如何打赢太空战

轨道已成为战场——是时候承认这一点了。

俄罗斯正在干扰东欧大部分地区的GPS卫星接收器。伊朗已通过外太空发射了数百枚弹道导弹。中国公开考虑摧毁星链卫星。明摆着：我们的对手正在太空发动战争。

我们可以忽略这一事实，天真地希望中国和俄罗斯遵守和平利用外层空间的条约。如果我们这样做，就会把轨道制高点拱手让给对手——并失去对塑造现代战场的天基通信、侦察、瞄准、定位、导航和授时服务的安全访问。

或者，我们可以选择将太空视为它本来的作战域——并弄清楚如何打赢一场太空战。

在我七年的卫星制造与运营生涯中，我参与过商业和军事任务，并密切跟踪美国在太空中的对手。 我记得一颗中国卫星将另一颗卫星推离地球静止轨道，它们多次近距离掠过美国卫星，以及它们在国际电信联盟内发起的咄咄逼人的法律战。我还目睹俄罗斯在现代化的太空竞赛中缓慢但肯定地落后，最终以轨道上疑似核武器的传闻登上头条。

但如果我在航天业的经历教会了我什么，那就是要警惕将“做事的方式”与“应该做事的方式”混为一谈。过去20年里，航天业被SpaceX等不大在意先例的公司颠覆——埃隆·马斯克 famously 解雇了最初的星链执行团队，因为他们传统主义且行动迟缓——鉴于SpaceX的成功，航天界必然已经学会了区分物理定律和行业惯例。

因此，在本报告的第一部分，我们将借鉴“马斯克法则”，不再关注今天正在向太空部署什么，而是从第一性原理理解什么是太空：即外太空作为一个物理域如何运作，以及这些物理定律对在太空中作战并获胜的前景意味着什么。

第二部分将更实际地探讨打赢太空战所需的方式、手段和目的。我们将讨论最大化上行质量、扩散军事太空架构、赢得太空冷战，以及拥有令人生畏的进攻能力以使对手不敢试探我们决心的重要性。

为了理解这些战略考量，我们需要坚实的理论基础——因此本文将确立关于外太空物理现实的三个事实：

• 太空离地球很近，但很难到达那里。
• 轨道是可预测的，但追踪太空中的物体很难。
• 太空在物理上很大，但在操作上很小。

第一部分：太空作战的第一性原理

#1：太空离地球很近，但很难到达那里。

第一性原理

你站在一座巨大的山顶上，高于大气层，手里拿着一个棒球。

你扔出球，它落在你面前100英尺处。你再次尝试，用大炮发射球，它落在你面前1000英尺处。然后你孤注一掷，把球绑在火箭上——球再也没有落地。你把它发射“入轨”了，意思是速度快到当重力把它拉向“地面高度”时，它已经呼啸着越过了地平线。

事实证明，“足够快”，即让物体进入绕地球轨道所需的具体速度变化量（“delta-v”），大约是9.4公里/秒。

这并不容易。正如我最喜欢的宇航员@astro_Pettit所写（强调和链接是我加的）：

我们所有的火箭都受齐奥尔科夫斯基火箭方程支配。

火箭方程包含三个变量。给定其中任意两个，第三个就铁板钉钉。希望、祈求或发脾气都无法改变这一结果。虽然是一个动量平衡，但这些变量可以转化为能量。它们是对抗重力的能量消耗（通常称为delta-v或火箭速度变化量）、火箭推进剂中可用的能量（通常称为排气速度或比冲），以及推进剂质量分数（与火箭总质量相比你需要多少推进剂）……

如果我们行星的半径更大，可能会出现无法建造逃逸地球火箭的情况。让我们假设建造一艘推进剂占96%（火箭占4%）的火箭——目前航天飞机外部油箱的极限——是运载火箭工程的实际极限。让我们也选择氢氧，这是已知最具能量的化学推进剂，目前可用于载人火箭发动机。将这些数字代入火箭方程，我们可以将计算出的逃逸速度转换为其等效的行星半径。该半径约为9680公里（地球为6670公里）。如果我们的行星直径大50%，我们将无法进入太空，至少无法使用火箭作为运输工具。

当你建造一枚火箭时，你装载尽可能多的燃料（最大推进剂质量分数），制造最好的发动机并选择最好的燃料（最大比冲），方程解出给你一定量的delta-v。这个delta-v允许你在太空中执行特定的一组机动——例如从行星表面逃逸、在恒星之间飞行、改变轨道倾角等等。

