2018-02-25 09:34:16 創(chuàng)事記 微博 作者： 腦極體
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文/腦極體
全中國的科技媒體都應該感謝馬斯克，在節(jié)日過后新聞來源青黃不接的時候，他放出了一個個可供追尋的大熱點。退出OpenAI、被冒名詐騙以太幣，最引人矚目的，還是要在六年以后讓WiFi信號覆蓋全球。
北京時間2月22日晚，獵鷹9號在發(fā)射衛(wèi)星時順便放了兩顆自己的衛(wèi)星Microsat-2a和Microsat-2b，這兩顆衛(wèi)星屬于SpaceX的一個龐大項目——Starlink星鏈。
Starlink被稱作馬斯克又一個瘋狂的計劃，發(fā)射4000多顆低軌道衛(wèi)星組成通信網(wǎng)絡，讓“WiFi信號”覆蓋全球每一個角落。這樣一來，不管是北極還是赤道，人們都可以連接上互聯(lián)網(wǎng)。
其實針對這個項目去“夸贊”馬斯克的瘋狂和偉大，未免對于其他通信運營商有些太不公平。要知道SpaceX的主營業(yè)務就是放衛(wèi)星，而衛(wèi)星大部分的作用都是用于通信，互聯(lián)網(wǎng)也是其中之一�？磩e人做多了，自然也想自己試試。馬斯克做衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的偉大程度，大概跟順豐做電商差不多。至于放衛(wèi)星建立通信網(wǎng)絡，以及想辦法讓全球每個角落都覆蓋到網(wǎng)絡信號這兩件事，也都早有了先驅(qū)。
銥星計劃：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的壯烈先驅(qū)
提到放衛(wèi)星，不得不提的就是摩托羅拉在上個世紀的銥星計劃。由于80年代手機通訊技術(shù)比較初級，很多地方都沒有覆蓋到信號。摩托羅拉一位工程師的妻子在加勒比海度假時，向丈夫抱怨沒有信號無法接到客戶的電話。工程師突發(fā)奇想，如果環(huán)繞地球用衛(wèi)星組建一個星座，信號不就能覆蓋到每一個地方了嗎？
摩托羅拉立刻開始實行這一計劃，設(shè)計出一個共計需要77顆衛(wèi)星的星群，和擁有金屬元素銥有 77 個電子一樣，因此這一計劃被稱為銥星計劃（后實施中出于技術(shù)和成本的考量，只使用了66顆衛(wèi)星）。
可惜的是，十一年過去了，摩托羅拉耗費了大量資金的銥星星座雖然成功上天，可地面通訊技術(shù)獲得了更快的發(fā)展，幾乎沒人需要摩托羅拉昂貴的衛(wèi)星通訊服務。最終這個花費了34億美金的項目，以2億的打包價賣給了美國軍方。甚至有人說，銥星計劃的血虧導致了摩托羅拉后期的頹勢。
雖然銥星計劃失敗了，但卻留給了很多公司一個靈感：通過發(fā)射衛(wèi)星，傳輸通信信號可能是門不錯的生意。
這么貴、這么虧的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，為什么吸引了這么多人？
我們可以把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念想象成路由器和WiFi放大器，和家里的路由器一樣，一臺路由器信號能覆蓋的空間是有限的，但多放置幾臺路由器可以解決這個問題。
衛(wèi)星路由器也是一樣，一開始在人們的設(shè)想中，把衛(wèi)星放置在距離地球更遠的地方，就可以讓信號覆蓋到更多地方，減少發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量從而降低成本�？蓪嶋H隨著科技的發(fā)展，SpaceX這類民間資本的介入讓小型衛(wèi)星的制作和發(fā)射成本越來越低，但遠距離衛(wèi)星信號的強度卻不足以在地球上應用。
最終得出的結(jié)論是，在近地軌道放置小型衛(wèi)星，用大量小型衛(wèi)星實現(xiàn)信號的強度和覆蓋面。
到了今天，提出用這種方法建立全球互聯(lián)網(wǎng)的除了SpaceX，還有非盈利組織Outernet、拿到了大量投資的OneWeb以及我們的中國航天科工集團。其中SpaceX提出要發(fā)射4000多顆衛(wèi)星，Outernet提出要發(fā)射700顆左右的衛(wèi)星，OneWeb也提出要發(fā)射上千顆衛(wèi)星……可以想象，到了2025年左右，當外星人對地球進行觀測時，一定會留下“密恐慎入”的評語……
可既然都有摩托羅拉失敗的前車之鑒，為什么這些企業(yè)還要爭著搶著放衛(wèi)星呢？Google和Facebook都有過類似的嘗試，不過他們選擇用熱氣球、無人機等工具將設(shè)備送上高空，在成本和需突破的技術(shù)瓶頸上，都比放衛(wèi)星要低的多。
首先我們要知道，不管是SpaceX還是任何一家企業(yè)，建立衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的目的一定是商業(yè)化的、利益相關(guān)的，絕非是做公益，讓山里的孩子也能上網(wǎng)。
既然是商業(yè)化，那么衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有哪些盈利途徑呢？
