隨著中國推動衛星監視技術,一場新的冷戰正在軌道上展開

Christopher Plain·2026年9月9日·閱讀時間:5分鐘

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北京科技大學的中國科學家進行了衛星近距離模擬,以擴大對地球靜止軌道(GEO)上美國太空資產的潛在敵對監視範圍,這似乎使兩國離潛在的太空戰爭更近了一步。

儘管新的模擬重點在於調整軌道以延長觀測時間並增加與美國衛星(包括關鍵的飛彈預警系統和其他太空防禦系統)的距離,但中國科學家也計劃將強化學習方法整合到未來的太空資產中,使衛星能夠更加獨立於人類操作員。

研究包括對太空活動中冷戰行為的指控

在20世紀,太空戰爭的概念主要存在於科幻小說中,例如《星球大戰》等熱門電影。如今,太空准入、軌道機動技術和武器系統的進步,使得未來太空衝突的可能性成為一個非常現實的安全隱患,一些國家利用偵察飛船進行間諜活動,以獲取地球軌道上重要防禦目標的情報。

根據這項新研究的作者的說法,「獲取非合作目標的多方面有效載荷信息,以推斷其功能和任務狀態,對於空間安全評估具有重要意義。」

研究作者強調了現代間諜衛星採用的一系列相對運動模式,包括繞飛、懸停和漂移飛行。他們還提到了一些現實中的「對抗性」美國任務,據稱這些任務旨在收集其地球同步軌道防禦資產的情報。

北京科技大學的科學家寫道:「自2014年以來,美國地球同步空間態勢感知計劃(GSSAP)衛星已進行了數百次機動,並對數十顆在地球同步軌道附近正常運行的衛星進行了近距離觀測操作。」

該研究的作者還特別提到了2021年7月的一項指控,他們稱「美國衛星《USA-271》故意接近地球靜止軌道上的運行衛星《Practice 20》,並與其近距離飛行」。

美國太空司令部發言人在給《簡報》的電子郵件中,沒有回應具體事件或「數十起」類似行動的指控,但對該機構的思考提供了一些見解。

「美國太空司令部與盟友和夥伴合作,計劃、執行並將軍事太空力量整合到多域全球行動中,以遏制侵略、捍衛國家利益,並在必要時擊敗威脅,」發言人告訴《簡報》,並補充說,「我們對這篇文章沒有其他補充。」

更接近敵方衛星並延長觀測時間

為了應對衛星間可能發生的空戰,中國科學家研究了當前間諜衛星面臨的幾個挑戰。

例如,他們解釋說,由於大多數太空船觀測相機都安裝在固定位置,「頻繁的大角度姿態機動既耗時又消耗大量燃料」。研究人員也指出,不同的角度和方法可以獲得不同類別的情報資料。

然而,改變軌道角度和軌道平面需要燃料,而燃料在地球同步軌道上是極為有限的資源。因此,研究人員如何盡可能有效率地考慮收集敵方太空船情報所需的所有變量,「已成為提升空間態勢感知能力的關鍵瓶頸」。

為了找到最優解,團隊設計了一種他們稱為「航路點軌跡規劃方案」和「多脈衝機動策略」的方案,並運用了一種名為「最小積分平方控制」的常用博弈論工具。與以往旨在延長間諜衛星觀測時間和提高燃料效率的研究不同,中國科學家表示,他們首次將序貫聯盟博弈論引入多模型聯合觀測問題。

接下來,研究人員設計了一個「博弈樹」。新聞稿稱,這種方法可以讓太空船在燃料限制最小的情況下,在每個階段選擇「初始運動點和近距離操作模型的最佳組合,從而產生最佳觀測策略序列」。

最後,研究人員進行了模擬,以檢驗他們的方法是否能在減少燃料消耗的同時,並提高感測器的觀測時間和視野。

成功的模擬和未來的強化學習計劃

正如預期的那樣,北京科技大學的研究團隊表示,他們的模擬結果支持了相關理論。具體而言,研究作者指出,模擬結果表明,他們的太空船效率演算法「能夠在燃料消耗最小的情況下成功產生多模型組合觀測策略序列」。

他們解釋說:「有效觀測時間隨著觀測距離和視場角的增大而增加,減小模型配置尺寸也有助於提高觀測性能。」研究作者還表示,仿真結果「表明該算法能夠在燃料消耗最小的條件下成功生成最優的組合觀測序列。」

在討論下一步計畫時,中國科學家表示,他們將探索最佳初始點,以進一步提高機動效率。他們還計劃探索一種「強化學習方法」,這意味著未來的太空船可以學習並適應不斷變化的環境,從而進一步增強其在冷戰時期太空資訊收集方面的能力。

研究指出,太空戰爭的影響「超越了任何單一演算法」。

為了了解中國這項研究的潛在影響,包括對未來可能發生的太空戰爭的影響,《簡報》聯繫了前美國空軍軍官、SB Global LLC的執行長兼創始人Shelli Brunswick。

這位作家兼未來學家認為,中國團隊的研究意義不僅在於證明中國已經部署了「新的作戰監視能力」。布倫瑞克表示,這項研究之所以重要,是因為它「展示了精密的協調和優化如何使太空船觀測更加高效、持久且具有戰略價值」。

這位《藍色彈珠》太空訪問學者還告訴《簡報》,這項工作「不應被解讀為展示了針對主動響應的航天器的完整追踪和規避能力」,因為這項工作假設目標是靜止的,不具備機動能力。不過,布倫瑞克指出,中國的框架「展示了博弈論規劃如何幫助觀測衛星在資源有限的情況下從多個角度收集資訊」。

在討論這種增強型太空船可能對更廣泛的美中太空安全競爭產生的潛在影響時,包括這種太空船如何導致更多可能被視為敵對的活動,這位太空戰略家表示,這一研究領域「超越了任何單一演算法」。

她解釋說:「隨著會合和近距離作戰變得越來越複雜,檢查、空間態勢感知、情報收集和潛在威脅行為之間的界限變得越來越難以界定。」

布倫瑞克在向《簡報》提出美國及其盟友在新興的太空冷戰中可能採取的潛在戰略應對措施時表示,這些措施應包括「更具韌性的架構、改進的太空領域感知、對近距離接近的更清晰預期、更強大的溝通機制以及與商業和國際夥伴更深入的協調」。

布倫瑞克解釋說:「挑戰不僅僅在於探測到另一艘航天器,而在於及早了解其能力和意圖,以便做出負責任和有效的應對。」

該研究「基於太空船近距離操作模型的序列聯合觀測賽局策略設計」發表於《太空:科學與技術》期刊。 

克里斯多福•普萊恩在過去六年裡一直擔任《The Debrief》的副新聞編輯和首席科學記者。您可以在X上關注他並與他聯繫,在plainfiction.com上了解他的小說,或發送電子郵件至christopher@thedebrief.org與他聯繫。