SpaceX 要發射 12000 顆衛星，能提供無處不在的互聯網嗎？

上周，馬斯克的 SpaceX 執行了一次「獵鷹 9 號」火箭的常規發射任務，這次任務不執行招牌式的第一級火箭回收，發射的也不是什麼機密衛星，但比較特別的是，SpaceX 在完成主要任務西班牙 Paz 衛星發射的同時，「搭車」把自己的兩枚小型衛星送進了軌道。

這兩顆衛星昵稱是法國偵探漫畫《丁丁歷險記》主角的名字，「丁丁-a」和「丁丁-b」，他們是 SpaceX 「星鏈」（Starlink）計劃的一部分。這兩個衛星會在接下來一年內進行對地面的通信測試，在計劃中，未來兩年 SpaceX 還將發射 12000 顆這樣的衛星進入軌道，目的就是給全球的用戶推出無處不在的高速互聯網服務。

就項目規模來說，「星鏈」計劃是非常驚人的。自從蘇聯 1957 年發射第一個人造地球衛星之後，截止 2013 年人類一共發射了大約 4600 顆衛星，其中有大約 3600 顆已經失效或廢棄。但在「星鏈」計劃里，第一部分就需要向 1110 公里到 1325 公里的近地軌道發射 4425 顆衛星，在 2024 年的遠期計劃里，還需要向 340 公里的近地軌道上發射 7518 個類似的衛星。

在 SpaceX 向聯邦通信委員會提交的申請里詳細描述了這個計劃。報告稱，這些衛星將是發射 Ku 、Ka 和 V 波段微波信號的通信衛星，衛星將使用相控陣天線，可以無需機械旋轉部件向多個用戶提供微波信號瞄準。所有的衛星之間將互相通信形成網路，不同軌道之間的衛星也可以互聯消除延遲，最終可以實現向全球任意地區的用戶提供 1Gbps 帶寬的互聯網服務。

在實際的服務中，用戶將從 SpaceX 購買一個披薩盒子大小的終端，這種終端相當於接受衛星電視的天線，但使用性能更強的相控陣天線，把微波信號轉換成普通 WiFi 信號供用戶使用。

從 SpaceX 提交的申請和報告中看，「星鏈」計劃理論上的性能非常高。

美國聯邦通信委員會一次性批准了 Ka、Ku 波段的使用權，這兩個波段比手機使用的 5G 標準波段寬得多，理論上可以支持大數據量的衛星地面信號互通；同時因為頻率較高，可以把衛星天線做大而地面接收終端做小。

計劃中的衛星性能非常高。因為軌道較低，單顆衛星需要在飛躍用戶的幾分鐘內連續瞄準用戶，還要提供 1Gbps 的帶寬，這樣性能的衛星現在並沒有可以參考的樣本。

「星鏈」計劃第二階段在 340 公里的低軌道部署的 7518 顆衛星，將主要用於提升帶寬和消除延遲，而發射這 7500 顆衛星需要執行多少次火箭發射目前還不好估計，但數字一定很驚人。

SpaceX 稱，初期只要發射 800 顆衛星入軌，「星鏈」計劃就可以初步提供服務，只不過速度會略慢，靠近南極、北極的地區暫時沒有服務。同時為了向政府承諾不會讓如此多的衛星霸佔軌道，SpaceX 稱「星鏈」計劃里的衛星都具有軌道控制推進器，可以在退役或故障 1 年後落入大氣層燒毀，而不是成為太空垃圾。

「星鏈」計劃聽起來非常驚人，但這麼計劃的不止一家。創業衛星公司 WorldVu 也推出了一個衛星互聯網計劃 OneWeb，計劃在 1200 公里的近地軌道部署 650 顆衛星，衛星大小相當於一個冰箱，重約 200 千克，可以向用戶提供 50Mbps 帶寬的互聯網服務。目前 OneWeb 已經獲得了 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 4600 顆衛星的星座計劃。

另外，Google 曾經計劃的氣球互聯網，Facebook 計劃的無人機互聯網，都是原理上差不多的計劃。

這些星座計劃願望都非常美好。一方面，大批量的衛星生產可以讓衛星的單價大幅降低，從目前的數千萬美元降低到百萬美元；另一方面，包括 SpaceX、藍色起源在內的私人航天公司越來越多，發射火箭入軌將會越來越便宜。SpaceX 預計，到 2025 年，衛星互聯網服務會給公司帶來 300 億美元的年營收，發射業務藉助這股東風也會達到 50 億美元的規模。

按時間來計算，2025 年會很快到來，但目前只有兩顆衛星上天，計劃最終實現看起來還很遠。但一旦實現，可能會威脅現有寬頻運營商的生意，因為地面上需要的光纜、交換機都不再是必須的了。

但飛在天上的衛星也不是萬能的。馬斯克在 2016 年「星鏈」計劃剛剛公布的時候就說，可能不會在中國大陸開展業務。因為顯而易見的原因，馬斯克認為這項服務不會得到政府的許可。他同時說，「如果他們不安，可以把我們的衛星炸掉。所以我們可能不該在那裡提供服務。」

題圖/SpaceX

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