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      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘

      發布日期: 2020-07-08
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      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘




      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘


      當地時間6月13日17點21分,SpaceX使用獵鷹9火箭成功將58顆Starlink衛星和3枚SkySats衛星送入了軌道。每一次發射成功,都意味著距離科技商業奇才馬斯克的衛星互聯網夢想又進一步。而他的造夢史,被稱為星鏈計劃。



      星鏈計劃的提出


      星鏈計劃(Starlink)是美國商業航天企業空間探索技術公司SpaceX首席執行官伊隆·馬斯克(Elon Musk)于2015年1月宣布的新項目。


      該項目擬于2019年至2024年間在太空搭建一個由1.2萬顆衛星組成的網絡,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道,7500顆部署在距離地面340千米的軌道,2825顆在距離地面1150千米軌道,最終將使所有衛星連成整體的數據中心,目標是為整個地球提供高速、低成本的衛星互聯網。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘


      五年間,隨著計劃的順利進行,SpaceX將星鏈計劃的衛星發射總數量從1.2萬顆提升到4.2萬顆衛星,其中1.2萬顆已獲批準,3萬顆已提交申請。


      隨著今年6月兩次的發射計劃完成,目前該計劃的在軌衛星總量已達540顆,根據該公司的預測,當衛星總量達到800顆時,即可實現全美的網絡覆蓋。而4.2萬顆衛星甚至可以為全球數十億用戶提供衛星互聯網服務。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘

      星鏈計劃前7批發射任務一覽(來源/網絡)


      預計在2020年年底,SpaceX會將1500顆衛星送上太空,為了證明這一偉大計劃的成熟性,4月23日,馬斯克在Twitter上公布了星鏈的公測計劃,他表示,Starlink內測差不多三個月后開始,公測在六個月以后,最初的測試將適用于高緯度地區。星鏈服務最初將在2020年提供給加拿大和北美客戶,并在2021年進一步擴大服務范圍至世界其他地區。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘

      來源:馬斯克Twitter


      筆者瀏覽發現,SpaceX目前更新了星鏈衛星互聯網項目網站,并即將開放服務測試申請通道。在SpaceX官網上,用戶通過提供郵箱、郵政編碼和國家信息,可以獲取星鏈項目的新聞和所在地區服務可用性的更新,申請之后用戶會收到一封確認郵件,以便后續進行用戶測試。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘


      無視地形,挑戰5G


      毫無疑問,這是一項瘋狂且大膽的行動,42000顆衛星,是人類有史以來發射衛星總和的9倍之多。而計劃的最終訴求,則是為那些接入不可靠、昂貴或完全不可用的地點提供高速寬帶互聯網。


      按照馬斯克的設想,在網速方面,星鏈計劃至少可提供速度為1Gbps的寬帶服務,是目前家庭寬帶的5-10倍,在一定程度上,與目前的5G速度可以媲美。


      更為重要的是,衛星互聯網將顛覆現有的光纖敷設網絡架構,對于海洋、山川等坷坎地勢依然可以實現全面覆蓋,大規模節省了光纖的成本,并徹底解決城鄉覆蓋等固有難題。


      屆時,消費者只需要購買SpaceX的終端設備,并繳納服務費,便可享受這一服務,馬斯克此前曾表示,預計服務費約為80美元(約合人民幣560元),這對于無法覆蓋普通互聯網的用戶而言是極具競爭力的價格。


      也因此,星鏈計劃將代替5G的說法屢見報端,更有分析稱星鏈將搶占3%-5%的電信市場,年收入至少達到500億美元。


      回到現實,馬斯克用星鏈沖擊5G技術的愿景可以順利實現嗎?


      北京郵電大學教授、中國衛通獨立董事呂廷杰在接受采訪時表示,準確來說,星鏈計劃并非全新的通信技術,原理簡言之是將地面基站天空化,SpaceX采用密集發星或許可以解決衛星的通量問題,但無法解決的是時延問題。按照現有邏輯,位于550公里軌道的衛星延遲在4毫秒、1200公里軌道的衛星延遲達8毫秒,這與5G的1毫秒時延還存在不小的差距,非但無法支持云游戲、沉浸式VR體驗,更無法控制地面上的車輛。


      反觀5G,對于其多場景業務而言,5G的使命從一開始便是改變自動駕駛、工業互聯網等更高精度要求的產業,使其更具智能化。而衛星互聯網將彌補現有網絡劣勢,在物聯網和對時延不敏感的業務中大展拳腳,例如路燈聯網、森林防護、NB-IoT業務等,與5G技術形成互補,但無法絕對替代5G。


      此外,呂廷杰分析稱,目前馬斯克依靠通信服務能否獲得計劃的收益回報還是未知數。


      如前文所言,對于可以被覆蓋的普通用戶,星鏈通信服務的成本無疑超過當地運營商的基礎定價,因此星鏈計劃只能將重點放在解決無法網絡覆蓋的地區,但這些地區往往經濟價值較低,由于手機需要上行信號,所需功率較大,因此在連接衛星時需要額外購買SpaceX的專門衛星接收器設備,且價格不菲,這對于發展中國家的消費者而言無疑增添經濟負擔,因此星鏈計劃的真正目標人群,應鎖定在勘探隊、海洋研究、旅行驢友,想要在上述人群身上獲得高額盈利,以縮小數字鴻溝,很難通過星鏈計劃實現。


