(文章來源:中關村在線)
近期,國外有網友目睹了“星星排隊從天空中劃過”的壯觀景象。根據常識,星星是不可能排隊前進的,所以這景象很明顯是人為造成的,而這一切的“罪魁禍首”,都要說到埃隆馬斯克和他的“星鏈Starlink”作為太空探索SpaceX的創始人,馬斯克的膽子一直都不小。這家公司已經做過了不少“神操作”,最著名的一次就是它第一次實現了可回收式運載火箭“獵鷹”Falcon9,并打算在2025年送人類上火星。
這次的星鏈同樣是出自SpaceX的手筆,星鏈本身就是一顆顆通信衛星,它創建了地面上發射基站與接收站之間的信息信道,從而傳遞和放大通信信號。由于衛星通信離地面很遠,所以能覆蓋的面積特別廣,而且不會受到地形和自然災害的影響,這些相比地面基站來說是巨大的優勢,因此也有人稱這種通訊衛星叫做“天基”。
通過衛星上網并不是最近才提出來的,傳統衛星公司已經通過這一方法,來使那些沒有光纖連接的的偏遠地區聯網。但因為費用昂貴,更針對企業用戶。而馬斯克的目的是讓無線網絡覆蓋整個地球,未來就能提供覆蓋全球的低價無線網絡服務。根據現有資料,全球仍有49%的家庭還沒有接入互聯網,如果這些人都可以通過星鏈廉價上網,將會是巨大的市場增量。
星鏈計劃是在地球的近地軌道運行,即地球表面以上的180-2000公里,這將減少傳輸延遲,而且傳輸速度比光纖更快,對于廣播電視來說無關緊要,但對于金融業的高頻交易,或者是醫療和技術應用等場景,傳輸速度至關重要。但由于離地面較近,所以需要更多衛星,星鏈計劃就預計將向太空發射4.2萬顆衛星,這一數量是全人類已有發射量的5倍。而國外網友前幾天看到的場景,就是4月22日剛剛發射的第七批60顆衛星。
根據馬斯克的說法,大部分星鏈是為了那些偏遠地區,比如沙漠、海島和山區提供互聯網服務,是地面互聯網的重要補充。同時因為SpaceX設計出了低成本的可回收火箭和量產衛星,使得覆蓋全球成為現實,這是一個極為重要的改變,可能會帶來生產力躍升。
但縱觀全球歷史,并不是只有SpaceX有這個大膽的想法,90年代,發射衛星去地球靜止軌道,然后通過衛星建立互聯網連接的想法非常流行,在2000年互聯網泡沫破滅前達到頂峰,Teledesic、銥星和Globalstar這三家公司將數百億美元投入其中。但因為火箭發射和衛星制造都非常昂貴,并且當時市場的互聯網需求并不大,所以都走上了失敗的道路。
而到了5G蓬勃發展的2020年,除了SpaceX之外,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,而各個產業巨頭也在背后深度布局。
而SpaceX無疑是其中最快的,它將在今年為北美提供太空互聯網服務。根據知名的業內公號“小火箭”邢強博士的預測,SpaceX第一批申請的12000顆衛星,將分三步實施:第一步用1600顆衛星完成初步覆蓋。其中前800顆衛星用來滿足美國、加拿大等國的需求,這將在2020年實現。第二步用2825顆衛星完成全球組網,第三步用7518顆衛星組成更為激進的低軌星座。
根據馬斯克的說法,星鏈至少可以為全球2-4億人提供互聯網服務。而除了為地球提供服務外,星鏈還有更深遠的目標,如果人類要在月球或是火星建立基地,就需要星鏈作為深空網絡的基礎,為航天器提供網絡連接。在未來,用戶可能無需關心信號是怎么傳輸的,而手機會自動轉換,就像現在2G/3G/4G/5G之間的切換一樣,會在地面光纜和太空低軌衛星的信號之間自動切換。
另外,星鏈因為一些物理限制并不能直連手機,還需要在地面建立基站。如今,SpaceX已經申請了100萬個地面基站的建設許可。不過這里所說的地面基站,并不是5G信號那種大基站,可能只類似于一個WiFi盒子。
目前SpaceX的地面基站有兩種規格,一種是類似A4紙那么大的小盒子,另一種是碟裝的節點站,大概一米左右,覆蓋面更大,一個村落需要一個即可。初期星鏈對地面站的依賴會比較大,主要因為星間鏈路還沒有完全打通,如果最終打通的話,需要的地面站數量會大大減少。
而目前星鏈的一大弊端,就是它干擾了地面天文的觀測。因為每顆衛星都帶有太陽能電池板,有時會將太陽光反射向地球,這會破壞地面天文臺拍攝的照片。這些衛星不僅反射太陽光,還發射無線電頻率,威脅地球上的射電望遠鏡觀測。
(責任編輯:fqj)
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