Delta-v是反直觉的。从地球表面进入350公里高的圆形轨道需要9.4公里/秒的delta-v。如果你再花费9.4公里/秒的delta-v，你认为你会到达哪里？答案是火星表面。因此，火星上的一颗卫星与地球上的卫星离低地球轨道一样近，尽管前者直线距离远1.4亿英里。正如科幻传奇罗伯特·海因莱因所写：“如果你能把飞船送入轨道，你就到了去任何地方的一半路程。”

培养对delta-v的直觉需要一段时间，但现在你只需要知道两条经验法则：(a)两点之间的直线距离在太空中意义不大，(b)进入轨道很难。

对太空作战的影响

首先，上行质量就是一切。 将质量送入轨道很难，所以如果你比对手做得更好，你就有巨大的优势。

2025年，全球只有14个组织成功发射了多枚轨道级火箭：美国4个，中国6个，世界其他地区合计4个。

因此，确保你进入轨道的能力是首要优先级：设计更多火箭和更大的火箭，扩大火箭生产，改进火箭组件供应链，开发更多发射场，开发机动发射火箭的技术等等。希望你是在战争爆发前十年就开始做这些事。

在太空战中，你还想阻止敌人发射火箭。这是一个更具争议的优先级，因为上面列出的许多火箭是商业而非政府拥有的——但不幸的是，战时攻击商业太空系统有先例。以无情的军事逻辑来看，发射基础设施是一个瓶颈，因此也是一个扼点。全球只有大约40个活跃的火箭发射台，建造新火箭的工厂也屈指可数。这就是为什么我做了这个预测：

克里斯蒂安·凯尔@pronounced_kyle·2025年10月13日
预测：星舰基地有一天将成为世界上防守最严密的军事基地

（所以趁还能去，赶紧去朝圣吧！）
引用约翰·克劳斯@johnkrausphotos·2025年10月13日
星舰基地完全向公众开放，是世界上唯一能如此接近即将发射的火箭的地方
79.1万 6.4万 41万

如果你失去发射能力，你就失去了补充太空舰队的能力，并面临被完全封锁在太空域之外的风险。这就是为什么钱斯·萨尔茨曼将军将进入（及在）太空的行动自由称为“太空部队的塑造性目标”，而剥夺对手的这种自由是打赢太空战最直接的方式。

其次，上行质量限制影响卫星设计。 因为将质量送入轨道很难，每一克都很珍贵，工程师必须不断对抗增加卫星质量的行为。这绝非易事。一颗卫星必须经受住火箭发射时的剧烈、嘈杂环境，然后必须在真空中承受辐射轰击、无人维护、持续数年。卫星通常具有有限的物理冗余（限制了容错能力）、有限的推进剂（限制了delta-v），以及仅够抵抗辐射的屏蔽（如果有屏蔽的话）。

实际上，这意味着卫星往往是脆弱、不易移动的物体——或者用前参谋长联席会议副主席约翰·E·海顿将军的话来说，“又大又肥又 juicy 的目标”。卫星通常无法承受任何形式的直接撞击。

这种对质量的敏感性还有一个衍生的影响，可能反直觉但历史上确实如此：那就是人们倾向于让每颗卫星尽可能大、尽可能“精致”（即配备最好的传感器/无线电台）。在猎鹰9号之前，这是主导策略，当时美国每年只发射几十枚火箭，因此那些卫星必须能够独立完成工作。

这不是物理定律，而是需要围绕其进行设计的约束。你宁愿要一颗防弹的卫星，还是十颗普通的卫星？你的卫星需要像AEHF卫星那样承受核爆炸，还是宁愿拥有散布在不同轨道上的可消耗资产？你必须做出选择。

第三，天基对地武器是不可避免的。 在我最喜欢的科幻书之一，罗伯特·海因莱因的《月亮是个严厉的主妇》中，一个叛逆的月球殖民地通过将月球岩石扔下重力井来轰击地球——最终这些岩石以约11公里/秒的速度撞击地球，释放出相当于小型核武器的动能。这类武器仍属于科幻领域，但可能不会持续太久。

