入,背后代表的是NASA企图建立月球经济链的远大计划。

CLPS运作之际,正值中国发射嫦娥四号登月,强权围绕月球所生的太空竞赛将进入新阶段。美中两国比的不单是技术,也在于自由市场与国家资本主义的发展模式,再加上特朗普政府明显的重商特征,未来太空斗争将更趋白热化。

地球上美中争霸如火如荼地展开,太阳系内两国也没闲著,正如中国太空计划的重要主持人所言,“月亮就是钓鱼岛,火星就是黄岩岛,我们现在能去却不去,将来后人是要怪我们的”,可以想见中国将加速太空开发,务求先声夺人。

如果习政权已将这种排他性的主权思维作为太空战略,那么美中太空竞赛将会落入相当危险的境地。因为美国近来已经有丢掉南海的反省,面对中国持续填海造岛、有效控制附近海域,五角大厦甚至被迫说出美国拥有摧毁西太平洋小岛的丰富经验。控制太空即是控制未来,美国必定不会再重蹈南海覆辙。

这样的未来能否避免,全在于美中双方的沟通与政策透明性。不幸的是,双方的沟通并不畅通,从贸易战谈判里突显出两国的根本对立;而双方的政策也明显偏向对抗多于合作,中国认为太空是战略竞争制高点,美国则宣称太空是新的战争场域,代表两国已将地面的争霸延伸到太空。

(徐子轩,LUCIO策略顾问总监,淡江大学国际事务与战略研究所博士)

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读者评论 5

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  1. 2018财年NASA预算为207亿美元,高于预案16亿美元,其他军方和公司的另算。中国航天不超过20亿美元,12年中国航空发言人称92年起至12年,神州系列任务花费190亿人名币左右。这叫不记成本投入?张口就来?

  2. 别信媒体的宣传。NASA每年的经费即使在最少的时候都比中国的要多得多,差距在一个数量级以上,完成的任务更是不计其数。其他国家和美国的差距,每年都在逐渐扩大,中国凭什么打所谓的“冷战”?

  3. 美国在太空科技方面仍然有让其他国家难以望之项背的优势(巨大的资金投入、强大的科研实力,以及其背后巨大的军工复合体),中国相比较之下就可能只在政策的持续性以及规划的长远性上有竞争力。

  4. 烧钱的游戏。谁先让对方无钱可烧,谁赢。

  5. 还记得“星球大战”吗?