9000颗星链卫星疑为秘密雷达星座，美国实验解密其功能

“星链”卫星到底是不是一个“伪装成网络服务的秘密雷达星座”？这个带有阴谋论色彩的问题，最近被研究太空无线电的美国媒体频道“Noise In Space”，用工程方法认真剖析了一番。

该频道自制了一台合成孔径雷达（SAR）仿真器，并将SpaceX向美国联邦通信委员会（FCC）申报的所有天线参数导入模拟。结果分两层：

前半段可能会让阴谋论者失望，目前天上约9000颗星链卫星并没有偷偷充当雷达。但后半段画风一转：新版星链V3卫星在模拟中完全是另一回事。

V3的Ku波段天线若集中功率，可生成分辨率高达12厘米的雷达成像，超过任何现有商用雷达卫星；而且五种下行天线都具备雷达潜力，若同时开启五个频段成像，理论上甚至能从太空分辨地面物体是金属、塑料还是液。

连续成像模式可追踪10马赫飞行的弹道导弹，切换到500 MHz带宽的雷达模式、平均功率压到3瓦，信噪比足以成像隐身战机。

美国早在2022年就发射了军用版星盾，不仅包括星链的通信功能，还具备地球观测能力，也就是说星盾是一个多功能的军用星座，能够执行多种任务。

现在不清楚的是星盾未来是和星链分开发展，单独建立一个低轨道集群卫星星座，还是星链和星盾合二为一。

无论哪一种发展路径，星链（盾）正在成为美国军方天基综合信息系统不可或缺的组成部分。

由于星链（盾）卫星体积和重量较小，光学侦察难以有较大的作为，尤其分辨率方面肯定不能和大型光学侦察卫星相比。不过有一点值得我们关注，那就是合成孔径雷达侦察卫星。

合成孔径雷达与光学侦察卫星相比，可以全天候工作，甚至能够深入一定深度地下探测地下目标。

合成孔径雷达还有一个优点那就是不受载体天线孔径限制，合成孔径雷达顾名思义就是将一个雷达电波脉冲作为一个天线单元，这样把相继发射的脉冲回波相加，就可以在后台信号/数据处理系统“虚拟”出一个庞大的天线阵列，从而提高雷达分辨率。

从这里我们可以看到合成孔径雷达回避了载体天线孔径尺寸这个问题，正好适合体积较小的星链（盾）卫星。

随着微系统、微电子等高新技术发展，微小型合成孔径雷达卫星已经进入实用，2020年之后微小型商业合成孔径雷达更是掀起了一个发展高潮，全球发射了大约100颗此类卫星。

这些卫星重量均在500公斤以下，甚至不足100公斤，例如芬兰ICEYE发射的卫星只有70公斤。而星链卫星V1版大约在300公斤，V2版已经提高到700公斤左右，完全可以作为合成孔径雷达卫星运用。

不过星链（盾）卫星发展合成孔径雷达卫星或者具备类似的功能也有一些难点需要克服。

首先就是功率，星链（盾）工作在KU/KA波段，这个波段频率高，波长小，大气传输功率衰减大。

国外航天爱好者对星链卫星通信传输功率进行测量，得出结论就是现在功率恐怕不支持功能扩展，因为通信多在单向的，而雷达需要接收反射电波。如果功率不足，回波信号就会“淹没”在背景噪声之中。

星链（盾）想成为合成孔径雷达卫星或者具备类似功能，首先就是要增加功率，相应卫星体积和重量也要增加。实际上星链后续版本卫星体积和重量都增加了，V2版本超过了1吨，V3更是接近2吨。

卫星体积和重量更大，功率肯定也会增加，那个时候太空探索可能就会让卫星具备合成孔径雷达工作功能，成为侦察卫星。

还有就是算力，从原理我们就可以知道合成孔径雷达工作完全靠算力来完成，一颗卫星还好，星链（盾）是由数万颗卫星组成的庞大星座，因此这样规模星座需要的算力将是惊人的。

有人推测太空探索公司发展太空算力中心的一个用途，就是为星链（盾）合成孔径雷达功能提供算力。

由于数据量巨大，对于星间、星地之间通信也提出了更高要求，普通微波数据链已经不能满足要求，需要采用激光数据链才能解决问题。

星链卫星从V1.5版开始就纳入了星间激光数据链，从而为系统升级和功能扩展打下了坚实的基础。

合成孔径雷达受到原理限制，只能侧视探测目标，并且目标只能是固定的，对于前方、运动目标就无能为力。

因此太空探索公司还需要为星载雷达提供其他模式，例如采用大面积阵列探测某个区域目标，实现全方位覆盖，使用逆合成孔径（ISAR）探测水上运动目标，使用地面移动目标指示模式（GMTI）来探测地面移动目标等等。

这些功能集成到一颗卫星上面已经是不小的挑战，在庞大星座来实现这些功能难度更大，因此太空探索公司说更大挑战还在前面。

尽管有这些技术挑战，太空探索公司突破这些技术难题之后星链（盾）自己就会成为集通信、观测于一身的天基综合信息系统，例如利用合成孔径雷达对全球进行连续、不间断的探测，通过不同时间雷达图像，对目标进行识别，分辨真假，甚至利用微动模式确定目标运动状态。

利用无源雷达模式，探测隐身战斗机，也就是一部分卫星发射电波，另外一部分接收目标反射电波，从而发现目标。

由于美军也在着手建设自己的AMIT太空移动目标卫星星座，用于探测空中目标。考虑到美军正在将本国商业航天纳入自身作战体系之中，因此未来两者可能互相协同，取长补短，发展成军民结合全球通信与侦察卫星体系，实现对全球近实时、连续覆盖。

对于我们来说，要认真研究星链（盾）军事化发展，尤其是美军如何将其纳入自己的作战体系之中，以便在未来战争之中有效反制。

另外我们自己也在建设低轨道卫星星座，也有必要研究让自己的低轨道卫星星座具备遥感探测功能，成为我们在太空的“神眼”！