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马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘

发布日期: 2020-07-08
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马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘




马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘


当地时间6月13日17点21分,SpaceX使用猎鹰9火箭成功将58颗Starlink卫星和3枚SkySats卫星送入了轨道。每一次发射成功,都意味着距离科技商业奇才马斯克的卫星互联网梦想又进一步。而他的造梦史,被称为星链计划。



星链计划的提出


星链计划(Starlink)是美国商业航天企业空间探索技术公司SpaceX首席执行官伊隆·马斯克(Elon Musk)于2015年1月宣布的新项目。


该项目拟于2019年至2024年间在太空搭建一个由1.2万颗卫星组成的网络,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道,7500颗部署在距离地面340千米的轨道,2825颗在距离地面1150千米轨道,最终将使所有卫星连成整体的数据中心,目标是为整个地球提供高速、低成本的卫星互联网。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘


五年间,随着计划的顺利进行,SpaceX将星链计划的卫星发射总数量从1.2万颗提升到4.2万颗卫星,其中1.2万颗已获批准,3万颗已提交申请。


随着今年6月两次的发射计划完成,目前该计划的在轨卫星总量已达540颗,根据该公司的预测,当卫星总量达到800颗时,即可实现全美的网络覆盖。而4.2万颗卫星甚至可以为全球数十亿用户提供卫星互联网服务。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘

星链计划前7批发射任务一览(来源/网络)


预计在2020年年底,SpaceX会将1500颗卫星送上太空,为了证明这一伟大计划的成熟性,4月23日,马斯克在Twitter上公布了星链的公测计划,他表示,Starlink内测差不多三个月后开始,公测在六个月以后,最初的测试将适用于高纬度地区。星链服务最初将在2020年提供给加拿大和北美客户,并在2021年进一步扩大服务范围至世界其他地区。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘

来源:马斯克Twitter


笔者浏览发现,SpaceX目前更新了星链卫星互联网项目网站,并即将开放服务测试申请通道。在SpaceX官网上,用户通过提供邮箱、邮政编码和国家信息,可以获取星链项目的新闻和所在地区服务可用性的更新,申请之后用户会收到一封确认邮件,以便后续进行用户测试。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘


无视地形,挑战5G


毫无疑问,这是一项疯狂且大胆的行动,42000颗卫星,是人类有史以来发射卫星总和的9倍之多。而计划的最终诉求,则是为那些接入不可靠、昂贵或完全不可用的地点提供高速宽带互联网。


按照马斯克的设想,在网速方面,星链计划至少可提供速度为1Gbps的宽带服务,是目前家庭宽带的5-10倍,在一定程度上,与目前的5G速度可以媲美。


更为重要的是,卫星互联网将颠覆现有的光纤敷设网络架构,对于海洋、山川等坷坎地势依然可以实现全面覆盖,大规模节省了光纤的成本,并彻底解决城乡覆盖等固有难题。


届时,消费者只需要购买SpaceX的终端设备,并缴纳服务费,便可享受这一服务,马斯克此前曾表示,预计服务费约为80美元(约合人民币560元),这对于无法覆盖普通互联网的用户而言是极具竞争力的价格。


也因此,星链计划将代替5G的说法屡见报端,更有分析称星链将抢占3%-5%的电信市场,年收入至少达到500亿美元。


回到现实,马斯克用星链冲击5G技术的愿景可以顺利实现吗?


北京邮电大学教授、中国卫通独立董事吕廷杰在接受采访时表示,准确来说,星链计划并非全新的通信技术,原理简言之是将地面基站天空化,SpaceX采用密集发星或许可以解决卫星的通量问题,但无法解决的是时延问题。按照现有逻辑,位于550公里轨道的卫星延迟在4毫秒、1200公里轨道的卫星延迟达8毫秒,这与5G的1毫秒时延还存在不小的差距,非但无法支持云游戏、沉浸式VR体验,更无法控制地面上的车辆。


反观5G,对于其多场景业务而言,5G的使命从一开始便是改变自动驾驶、工业互联网等更高精度要求的产业,使其更具智能化。而卫星互联网将弥补现有网络劣势,在物联网和对时延不敏感的业务中大展拳脚,例如路灯联网、森林防护、NB-IoT业务等,与5G技术形成互补,但无法绝对替代5G。


此外,吕廷杰分析称,目前马斯克依靠通信服务能否获得计划的收益回报还是未知数。


如前文所言,对于可以被覆盖的普通用户,星链通信服务的成本无疑超过当地运营商的基础定价,因此星链计划只能将重点放在解决无法网络覆盖的地区,但这些地区往往经济价值较低,由于手机需要上行信号,所需功率较大,因此在连接卫星时需要额外购买SpaceX的专门卫星接收器设备,且价格不菲,这对于发展中国家的消费者而言无疑增添经济负担,因此星链计划的真正目标人群,应锁定在勘探队、海洋研究、旅行驴友,想要在上述人群身上获得高额盈利,以缩小数字鸿沟,很难通过星链计划实现。


