摘要
在太空進入經濟化與地緣政治並行的時代，「機動性」已不再只是技術問題，而是國家競爭力的具體體現。
在美國，這場轉變最具代表性的推手之一，是國防創新單位 Defense Innovation Unit（DIU）。這個成立於 2015 年的機構，原本是為了「讓國防部聽得懂矽谷的語言」，如今已成為太空經濟與軍民融合的策略樞紐。
美國空軍少將 Steve “Bucky” Butow——正是這場產業重構的關鍵觀察者與推進者。
從戰場到矽谷：一位將領眼中的太空創新體系
Butow 將軍出身於美國空軍救援部隊，曾任加州空國民警衛隊司令，飛行超過 3,000 小時、橫跨沙漠風暴與伊拉克自由行動。他同時也是 DIU 早期成員之一，自 2015 年起便在矽谷建立國防與新創的合作橋樑。這段跨界經歷讓他深刻理解：現代防衛體系的優勢，取決於如何讓創新速度與產業規模同步。
「國防不應是封閉系統，而是一個能與商業共速成長的生態。」這是他在各種公開場合一再強調的觀點。
而這樣的理念，也成為 DIU 近年「Space Mobility（太空機動性）」戰略的核心——將太空視為「可移動、可補給、可維修」的交通網，而非靜態資產。
六大創新領域：從國防需求到商業加速器
「太空機動性」具體分為六個任務領域，構成一個可持續的太空經濟骨架。這六個領域不僅是國防策略，也是商業投資的新方向。
1. 快速反應太空（Responsive Space）
這是「太空的 Uber 概念」——在數天內完成衛星或補給任務。
DIU 的 Novel Responsive Space 計畫已與多家新創合作，開發可即時部署的模組化衛星與微型發射系統。這不只是軍事需求，也讓保險、物流與通訊產業首次能將「在軌調度」納入營運策略。
響應太空關鍵在於「快速、模組化、可重複使用」的能力。DIU 已透過其 Novel Responsive Space Delivery（NRSD） 計畫，對商業團隊提供資助以開發點對點、可重用運輸系統。
例如，Stoke Space 被選為該方案受益者之一，獲得約 450 萬美元合約，用於原型設計其可重用上段載具，用以實現衛星之間或地對地的點對點貨運。
此外，DIU 已與 Firefly Aerospace 合作，透過其 Elytra 衛星載具執行在軌任務。該任務旨在 2027 年於 LEO 展現「高機動性任務操作」能力，並為未來向外延伸至地月間與更高軌道的 xGEO 任務做預備。
在更深軌層面，勞倫斯利佛摩國家實驗室（LLNL）被選中為 DIU 的 Sinequone 計畫，開發小型可快速成像的光學有效載荷，該計畫目標是將可響應能力延伸至高於地球靜止軌道的 xGEO 軌域。
挑戰包括：飛行器的重複使用可靠性、熱防護技術、精密控制（推進與姿態）、任務調度與軌道插入精度。要在幾天或幾週內發射、補給、返還或移動，必須有高度自動化與模組接口標準化設計。
2. 韌性通訊（Resilient Communications）
太空中的「網際網路」正由 Hybrid Space Architecture（HSA） 成形。
DIU 與 USSF 美國太空軍合作，讓 Viasat、SES Space & Defense 等企業提供多軌道、跨網漫遊通訊解決方案，使訊號能自動在 LEO、MEO、GEO 之間切換。未來的太空通訊，將具備「自癒」特性，成為抗干擾的全球網絡中樞。
韌性通訊的核心在於：信號能在不同軌道與網絡間彈性跳轉，自動路由，並具備抗干擾、抗破壞能力。
在架構層面，學界提出多層衛星網絡方案，將 LEO、MEO、GEO 軌道的衛星互連，使指令與資料能透過多條備援鏈路傳遞。這類設計在文獻中被稱為「multi-layer satellite networking」，可提升通訊可靠性與實時性。
在載波與調變技術上，新的研究也導入 流體天線（Fluid Antenna） 與 OTFS（Orthogonal Time Frequency Space）調變，特別針對高多普勒頻移環境與移動載具的挑戰。這種設計可提升衛星與終端間在高速移動與頻偏環境下的通訊穩定性。
商業案例方面，Inmarsat-6 衛星就使用電推引擎（electric propulsion）進行軌道調整，以提升整體效率與質量比。
挑戰在於：頻譜資源競爭、星際鏈路同步／時延控制、多路徑與干擾管理，以及異質網絡間的跨網協議設計。此外，衛星硬體終端在功率與體積的限制下，難以同時支援高速、遠距、低功耗的通訊與備援功能。
3. 持續感測（Persistent Sensing）
AI 與小型雷達衛星正重塑「觀測」的定義。例如 Capella Space 的 SAR 小衛星群已能提供近乎即時的高解析影像；再加上在軌 AI 分析，資料不必等待下傳即可做出初步判斷。這項技術在軍事上可提升戰場即時決策，在商業上則推動氣候監測、基建管理與災害預警產業化。
