21世纪的斯普特尼克危机

中国最尖端的“墨子”号量子通信卫星 21世纪的斯普特尼克危机系列连载(1)

技术

当下,太空中出现了极具冲击性的事态,被称作“21世纪的斯普特尼克危机”。在本专题的开篇,我们请到了外层空间法研究领域第一人、参与制定了日本航天政策的庆应义塾大学研究生院法务研究科教授青木节子女士,她将为大家介绍成功发射了集高科技之大成的“墨子”号量子通信卫星并在太空领域逐渐成为超越美国的航天强国——中国——的动向。

青木节子 AOKI Setsuko

历任日本防卫大学社会科学教室副教授、庆应义塾大学综合政策系教授等职,2016年4月起任庆应义塾大学研究生院法务研究科教授。1983年毕业于庆应义塾大学法学系法律专业,1990年在加拿大麦吉尔大学法学系附属航空与宇宙法研究所读完博士课程,1993年获授法学博士。专业领域为国际法和宇宙法。

美中在太空也要一较高低的时代

——如今是一个美中对抗的时代。双方的争斗舞台似乎正逐渐转向太空。

青木  三年前曾发生过一次堪称21世纪版“斯普特尼克时刻”(*1)的重大事件。然而在日本,它却并不太为人所知。

——“斯普特尼克时刻”指的是苏联于1957年发射了一颗名为“斯普特尼克(Sputnik,俄语意为伴侣)”的人造卫星。当年,美苏比拼谁能率先成功发射人造卫星,结果是苏联抢先了一步。从来没想过会输的美国,在那一瞬间僵住了。得知输给了自己一直不屑一顾的苏联,美国人陷入了集体休克状态。三年前又发生了一次类似的事件吗?

青木  “量子科学卫星”照英文首字母缩写称为QSS,中国于2016年8月在全球率先将这样一颗卫星送入了轨道。我所说的正是这件事。之后,美国一直未能追上中国的步伐。

中国发射全球首颗量子通信卫星“墨子”号,2016年8月16日(新华社/Aflo)
中国发射全球首颗量子通信卫星“墨子”号,2016年8月16日(新华社/Aflo)

——那颗QSS有名字吗?

青木  那可是意味深长啊。中国给它起名为“墨子”(*2)。翻译成英文,应该是Micius或者Mozi。据说在诸子百家中,墨子是倡导“兼爱非攻”之人。北京方面选择这个名字的意图暂且不谈,中国通过“墨子”号卫星测试的,是未来通信领域核心中的核心技术。尖端到什么程度呢?可以这么说,如果能够实验成功,那么在国家安全保障方面,中国将高出美国一头。

具体来说,“墨子”号肩负着量子通信基础技术的试验和开发任务,就在此时此刻,运行在太空中与地面进行量子信号传输的卫星仅此一颗。就连美国也望尘莫及。

相较于在发射人造卫星的竞争中被苏联超越的历史,当下事态的严重程度有过之而无不及,不由得将其称之为21世纪版“斯普特尼克时刻”。

——美国有没有做出反应呢?

青木  他们保持了沉默。或许也是因为需要从科学角度进行深入说明才能让人理解吧,并没有迹象表明普通民众层面出现了斯普特尼克危机那样的恐慌。

事实就是,在开发最适于军事和外交相关机密信息传输的通信技术方面,中国已经处于领先地位。所谓的“一切尽在不言中”,华盛顿方面的千言万语可以说都在这片沉默中得到充分表述。

——QSS这种技术,真的能够保护通信机密吗?

青木  就算集合所有计算机的运算能力,都无法解译。据说无论采用何种形式,都不可能实施物理窃听。这种状态并非通过技术手段实现,量子理论本身就是这样阐述的。

不过,信号的传输被称作“与距离之间的较量”。因此,包括日本在内,各国一直都在尝试能否在尽可能远的两个地点之间收发量子信号。中国突然成功实现了卫星与地面的量子信号传输,震惊了整个世界。如果量子卫星的数量不断增加,那么任何人都无法解读、攻破的量子运算网络就意味着趋近于完成。

量子通信卫星 采用了量子密码通信技术的人造卫星。这种通信技术利用了光的粒子性,任何计算机都无法解译,在原理上不可能受到窃听和监听,是最尖端的通信系统。中国希望通过实践这项技术,能够“理论上永久解决信息安全问题”。预计这种技术今后还将被用于军事等领域。

(*1) ^ 斯普特尼克危机 东西方冷战时期的1957年10月,苏联成功发射斯普特尼克号卫星,给以美国为首的西方国家带来了危机感。斯普特尼克危机发生后,美国政府加快航天步伐,成立了美国航空航天局(NASA),并制定了阿波罗计划。

(*2) ^ 墨子 中国战国时代的思想家(公元前5世纪后期~公元前4世纪前期)。否定用武力解决问题的做法,提倡和平论,主张抛弃利己主义,常怀博爱之心。当时形成了以墨子为核心的墨家思想,与儒家一样,成为了战国时代的主要思想。

领先于日本的中国航天

——从长远来看,中国的目标是什么呢?我们能否解读北京方面的意图?

