SpaceX發射星鏈測試星，火箭俠為何造衛星？

SpaceX獵鷹火箭成功發射PAZ衛星，不過順路搭車的Tintin衛星反而更受關注

2月22日馬斯克使用獵鷹九號火箭從范登堡空軍基地發射了西班牙的PAZ（意為「和平」）遙感衛星，這又是一次復用火箭發射，此外馬斯克還試圖回收整流罩，不過遺憾的失敗了。然而，這次任務最大的看點，其實是搭便車的兩顆小衛星：Tintin A和Tintin B，這兩顆衛星是馬斯克野心勃勃的近地軌道通信星座的技術驗證星。

馬斯克要建設星鏈系統，這兩顆試驗星用於探路和驗證，正式發射組網明年開始

馬斯克提出的「星鏈」（Starlink）星座計劃野心勃勃，他計劃在距離地面1150到1350公里高度軌道間部署一個由4425顆小型通信衛星組成的通信衛星星座，號稱為沒有互聯網覆蓋的荒郊野外提供網路接入。這個計劃聽起來就很嚇人，要知道「星鏈」組網的4425顆衛星數量，是現在全世界正常運行衛星數量的兩倍還多！馬斯克這個火箭發射服務商為什麼要建設通信星座，他的宏偉計劃能賺錢么？

傳統通信衛星對高緯度鞭長莫及，還存在延遲太大等問題，低軌道通信星就不一樣了

我們常見的通信衛星都是靜止軌道上的通信星，它們在赤道上方提供電報、傳真、電話尤其是電視和互聯網接入等服務。靜止軌道通信星經過半個多世紀的發展相當成熟，但人們對它並不太滿意，它不僅通信帶寬低外加通信延遲大，而且對遠離赤道的高緯度地區效果很差，蘇聯針對這個問題專門研製了大橢圓軌道上閃電號通信衛星，而銥星移動通信系統更是備受南北極考察者的青睞。摩托羅拉的銥星雖然破產，但全球移動通信的需求一直是存在，只不過剛需撐不起那麼大前期投資而已，後來改組後的銥星甚至實現了盈利，並研製了銥星二代系統，發射二代銥星的正是馬斯克的獵鷹九號火箭。

銥星破產重組後盈利，現在更是發展了銥星二代系統，低軌道通信星座大有可為

馬斯克的獵鷹九號火箭非常成功，但成功背後卻仍有隱憂：傳統商業發射主要集中在近地軌道的空間站任務和高軌道的通信衛星上，美國政府打算2024年後放棄國際空間站， 2025年後貨運和客運合同不用指望了；而傳統大型通信衛星發射，馬斯克能搶來的合同已經不多了。畢竟你馬斯克已經佔據了國際商業發射市場的半壁江山還多，將來再增長又能有多少呢？事業遇到了瓶頸，馬斯克迎難而上：既然沒發射需求，我就創造需求吧。你看我發射的銥星（Iridium Next）二代和軌道通信（OrbComm）的低軌道通信星都能賺錢盈利，歐洲人還在用4G/LTE技術造中軌道的O3b通信星座，我也來建通信星座不就是了。拋開為不發達地區提供網路接入的情懷，為自己的火箭找市場是馬斯克建設低軌道互聯網星座的主要考慮之一。

星鏈並不是唯一的低軌道通信星座，一網（Oneweb）同樣提出了數千顆衛星的星座

我們都知道一顆通信衛星動輒數億美元，馬斯克的「星鏈」計劃如此龐大，第一階段4425顆通信星，第二階段還要部署7518顆通信星，造衛星就得多少錢，火箭俠賣了內褲也掏不出來吧？其實這種思路還真想錯了，雖然馬斯克的「星鏈」衛星是Ka波段通信星並帶有激光星間鏈路，但它只有約400千克重而且用商業貨架硬體而非宇航級硬體，衛星造價只有不到150萬美元，加上用自己的火箭發射也能便宜些，馬斯克表示整個「星鏈」互聯網星座建起來總投資也只有100億美元。

2017年報告，馬斯克表示衛星在1150公里高度，通信時與衛星仰角大於35

當然，馬斯克的「星鏈」系統還有很多技術上的難題。「星鏈」的地面終端使用兩塊相控陣天線分別實現收發，通信時衛星仰角要大於35度，但實際上一顆「星鏈」衛星主要為仰角大於97度的範圍服務（-3dB區），或者說一顆「星鏈」衛星服務星下點60公里半徑區域內的用戶。「星鏈」衛星使用Ka波段（二期V波段）/毫米波通信，終端又是波束成形的相控陣天線，這正是5G移動通信技術的核心，我們可以將「星鏈」衛星看做太空中的5G基站。「星鏈」星座一期初始階段部署1600顆衛星後，就能提供32Tbps的總帶寬，單個用戶最大帶寬1Gbps。整個星座部署完畢後，理論上足以支持數億用戶，當然考慮到地球上70%的表面是海洋，陸地上人口分布不均，「星鏈」能提供的實際接入用戶數要少得多。

Tintin測試星長這模樣，未來正式衛星也很便宜，但星座總成本100億，靠什麼賺錢呢？

馬斯克吹起來，「星鏈」星座是物美價廉，然而「星鏈」靠什麼賺錢呢？不發達的黑非洲？別開玩笑了，這玩意網費另算，終端接入就要200美元；美國等發達國家的偏遠地區接入互聯網，還有航海航空市場，這倒是很大一塊。今年我國允許民航客機上用手機，但網路接入無論費用還是速度都讓人吐槽，如果有方便廉價的移動寬頻接入，大家想必會趨之若鶩；

美軍為軍用通信衛星耗費巨資，如果星鏈部署成功，光是承接軍方通信業務就夠早期謀生了

另外，傳統通信衛星的數據中繼服務市場也是這些低軌道通信星座搶奪的目標，不說民用的野外移動通信問題，我軍的動中通系統、美軍無人機上的衛通天線，軍用領域對移動通信存在很高的剛需，而且隨著信息化的發展越來越高，美軍光是為MUOS和AEHF等星座投資就有上百億了。即使如此，靜止軌道通信星的高延遲一貫讓美軍深惡痛絕，而馬斯克的「星鏈」星座高度低，延遲能降低到25到35毫秒，只有靜止軌道衛星的1/20，軍事潛力十分巨大。如果馬斯克的「星鏈」性能來提供價格更低、帶寬更高和延遲更低的衛通服務，美軍將士會拒絕么，光這就是多大的市場。

星鏈能否成功還有待時間檢驗。如果它也能如獵鷹九號這樣成長起來，將嚴重衝擊通信市場

「星鏈」計劃還存在技術上的挑戰，但隨著技術進步這些挑戰是可以克服的。「星鏈」計劃更大的難度在於資金，但可以預見，正如NASA當年的商業貨運合同讓馬斯克走出困境，美國政府尤其是美軍的巨額合同，也將促成「星鏈」星座的成長。獵鷹九號火箭已經衝擊了商業發射市場，如果「星鏈」星座不僅能靠純商業收入盈利，甚至發展到衝擊傳統通信市場，那它的前途就真是不可限量了。

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