SpaceX 要發(fā)射 12000 顆衛(wèi)星，能提供無處不在的互聯(lián)網(wǎng)嗎？

上周，馬斯克的 SpaceX 執(zhí)行了一次“獵鷹 9 號(hào)”火箭的常規(guī)發(fā)射任務(wù)，這次任務(wù)不執(zhí)行招牌式的第一級(jí)火箭回收，發(fā)射的也不是什么機(jī)密衛(wèi)星，但比較特別的是，SpaceX 在完成主要任務(wù)西班牙 Paz 衛(wèi)星發(fā)射的同時(shí)，“搭車”把自己的兩枚小型衛(wèi)星送進(jìn)了軌道。

這兩顆衛(wèi)星昵稱是比利時(shí)偵探漫畫《丁丁歷險(xiǎn)記》主角的名字，“丁丁-a”和“丁丁-b”，他們是 SpaceX “星鏈”（Starlink）計(jì)劃的一部分。這兩個(gè)衛(wèi)星會(huì)在接下來一年內(nèi)進(jìn)行對(duì)地面的通信測(cè)試，在計(jì)劃中，未來兩年 SpaceX 還將發(fā)射 12000 顆這樣的衛(wèi)星進(jìn)入軌道，目的就是給全球的用戶推出無處不在的高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

就項(xiàng)目規(guī)模來說，“星鏈”計(jì)劃是非常驚人的。自從蘇聯(lián) 1957 年發(fā)射第一個(gè)人造地球衛(wèi)星之后，截止 2013 年人類一共發(fā)射了大約 4600 顆衛(wèi)星，其中有大約 3600 顆已經(jīng)失效或廢棄。但在“星鏈”計(jì)劃里，第一部分就需要向 1110 公里到 1325 公里的近地軌道發(fā)射 4425 顆衛(wèi)星，在 2024 年的遠(yuǎn)期計(jì)劃里，還需要向 340 公里的近地軌道上發(fā)射 7518 個(gè)類似的衛(wèi)星。

在 SpaceX 向聯(lián)邦通信委員會(huì)提交的申請(qǐng)里詳細(xì)描述了這個(gè)計(jì)劃。報(bào)告稱，這些衛(wèi)星將是發(fā)射 Ku 、Ka 和 V 波段微波信號(hào)的通信衛(wèi)星，衛(wèi)星將使用相控陣天線，可以無需機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件向多個(gè)用戶提供微波信號(hào)瞄準(zhǔn)。所有的衛(wèi)星之間將互相通信形成網(wǎng)絡(luò)，不同軌道之間的衛(wèi)星也可以互聯(lián)消除延遲，最終可以實(shí)現(xiàn)向全球任意地區(qū)的用戶提供 1Gbps 帶寬的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

在實(shí)際的服務(wù)中，用戶將從 SpaceX 購買一個(gè)披薩盒子大小的終端，這種終端相當(dāng)于接受衛(wèi)星電視的天線，但使用性能更強(qiáng)的相控陣天線，把微波信號(hào)轉(zhuǎn)換成普通 WiFi 信號(hào)供用戶使用。

從 SpaceX 提交的申請(qǐng)和報(bào)告中看，“星鏈”計(jì)劃理論上的性能非常高。

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)一次性批準(zhǔn)了 Ka、Ku 波段的使用權(quán)，這兩個(gè)波段比手機(jī)使用的 5G 標(biāo)準(zhǔn)波段寬得多，理論上可以支持大數(shù)據(jù)量的衛(wèi)星地面信號(hào)互通；同時(shí)因?yàn)轭l率較高，可以把衛(wèi)星天線做大而地面接收終端做小。

計(jì)劃中的衛(wèi)星性能非常高。因?yàn)檐壍垒^低，單顆衛(wèi)星需要在飛躍用戶的幾分鐘內(nèi)連續(xù)瞄準(zhǔn)用戶，還要提供 1Gbps 的帶寬，這樣性能的衛(wèi)星現(xiàn)在并沒有可以參考的樣本。

“星鏈”計(jì)劃第二階段在 340 公里的低軌道部署的 7518 顆衛(wèi)星，將主要用于提升帶寬和消除延遲，而發(fā)射這 7500 顆衛(wèi)星需要執(zhí)行多少次火箭發(fā)射目前還不好估計(jì)，但數(shù)字一定很驚人。

SpaceX 稱，初期只要發(fā)射 800 顆衛(wèi)星入軌，“星鏈”計(jì)劃就可以初步提供服務(wù)，只不過速度會(huì)略慢，靠近南極、北極的地區(qū)暫時(shí)沒有服務(wù)。同時(shí)為了向政府承諾不會(huì)讓如此多的衛(wèi)星霸占軌道，SpaceX 稱“星鏈”計(jì)劃里的衛(wèi)星都具有軌道控制推進(jìn)器，可以在退役或故障 1 年后落入大氣層燒毀，而不是成為太空垃圾。

“星鏈”計(jì)劃聽起來非常驚人，但這么計(jì)劃的不止一家。創(chuàng)業(yè)衛(wèi)星公司 WorldVu 也推出了一個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃 OneWeb，計(jì)劃在 1200 公里的近地軌道部署 650 顆衛(wèi)星，衛(wèi)星大小相當(dāng)于一個(gè)冰箱，重約 200 千克，可以向用戶提供 50Mbps 帶寬的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。目前 OneWeb 已經(jīng)獲得了 17 億美元的投資，投資方來自高通、軟銀等公司。另外，三星也有一個(gè) 4600 顆衛(wèi)星的星座計(jì)劃。

另外，Google 曾經(jīng)計(jì)劃的氣球互聯(lián)網(wǎng)，F(xiàn)acebook 計(jì)劃的無人機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，都是原理上差不多的計(jì)劃。

這些星座計(jì)劃愿望都非常美好。一方面，大批量的衛(wèi)星生產(chǎn)可以讓衛(wèi)星的單價(jià)大幅降低，從目前的數(shù)千萬美元降低到百萬美元；另一方面，包括 SpaceX、藍(lán)色起源在內(nèi)的私人航天公司越來越多，發(fā)射火箭入軌將會(huì)越來越便宜。SpaceX 預(yù)計(jì)，到 2025 年，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)會(huì)給公司帶來 300 億美元的年?duì)I收，發(fā)射業(yè)務(wù)借助這股東風(fēng)也會(huì)達(dá)到 50 億美元的規(guī)模。

按時(shí)間來計(jì)算，2025 年會(huì)很快到來，但目前只有兩顆衛(wèi)星上天，計(jì)劃最終實(shí)現(xiàn)看起來還很遠(yuǎn)。但一旦實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)威脅現(xiàn)有寬帶運(yùn)營商的生意，因?yàn)榈孛嫔闲枰�的光纜、交換機(jī)都不再是必須的了。

但飛在天上的衛(wèi)星也不是萬能的。馬斯克在 2016 年“星鏈”計(jì)劃剛剛公布的時(shí)候就說，可能不會(huì)在中國大陸開展業(yè)務(wù)。因?yàn)轱@而易見的原因，馬斯克認(rèn)為這項(xiàng)服務(wù)不會(huì)得到政府的許可。他同時(shí)說，“如果他們不安，可以把我們的衛(wèi)星炸掉。所以我們可能不該在那里提供服務(wù)�！