持續感測期望在極長時間尺度與大覆蓋範圍內提供觀測資料，其核心在於感測器、軌道佈建、資料處理與下傳效率。
一個趨勢是多功能融合——例如在單一衛星平台上融合感測、通訊與定位功能，以節省載荷重量與資源。近期有學術論文探討「Joint Communications, Sensing, and Positioning（多功能融合）」衛星系統，以提升頻譜與能源效率。
在國防面向，持續感測可用於太空域監控、敵方衛星監測、碎片巡查與戰場環境感知。若結合 AI 邊緣推理技術，感測數據可在軌先做初步處理，再選擇重要資訊下傳，減少地面通信負荷。
挑戰包含感測器功耗、熱控、動態校準、資料融合與傳輸瓶頸。此外，長期任務需要衛星壽命與可靠性設計，以及在軌維護能力，以避免感測器突發失效造成資料斷層。
4. 動態太空操作（Dynamic Space Operations）
若發射是上路，那麼在軌維修與機動就是「太空交通管理」。
Northrop Grumman 的 MEV（Mission Extension Vehicle） 已成功為商業衛星加油延壽，即便原本設計壽命已到，也能透過對接與補推力的方式延續服務週期，開啟了「太空維修經濟」。未來的衛星將不再報廢燒毀，而是像飛機般定期維修、再上線——這也是 DIU 所謂的「可持續太空」。
這領域著重「在軌生命力」——衛星與太空器不再是一次性動作，而須能移動、對接、補給、維修、解除碎片等。
在軌對接、機器人操作、自治導航技術，是科技門檻所在。衛星必須具備自主故障檢測、自我校正能力。
此外，碎片移除技術也屬於此範疇，尤其當低軌道碎片密度增高，能否主動迴避、清除或重定向碎片，本身就是國防與商業利益交錯的領域。
挑戰來自軟體可靠性、故障容忍、機械可靠性（如柔性機械臂、連接機構）、熱控制與電源支持，以及任務調度與控制延遲問題。
5. 先進推進與電力（Advanced Power & Propulsion）
太空機動的物理基礎來自能源。
電漿推進、離子推進與小型核能推進都在快速成熟。Astra、Aerojet Rocketdyne 等公司已展示高比衝的電推模組，而 DIU 也支持低輻射核源推進實驗。這些技術不僅能降低軌道維持成本，也讓「星際運輸」邁向商業化。
在這裡，推進系統與能源管理是使太空器能夠變軌、調整姿態或移動關鍵。
當前主流方向包括離子推進器（ion thruster）、霍爾效應推進器（Hall thruster）、電漿推進器與其他電推技術。這些推進器具有高比衝、低燃料消耗的優勢，適合用於姿態調整、軌道維持與長期變軌。
在衛星電源方面，高效太陽能板、能量儲存（電池或固態儲能器件）與功率管理技術是重點。未來甚至有小型核電源／放射性同位素電源（RTG）被視為可能選項，尤其對遠端或深空任務。
Inmarsat-6 衛星便使用電推方式完成軌道提升與維護。
挑戰則包含推進系統壽命（離子推進器在長時間運作中的磨蝕問題）、功率與熱管理、推進控制精度、與在軌可靠性。
6. 精準定位與時間（Assured PNT）
導航與時間同步是太空經濟的隱形基礎設施。
美國太空軍的 Resilient GPS（R-GPS） 計畫正部署小型星座以增強抗干擾能力，同時實驗量子感測與星間鏈路同步。這些技術可避免 GPS 被干擾時導致的系統崩潰——無論是導彈導航或太空物流，皆仰賴其精準時序。
PNT 是所有太空活動與地面系統的基石。Assured PNT 聚焦於對抗干擾、遮蔽、欺騙與電磁攻擊等威脅，確保導航與時間同步的連續性與可信性。
近期案例包括 NTS-3（Navigation Technology Satellite-3），這是美國近 50 年來首顆具實驗性、可重構導航衛星。它具備可在軌重程式化的硬體、相控陣天線與先進訊號處理能力，旨在對抗 GPS 弱化情境。
在商用領域，TUALCOM 在 2025 年的 Assured PNT 峰會中展示其抗干擾／反欺騙導航解決方案，其技術能在訊號受破壞或受干擾情況下維持可靠導航。
此外，市場報告指出，LEO 衛星 PNT 市場在北美正加速成長，受到 AI、自主系統與防衛應用大量需求驅動。
在導航技術路徑上，L5 頻段的 GNSS 信號（如 GPS L5）被視為更具抗干擾能力的新世代信標。一些商業公司如 oneNav 推出 L5-direct 接收器，可針對 L5 訊號做直接搜尋與追蹤，提高對抗干擾能力。
挑戰則是：如何在受抑制或受干擾環境下維持正確定位？如何設計具有備援能力的分布式 PNT 架構以抵抗導航戰（Navigation Warfare）？這些正成為國防體系與商業衛星業者共同攻關的關鍵。
從戰略到市場：太空供應鏈的新臨界點
Butow 強調，美國太空產業的挑戰並非技術落後，而是供應鏈的「深度與彈性不足」。