      不難發現,盡管星鏈計劃將促進社會的發展動能,但仍面臨諸多挑戰和難題。一位來自華東政法大學政治學與公共管理學院的教授從另一個角度撰文分析稱,如此數量的衛星,一旦失效是否會成為太空垃圾或碎片?會不會造成嚴重的太空擁堵?這是星鏈面臨的最大質疑。目前地球軌道上有2000顆運行中的衛星,星鏈部署完畢后將大大增加這一數字。這可能會增加衛星在太空相撞的風險,產生更多的碎片,進一步威脅其他航天器。在2019年的發射中,有三顆星鏈衛星通訊中斷而失去聯系,這為上述擔憂提供了實錘。


      但毋庸置疑,星鏈作為全新的技術,是機遇與挑戰并存的。未來,衛星互聯網所帶來的影響和輻射,與地球上的每一個生物息息相關,關于“類星鏈計劃”,有望成為一項重要的戰略決策,也逐漸開始成為大國的模仿對象。


      星鏈背后


      據美國商務部估計,太空市場的價值已達3250億美元,20年后可能會超過1.5萬億美元。如此龐大的規模,也讓世界各國投入重金,并制定了一系列戰略以求獲得布局和推廣。


      此前,關注衛星互聯網的國際巨頭并不在少數,包括谷歌、美國OneWeb、貝索斯的亞馬遜與藍色起源,以及加拿大衛星公司Telesat都在計劃著自己的星鏈系統,但受限于成本和盈利,發射計劃一推再推,并未引起業內的極大興趣,反觀星鏈計劃卻保持著如此高速的發射頻率,燃燒著巨大的現金流,在高額回報尚未顯現之時,SpaceX憑何支撐?


      網絡信息科技前沿創新研究專家胡延平曾為媒體算過一筆賬,他表示,在發射技術與成本方面,中國企業的成本是國外最先進水平的4-10倍。中國企業每公斤發射成本在5000-1萬美元,而SpaceX的每公斤發射成本僅為2000美元。


      實際上,這與SpaceX采用的“火箭+衛星+發射服務”的成熟商業模式息息相關,并基于此形成了成本和操作優勢。


      SpaceX在產業鏈的上下游實現了高度的垂直整合,價格打破了歷來的火箭發射成本,這從根本上體現了美國航天業基礎,其中,“獵鷹”火箭發動機關鍵噴注器來自“阿波羅”計劃,發動機整體設計源自TRW公司成熟產品,火箭使用的鋁鋰合金和焊接技術也是廣泛應用的普及型產品。


      呂廷杰還特別指出,另一方面,需要特別關注的是,星鏈計劃除了應用在民生領域,同時還獲得了來自美國軍方的支持,由于衛星互聯網具有一定軍事應用潛力,衛星的空間網格使得軍方在定位、監控、管理、調度上更加得心應手,更擺脫了地面的遮擋和干擾,是絕佳的軍事解決方案。


      近日,人民網報道稱,SpaceX宣布與美國軍方達成協議,使用SpaceX的星鏈衛星群為美國陸軍進行通信測試,美國空軍和陸軍已經在積極探索其應用,未來或有數萬顆衛星支持作戰。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘


      正如呂廷杰所言,無論星鏈抑或是5G,都改變了未來戰場的最終形態,星鏈計劃正在為美國形成不對稱的戰略優勢,是一份強大的備份系統。追逐“類星鏈計劃”對于各國而言,已迫在眉睫。


      實際上,由于星鏈所在的近地軌道本就資源緊張,在國際上,衛星頻率和軌道資源主要采用“先占先得”的搶占方式,SpaceX已率先發射衛星并優先使用,未來優質軌道和頻率無疑將更加擁擠,后發國家將處于被動局面,盡早動手才能分羹市場,呂廷杰強調稱。


      馬斯克造夢:星鏈計劃的沖擊與隱秘


      新基建下的啟迪與入局


      對于我國而言,4月20日,國家發改委在線新聞發布會中明確了新基建的范圍,將衛星互聯網首次納入新基建的范疇,這被看作是明確產業加速的標志性事件。


      實際上,我國科技企業在衛星通信的探索由來已久。2017年,如日中天的ofo發布X計劃,支持創業公司九天微星發射民用娛樂衛星,該衛星具備太空自拍、太空VR等功能;2018年雙11大促期間,長征四號乙運載火箭搭載的阿里巴巴集團的“糖果罐號”迷你無人太空站在太原衛星發射中心成功發射升空,用于解決地面通信難以覆蓋的偏遠地區物流難題。此外,B站、斗魚等也都有發布衛星的計劃,用于圖片、視頻數據的收集與科普。


      一位不愿具名的TMT分析師表示,整體而言,上述互聯網企業基于衛星互聯網的部署以噱頭為主,多數是以冠名、投資為主要手段,并不涉及實質性業務,目前來看缺乏實際意義,而相關真正涉獵衛星領域的公司,多以名不見經傳的中型企業為主。而目前國內的衛星互聯網產業資源大多集中在國有企業,總體而言處于起步快走階段。


      呂廷杰建議,未來在頂層設計上,需要鼓勵央企、民營企業進入這個市場,充分考慮經濟效益和資源配置,在打造通信技術時,企業之間要做好協同工作,注意平衡互聯、互通、互操作標準,避免重復建設和資源浪費,形成合力一張網。但同時要避免陷入“囚徒困境”,在與大國的博弈中尋找差異化優勢,為用戶做好服務,同時在戰略安全上形成保障。


      未來的5-10年,中國衛星互聯網無疑將邁入高速發展期,聯網商用之際,原有的單純科研將逐漸轉為科研+制造的雙模式,中國衛星需要敢于打破規則,縮小與強國之間的差距,并努力打造出屬于自己的“星鏈星辰”。


      屆時,人類向未知的探索也將進入新周期,新一輪的太空競賽,大國環視。


      來源:全球技術地圖

      作者:康嘉林


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