将武器置于敌人上方的悬崖上的前景可能过于诱人，所有太空大国都无法抗拒——因此更关键的问题是，我们预期这些武器是以传统弹药、上帝之杖还是更奇特的形式出现。然而，所有这些选项都需要如此多的delta-v才能离开地球表面，以至于它们很可能只有在轨道上制造时才变得合理。比如说，由一个叛逆的月球殖民地来制造。

#2：轨道是可预测的，但追踪太空中的物体很难。

第一性原理

任何东西要发射到太空，很难不被全世界注意到、追踪到，从而看着它沿可预测的轨道绕地球运行。

火箭是从地球上可预测的位置发生的剧烈、嘈杂、明亮的事件，因此极易被察觉。星舰的发射有时被误认为是地震；暮光中发射的猎鹰9号会在天空中产生巨大的外星水母。除了地震、听觉和视觉信号外，火箭发射时温度极高，会在红外波段发出亮光——全球超级大国在太空竞赛早期就意识到了这一点，并利用它发射了红外传感预警卫星。直到今天，大国仍因其国防重要性而保持红外卫星：美国的“天基红外系统”已花费美国超过200亿美元进行运营和维护，其替代品“下一代过顶持久红外”预计在2021-2026年间将花费144亿美元。

一旦进入太空，卫星沿着规律且重复的轨道运行；例如，国际空间站大约每90分钟完成一次完整轨道，并系统地经过整个地球。

第一天的轨道以黄色显示，第二天以绿色，第三天以浅蓝色。第四天前四个重复轨道以红色显示。（NASA）

第一天的轨道以黄色显示，第二天以绿色，第三天以浅蓝色。第四天前四个重复轨道以红色显示。（NASA）

因此，国际空间站每三天至少一次对全球约90%的人口可见。业余天文学家可以利用国际空间站众所周知的轨道来指向望远镜，希望捕捉到空间站凌月或凌日。同样的原理——轨道的可预测性——适用于目前在轨的每一颗卫星，这意味着追踪大多数卫星的物理位置是极其容易的。

接收国际空间站不断发射的射频信号也很容易——你可以用一台15美元的手持收音机在后院听宇航员的对话。国际空间站故意向地面无差别地辐射RF，但这种可观测性甚至扩展到其他卫星。大多数航天器携带两台无线电：一台用于“有效载荷”信号（通信流量或在轨拍摄的图像），另一台用于“遥测、跟踪和命令”（TT&C；用于驱动卫星并将其关键数据传送到任务控制中心的信号）。TT&C天线的目标不是最大化吞吐量，而是无论卫星发生什么情况（即使是糟糕的一天，卫星失控翻滚）都能指挥它，因此TT&C无线电是全向的。这使得卫星在轨道上相当可见，让地球上任何有足够动力的人都能追踪到它。

没那么物理地，国际上存在强烈的规范，要求在火箭发射和卫星在轨机动发生前进行披露。联合国维护着一个所有空间物体的登记册，太空部队的第18太空防御中队维护着space-track.org，分享它追踪到的每个物体所知的信息。

所以，通常情况下，追踪卫星很容易——但太空战肯定是非常时期。如果有人希望一颗卫星，尤其是卫星有效载荷（即传感器或效应器）保持隐蔽，他们可以很容易做到。

持续追踪每一颗卫星极其困难；通常，你会足够长时间地跟踪一颗卫星（如果可能的话用雷达/RF，否则用望远镜）来确定其轨道，然后暂时不管它，去处理其他卫星。但如果你在移开视线时卫星进行了机动（或释放了一颗子卫星有效载荷），重新“捕获”这颗卫星可能需要很长时间。卫星离地球越远（尤其是处于地月空间或更远），追踪起来就越困难。以我的经验，即使完全控制卫星，确定它在轨道上的位置也很难——分离火箭后的最初几个小时，当你试图定位自己建造和发射的卫星时，是任何卫星运营商职业生涯中最紧张的时刻之一。

所以，卫星轨道通常是可以预测的。除非我们的对手不希望它们那样。

对太空作战的影响

首先，太空中的归因极其困难。 如果你驾机飞越科威特上空，被地面防空火力击落，那很可能是科威特干的。如果你在太空中，你的卫星停止工作，很难知道原因。

例如，一颗星链卫星最近碎裂成多块。现在看来，碎裂是由于“内部能源源”，但要确认这一点（并排除恶意行为）需要详细的调查——这需要时间和精力，因为卫星总是在盲目飞行。