青木  我打算在之后的连载文章中详细谈一谈中国的战略。在质与量两个层面,中国的航天都不仅仅是领先于日本,正如“墨子”号卫星这个例子所反映的那样,如今在某些方面甚至逐渐超过了美国。

“墨子”号卫星的发射准备(新华社/Aflo)
“墨子”号卫星的发射准备(新华社/Aflo)

——首先能否请您从“量”的层面谈一谈呢?

青木  从卫星的发射次数来看,就比较容易理解了。2012年上半年,中国首次在发射总次数上成为了世界第一。从每年的发射次数来看,2018年成功发射了38次,超越美国成为了全球第一。日本只有6次,与中国相比,已经难以望其项背。

再看“质”,中国在本国的“航天白皮书”中已经明确了将在何时实现何种目标。观察后来的实际情况也可以发现,他们的计划从来没有出现过延迟,相反,还经常提前完成。

在航天领域,只有中国这一个国家能够达到这种程度。对于航天这类设计工作繁琐复杂的跨学科领域来说,计划出现延迟或者无法完成的情况可谓家常便饭。但这种“常识”唯独不适用于中国。2000年,中国首次发布航天白皮书,提出“要在21世纪第一个十年内实现载人航天飞行”,而这个目标早在2003年10月就已经实现。

中国不断在其他国家建立基站

——刚才提到的“墨子”号卫星与地面传输量子信号时,基站是否位于中国境内呢?

青木  单就这些通信实验来说,奥地利和意大利的科学家都分别在各自国家 接入“墨子”号,成功完成了实验。

卫星在轨运行速度极快,要确保顺利与其交换信息,就必须在地面多个地点建立不同角度的波道。这需要用到非洲和南美等不同地点的基站。

——也就是说中国在使用各大洲的多个基站。这是如何做到的呢?

青木  中国为其他国家制造和发射通信卫星、遥感卫星等静止卫星,并帮助他们进行管理,作为回报,这些国家允许中国使用他们境内的基站。

尼日利亚、玻利维亚、老挝和阿尔及利亚分别于2011年、2013年、2015年和2017年委托中国发射和管理卫星。预计今年刚果(金)也将加入这个阵营。

中国还在拉美和非洲不断增设用于观测空间物体位置和轨道的太空态势感知(SSA)站点。这相当于挑明了要制衡美国及其盟友构建的SSA网络。

——阿尔弗雷德・赛耶・马汉(*3)在《海权对历史的影响》一书中阐述了何为海军力量,主张要想成为拥有霸权的海军强国,就必须牢牢把握港口和港口通道。当年大英帝国来到亚洲之时,就控制了科伦坡、新加坡和上海等港湾。有没有略微感觉到历史在重演呢?如果不能接入在全球各地布设的基站,“太空霸权”就无从谈起。北京方面似乎非常清楚这一点。

青木  让我们思考一下,今后如果想要进一步探索比月球更加遥远的火星等“深空”,可能会在哪些方面展开竞争。

简而言之,大家都想自由利用太空,比如说,希望自由地向太空运送物品。如果要定居,则希望自由地选择地点、自由地活动。竞争会围绕这些方面展开。

具有这种长远思维的国家只是少数,主要是美国和中国。如果抛开执行力度不谈,欧洲作为共同体也勉强可以算在其中。也就这几个。日本不仅不具备这样的能力,连这种想法都没有。莫如说,日本考虑得更多的,大概是能在多大程度上向美国推销自己的实力,以及能否借此加强日美同盟关系。

(nippon.com编辑部)

标题图片:围绕地球飞行的人造卫星示意图(MIyabi-K/PIXTA)

(*3) ^ 马汉 美国军人、战略家(1840~1914年)。其主要著作《海权对历史的影响》是一部分析了海军力量的历史作用和影响力的名著。他提倡海权论,主张加强海军力量,对各国领导人产生了影响。

中国 航天政策 宇宙开发