即使新一代重型可重複使用火箭（如 SpaceX Starship、Blue Origin New Glenn）已具備每週發射能力，但衛星模組、地面站、燃料補給與熱控系統仍停留在十年前的節奏。產業鏈上游缺乏標準化模組與可即時量產的零組件，下游維修與補給則仍以專案制運作，導致成本高、交期長。
因此，「太空製造（In-Space Manufacturing）」與「在軌維修（On-Orbit Servicing）」正成為下一波資本熱點。從金屬粉末 3D 列印、複合材料成型、到太陽能電池片的在軌組裝，都有潛在突破。像美國 Redwire Space 已在國際太空站上完成多項微重力 3D 列印實驗，預計於 2026 年在 LEO 建立商業製造模組，用於結構梁與光學鏡面製造。
另一方面，燃料與物流的標準化也正在萌芽。DIU 支持的「Propellant Depot Initiative」正在研究以低溫液態氫／甲烷作為軌道燃料交換介面，目標是建立「太空加油站」的通用接口規格；此舉若成功，將使火箭公司與衛星營運商能共享補給設施，大幅降低任務成本。
在供應鏈設計層面，Butow 認為，美國與盟國需建立「雙軸生產體系」——一軸為高速原型與在軌測試（rapid prototyping and flight heritage），另一軸為長期規模化製造（scalable manufacturing）。
目前 Space Force、DARPA 與 NASA 正以這套雙軸思維重構合約制度，鼓勵新創企業與傳統承包商共同承接不同階段的生產任務。
這與過去航空史的演進極為相似：當蒸汽機、鐵路與電信網誕生時，真正創造價值的，並非單一技術，而是能讓整個交通體系「可擴展、可持續、可維護」的產業生態。今日的太空產業，正重演這段歷史。
人才革命：從博士到技師的太空藍領階層
Butow 在 DIU 內部推動一個新概念——「藍領太空（Blue-Collar Space）」。
他指出，未來太空經濟的勞動結構將如同半導體產業：頂層需要系統工程師與科學家，而底層則仰賴大量具備維修、製造與整合技能的專業技師。
在美國，這場人才革命已開始成形。加州社區學院與 NASA Ames Research Center 合作開設「SpaceTech Lab」課程，教授學生從真空焊接、複合材料製作到立方衛星組裝等技能。類似的模式也見於 Purdue Polytechnic Institute 與 Arizona State University，兩者皆設有「space operations technician」學程，培養學生能操作地面測控站與在軌維修機械臂。
這股浪潮不僅侷限於美國。日本 JAXA 正與私人公司共同推動「Orbital Robotics Training Program」，為技術人員提供機械臂控制與姿態模擬實作課程；歐洲的 ESA BIC（Business Incubation Centre）亦將「技術員創業」納入育成範疇，讓具備製造背景的藍領工程師有機會轉為創業者。
Butow 認為，這樣的「技能導向」不僅能補足國防與商業的技術缺口，也有助於產業升級。他在受訪時曾指出：「我們需要的不是更多學位，而是更多能在真空室裡解決問題的人。」
這正與美國的 Hacking for Defense（H4D） 計畫一脈相承。該計畫由史丹佛大學與國防創新單位共同推動，讓學生團隊以國防任務為題設計原型產品，並與企業導師共同實驗。H4D 已擴展至全球 60 多所大學，成為軍民共創人才的重要平台。
這種「從博士到技師的全譜人才觀」正在重塑全球太空新創的人力組成。尤其在台灣、日本與歐洲的供應鏈中，出現跨領域的「複合技能技師」：既懂電子與熱控，又能執行精密裝配與測試。未來太空產業的核心競爭力，將來自這些能把工程落地的中堅技術群體。
太空是經濟，也是基礎建設
從產業觀察角度來看，「太空機動性（Space Mobility）」不只是美國的國防戰略，更是一場全球性的基礎建設革命。它將太空從一個「發射—任務—報廢」的線性模型，轉化為一個可維護、可迴圈、可商業化的經濟網絡。
這場革命的邏輯十分清晰：可重複使用火箭 提供運輸節奏，在軌維修與製造建立循環經濟，韌性通訊與導航形成資訊基礎設施，而 藍領太空人才 讓這套系統真正可持續運作。一如 19 世紀的鐵路與電信網將國家疆界轉化為經濟邊界，太空基礎建設也正將地球經濟延伸至軌道與月球之間。
Steve “Bucky” Butow 將軍的觀點揭示了一個核心邏輯：
「誰能在太空中掌握節奏、供應鏈與韌性，誰就能主導下一代全球秩序。」
對企業而言，這不再只是火箭或衛星的競賽，而是系統整合與產業協作的戰略博弈。對國家而言，太空供應鏈的安全性與自主性，已成為國防與經濟安全的新交會點。未來十年，無論是美國、歐洲、日本還是台灣，凡與太空製造、通訊、半導體、能源、材料或 AI 自主控制有關的產業，都將被這股重構力量重新定義。
太空，不再遙遠。它正是地球經濟的下一個前線——也是人類產業系統的下一座「基礎建設星座」。