不难发现,尽管星链计划将促进社会的发展动能,但仍面临诸多挑战和难题。一位来自华东政法大学政治学与公共管理学院的教授从另一个角度撰文分析称,如此数量的卫星,一旦失效是否会成为太空垃圾或碎片?会不会造成严重的太空拥堵?这是星链面临的最大质疑。目前地球轨道上有2000颗运行中的卫星,星链部署完毕后将大大增加这一数字。这可能会增加卫星在太空相撞的风险,产生更多的碎片,进一步威胁其他航天器。在2019年的发射中,有三颗星链卫星通讯中断而失去联系,这为上述担忧提供了实锤。


但毋庸置疑,星链作为全新的技术,是机遇与挑战并存的。未来,卫星互联网所带来的影响和辐射,与地球上的每一个生物息息相关,关于“类星链计划”,有望成为一项重要的战略决策,也逐渐开始成为大国的模仿对象。


星链背后


据美国商务部估计,太空市场的价值已达3250亿美元,20年后可能会超过1.5万亿美元。如此庞大的规模,也让世界各国投入重金,并制定了一系列战略以求获得布局和推广。


此前,关注卫星互联网的国际巨头并不在少数,包括谷歌、美国OneWeb、贝索斯的亚马逊与蓝色起源,以及加拿大卫星公司Telesat都在计划着自己的星链系统,但受限于成本和盈利,发射计划一推再推,并未引起业内的极大兴趣,反观星链计划却保持着如此高速的发射频率,燃烧着巨大的现金流,在高额回报尚未显现之时,SpaceX凭何支撑?


网络信息科技前沿创新研究专家胡延平曾为媒体算过一笔账,他表示,在发射技术与成本方面,中国企业的成本是国外最先进水平的4-10倍。中国企业每公斤发射成本在5000-1万美元,而SpaceX的每公斤发射成本仅为2000美元。


实际上,这与SpaceX采用的“火箭+卫星+发射服务”的成熟商业模式息息相关,并基于此形成了成本和操作优势。


SpaceX在产业链的上下游实现了高度的垂直整合,价格打破了历来的火箭发射成本,这从根本上体现了美国航天业基础,其中,“猎鹰”火箭发动机关键喷注器来自“阿波罗”计划,发动机整体设计源自TRW公司成熟产品,火箭使用的铝锂合金和焊接技术也是广泛应用的普及型产品。


吕廷杰还特别指出,另一方面,需要特别关注的是,星链计划除了应用在民生领域,同时还获得了来自美国军方的支持,由于卫星互联网具有一定军事应用潜力,卫星的空间网格使得军方在定位、监控、管理、调度上更加得心应手,更摆脱了地面的遮挡和干扰,是绝佳的军事解决方案。


近日,人民网报道称,SpaceX宣布与美国军方达成协议,使用SpaceX的星链卫星群为美国陆军进行通信测试,美国空军和陆军已经在积极探索其应用,未来或有数万颗卫星支持作战。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘


正如吕廷杰所言,无论星链抑或是5G,都改变了未来战场的最终形态,星链计划正在为美国形成不对称的战略优势,是一份强大的备份系统。追逐“类星链计划”对于各国而言,已迫在眉睫。


实际上,由于星链所在的近地轨道本就资源紧张,在国际上,卫星频率和轨道资源主要采用“先占先得”的抢占方式,SpaceX已率先发射卫星并优先使用,未来优质轨道和频率无疑将更加拥挤,后发国家将处于被动局面,尽早动手才能分羹市场,吕廷杰强调称。


马斯克造梦:星链计划的冲击与隐秘


新基建下的启迪与入局


对于我国而言,4月20日,国家发改委在线新闻发布会中明确了新基建的范围,将卫星互联网首次纳入新基建的范畴,这被看作是明确产业加速的标志性事件。


实际上,我国科技企业在卫星通信的探索由来已久。2017年,如日中天的ofo发布X计划,支持创业公司九天微星发射民用娱乐卫星,该卫星具备太空自拍、太空VR等功能;2018年双11大促期间,长征四号乙运载火箭搭载的阿里巴巴集团的“糖果罐号”迷你无人太空站在太原卫星发射中心成功发射升空,用于解决地面通信难以覆盖的偏远地区物流难题。此外,B站、斗鱼等也都有发布卫星的计划,用于图片、视频数据的收集与科普。


一位不愿具名的TMT分析师表示,整体而言,上述互联网企业基于卫星互联网的部署以噱头为主,多数是以冠名、投资为主要手段,并不涉及实质性业务,目前来看缺乏实际意义,而相关真正涉猎卫星领域的公司,多以名不见经传的中型企业为主。而目前国内的卫星互联网产业资源大多集中在国有企业,总体而言处于起步快走阶段。


吕廷杰建议,未来在顶层设计上,需要鼓励央企、民营企业进入这个市场,充分考虑经济效益和资源配置,在打造通信技术时,企业之间要做好协同工作,注意平衡互联、互通、互操作标准,避免重复建设和资源浪费,形成合力一张网。但同时要避免陷入“囚徒困境”,在与大国的博弈中寻找差异化优势,为用户做好服务,同时在战略安全上形成保障。


未来的5-10年,中国卫星互联网无疑将迈入高速发展期,联网商用之际,原有的单纯科研将逐渐转为科研+制造的双模式,中国卫星需要敢于打破规则,缩小与强国之间的差距,并努力打造出属于自己的“星链星辰”。


届时,人类向未知的探索也将进入新周期,新一轮的太空竞赛,大国环视。


来源:全球技术地图

作者:康嘉林


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