在地上信號無法觸及的地方收取通信費用自然是其中之一，目前OneWeb就發(fā)射了12顆衛(wèi)星，為太平洋地區(qū)的群島提供網(wǎng)絡服務，其客戶包括旅游航線、石油公司等等。在2016年，OneWeb就靠這項服務收益近億美元。
不過我們都懂得一樣道理，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)程度往往和經(jīng)濟水平成正比，而經(jīng)濟水平又和人口密度息息相關(guān)。那些地上基站無法覆蓋的高緯地區(qū)，往往也人口稀少、經(jīng)濟落后，依靠在這種地方提供通信服務來覆蓋發(fā)射衛(wèi)星的成本，簡直是無稽之談。
微小型衛(wèi)星的使用壽命有限，十年左右就要更新?lián)Q代，沒法像地面運營商那樣一勞永逸。更何況在距離的影響下，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)從速度到穩(wěn)定性都非常差勁，在民用方面，通常只能承擔聯(lián)絡作用，而很難進行播放視頻、玩游戲這些娛樂功能。
那些比流量費更珍貴的東西……
這些想把衛(wèi)星放上天的企業(yè)家們雖然瘋狂，但絕不愚蠢，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的收益絕不僅僅是輪船上幾美元一兆的流量費用。想要理解衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的意義，首先要明白兩個東西：頻譜和軌位。
所謂頻譜，是指電波在太空和地球之間時，會因為距離、大氣層等等的關(guān)系被削弱，其中可供人類活動應用的那一段頻譜是十分有限的。即使只有這一段頻譜，還具有排他性，就和當年的撥號上網(wǎng)一樣，上著網(wǎng)就不能打電話，想打電話就要斷網(wǎng)。但移動通訊、電視信號等等一系列事物都需要占用頻譜，可見這一資源是多么珍貴。
而對于這種資源，各個國家之間分配的方式竟然是先到先得。根據(jù)《外層空間管理》，哪個國家優(yōu)先向國際電聯(lián)申報，就可以獲得優(yōu)先使用權(quán)。于是在經(jīng)歷過軍事備戰(zhàn)后，美國和俄羅斯幾乎占據(jù)了全世界80%的優(yōu)質(zhì)頻段。
雖然在后期也出臺了一些調(diào)整政策，以防止擁有高科技水平的發(fā)達國家獲取過多的頻譜資源，但關(guān)于頻譜資源的爭奪還是愈演愈烈。此前我國的北斗星二代衛(wèi)星系統(tǒng)就曾經(jīng)和歐盟的伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)生過頻譜上的爭奪。在國家內(nèi)部，組織、企業(yè)之間也會產(chǎn)生一樣的競爭關(guān)系。
至于軌位就更容易理解了，衛(wèi)星在運行中必須占據(jù)某個軌道位置，其中有位于赤道上空的對地靜止軌道，有SpaceX想要放置衛(wèi)星的近地軌道，還有據(jù)地更遙遠的中軌道等等。不管哪個軌道，其空間資源都是有限的。
目前現(xiàn)役衛(wèi)星的數(shù)量雖然還停留在四位數(shù)，但這兩年太空商業(yè)開始加速發(fā)展，未來的競爭一定會更加激烈。
看到這里，SpaceX、Oneweb這些企業(yè)的行為就很容易理解了。相比塊八毛的通信費用，先用一項看似可行的業(yè)務占據(jù)住軌位和頻段才是正經(jīng)事。
拿Oneweb來說，目前Oneweb已經(jīng)通過了國際星聯(lián)的批準，使用上了Ka波段和Ku波段，雖然這兩個波段的速度和通訊質(zhì)量比不上大部分地面運營商使用的C波段，但擁擠程度卻比C波段好太多了。馬斯克在星鏈項目中，也提到了要使用目前較為冷門的Q/V波段。看來是想占據(jù)另一波段，徹底避開和Oneweb以及其他運營商的競爭。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速慢？只能下行不能上行？費用高？或許SpaceX從沒想過解決這些問題，當有人解決了這些問題時，自然會花高價從SpaceX那里得到波段的使用權(quán)。
在太空商業(yè)發(fā)展成熟后，這些衛(wèi)星和頻段還會有更多用途。不管是地面還是高空，只要有人類活動就會需要通信，只要通信就需要頻段資源。就連已經(jīng)可以收取通信資費的Oneweb，都多次表示對運營商張開雙臂，幫助他們的服務登上衛(wèi)星。
這樣的雄心和遠見，才是馬斯克真正的瘋狂之處。當普通人還在仰望星空時，SpaceX正在一點點占據(jù)未來人們可能需要用到的太空資源�？上Ы裉斓奈覀儧]有一絲絲緊張的情緒，還在幻想衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能不能幫助我們登上YouTube。
更可悲的是，從目前的可行案例來看，想在地面上接入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，需要當?shù)鼗窘尤肷闲l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運營商的中轉(zhuǎn)衛(wèi)星。
所以，你覺得馬斯克能幫你登上YouTube嗎？
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