征服浩瀚的星空一直是人類的遠大夢想,，2015年由馬斯克旗下的SpaceX第一次發(fā)布了Starlink——星鏈計劃,。該計劃目的是在2027年11月前通過將12000顆小型衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道,，通過互相間的激光通信,，實現(xiàn)覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡,。由數(shù)以萬計的星鏈人造衛(wèi)星組成的通信網(wǎng)絡,，使所有衛(wèi)星連成一個“星座”,，為全世界每個角落提供可靠的互聯(lián)網(wǎng)通信連接,。星鏈互聯(lián)網(wǎng)將開辟通信互聯(lián)領域新領域,，想要顛覆傳統(tǒng)電信產(chǎn)業(yè)仍須待時日,。
SpaceX的星鏈計劃
SpaceX的衛(wèi)星發(fā)射計劃分為兩步，首批次將向1150km軌道高度發(fā)射1600顆衛(wèi)星,，第二批共計劃發(fā)射2825顆衛(wèi)星,，并將其分別安置在1110km、1130km、1275km和1325km這四個軌道高度上,。后續(xù)仍準備在目前已發(fā)射的1584顆的基礎上再增加3萬顆,，最終使衛(wèi)星總量達到約4.2萬顆。
星鏈互聯(lián)網(wǎng)計劃表
從建設速度而言,，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了近600顆Starlink衛(wèi)星上天,，目前已有1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道，星鏈已經(jīng)可以開啟部分應用,。據(jù)星鏈官網(wǎng)介紹,，星鏈的alpha測試只針對華盛頓州的鄉(xiāng)村地區(qū)開放，這些測試將給SpaceX提供數(shù)據(jù)評測其市場表現(xiàn),。5G通信的優(yōu)勢是網(wǎng)速快與延遲低,，缺點是覆蓋范圍受限。很顯然衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃,，最大的優(yōu)勢是能夠覆蓋全球,，在5G未能觸及的偏遠地區(qū)尤為實用。
網(wǎng)速與延遲方面,，按照馬斯克最初的設想,，星鏈的網(wǎng)速最高可以實現(xiàn)1Gbps，是目前平均網(wǎng)速的180倍,。但根據(jù)目前的測試情況,，理想和現(xiàn)實仍存在一定差距。根據(jù)美國民間測試,，目前星鏈最高下載速度達到了60.24Mbps,，最慢則為35.49Mbps。上傳速度從最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等,，而延遲則從31毫秒到94毫秒不等,。雖然還未能達到5G的理想網(wǎng)速和延遲，無法滿足自動駕駛,、遠程醫(yī)療等低延時場景應用,，但已能支持4K視頻和游戲。SpaceX的官方測試數(shù)據(jù)顯示,，星鏈互聯(lián)網(wǎng)下行速度可以達到1440Mbps,，已經(jīng)達到了5G的平均水平。目前星鏈互聯(lián)網(wǎng)的衛(wèi)星數(shù)量尚未布署完備是影響速率的重要因素,。
成本與資費方面,，Starlink在批量生產(chǎn)的情況下能將組網(wǎng)成本降到60億美元/5年（衛(wèi)星壽命5年），已經(jīng)可以開始和海底光纜競爭,。馬斯克和格溫·肖特維爾近期都曾透露過,，每顆星鏈衛(wèi)星制造成本已經(jīng)遠低于50萬美元,。如果按照25萬美元/顆、每次發(fā)射成本1500萬美元（復用一級火箭,、復用整流罩狀況下,，合計每批部署的總費用3000萬美元）來估算，全部部署完成4.2萬顆,，大約只需要投入230億美元,。完成所有計劃的成本甚至低于一條海底光纜，且不需要基站費用,。按照SpaceX的估算,，整個星鏈計劃的建成需100億美元架構一張覆蓋全球、服務億萬用戶的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡,，遠少于一家電信運營商每年的網(wǎng)絡布設和運維費用。組網(wǎng)后星鏈互聯(lián)網(wǎng)每年將為公司帶來將超過300億美元的收入,。
更低的通信延遲,、更簡單的通信模式、更廣闊的通信范圍使得星鏈互聯(lián)網(wǎng)成為填補互聯(lián)網(wǎng)市場空白的優(yōu)秀方案,。但隨之而來的頻軌資源稀缺,、太空垃圾以及光污染問題仍亟待解決。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)掀起發(fā)展熱潮
目前,，基于頻軌資源稀缺及其商業(yè)潛力,，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已成為各大企業(yè)的關注焦點，星鏈互聯(lián)網(wǎng)通信服務在未來將面臨大量競爭,。世界首富貝索斯早在2000年就成立了商業(yè)太空運營業(yè)務公司藍色起源（BlueOrigin）,，而藍色起源的衛(wèi)星發(fā)射計劃Project Kuiper，計劃發(fā)射3236顆寬帶通信衛(wèi)星至近地軌道,，為偏遠地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng),。此外據(jù)CNBC報道，英國政府已承諾5億美元,，重振破產(chǎn)衛(wèi)星創(chuàng)業(yè)公司OneWeb,，決心以此超越馬斯克的星鏈。
我國也密集出臺相關支持行政策文件,，積極部署衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。2016年11月，在馬斯克提出星鏈計劃概念后的一年,，航天科技,、航天科工紛紛提出自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃，并進行了試驗星發(fā)射,。自此陸續(xù)推出的鴻雁,、虹云,、行云等工程，標志著我國新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)布局啟動,，構建全球覆蓋,、天地融合、安全可靠的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需求呼之欲出,。從制造,、發(fā)射成本方面來看，美國更占優(yōu)勢,，國內(nèi)商用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廠商仍需奮起直追,。《2018中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報告》估計,，我國商業(yè)衛(wèi)星制造成本約為376萬美元/顆,，發(fā)射成本約為470萬美元/顆，均遠高于美國,。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心應用場景廣泛,，商業(yè)化具有發(fā)展空間，可廣泛應用于偏遠地區(qū)通信,、海洋作業(yè)及科考寬帶,、航空寬帶和災難應急通道等行業(yè)，將開辟通信互聯(lián)的新領域,，填補全球互聯(lián)網(wǎng)市場的龐大空白,。2027年12000顆SpaceX衛(wèi)星將部署完成，曾經(jīng)只能在科幻片中領略到衛(wèi)星太空聯(lián)網(wǎng)的壯觀場景,，也許真的會變成現(xiàn)實,。