征服浩瀚的星空一直是人類的遠(yuǎn)大夢(mèng)想，2015年由馬斯克旗下的SpaceX第一次發(fā)布了Starlink——星鏈計(jì)劃,。該計(jì)劃目的是在2027年11月前通過(guò)將12000顆小型衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道,，通過(guò)互相間的激光通信，實(shí)現(xiàn)覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),。由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的星鏈人造衛(wèi)星組成的通信網(wǎng)絡(luò),，使所有衛(wèi)星連成一個(gè)“星座”，為全世界每個(gè)角落提供可靠的互聯(lián)網(wǎng)通信連接,。星鏈互聯(lián)網(wǎng)將開(kāi)辟通信互聯(lián)領(lǐng)域新領(lǐng)域,，想要顛覆傳統(tǒng)電信產(chǎn)業(yè)仍須待時(shí)日。
SpaceX的星鏈計(jì)劃
SpaceX的衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃分為兩步,，首批次將向1150km軌道高度發(fā)射1600顆衛(wèi)星,，第二批共計(jì)劃發(fā)射2825顆衛(wèi)星，并將其分別安置在1110km,、1130km,、1275km和1325km這四個(gè)軌道高度上。后續(xù)仍準(zhǔn)備在目前已發(fā)射的1584顆的基礎(chǔ)上再增加3萬(wàn)顆，最終使衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬(wàn)顆,。
星鏈互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃表
從建設(shè)速度而言,，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了近600顆Starlink衛(wèi)星上天，目前已有1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道,，星鏈已經(jīng)可以開(kāi)啟部分應(yīng)用,。據(jù)星鏈官網(wǎng)介紹，星鏈的alpha測(cè)試只針對(duì)華盛頓州的鄉(xiāng)村地區(qū)開(kāi)放,，這些測(cè)試將給SpaceX提供數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)其市場(chǎng)表現(xiàn),。5G通信的優(yōu)勢(shì)是網(wǎng)速快與延遲低，缺點(diǎn)是覆蓋范圍受限,。很顯然衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,，最大的優(yōu)勢(shì)是能夠覆蓋全球，在5G未能觸及的偏遠(yuǎn)地區(qū)尤為實(shí)用,。
網(wǎng)速與延遲方面,，按照馬斯克最初的設(shè)想，星鏈的網(wǎng)速最高可以實(shí)現(xiàn)1Gbps,，是目前平均網(wǎng)速的180倍,。但根據(jù)目前的測(cè)試情況，理想和現(xiàn)實(shí)仍存在一定差距,。根據(jù)美國(guó)民間測(cè)試,，目前星鏈最高下載速度達(dá)到了60.24Mbps，最慢則為35.49Mbps,。上傳速度從最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等,，而延遲則從31毫秒到94毫秒不等。雖然還未能達(dá)到5G的理想網(wǎng)速和延遲,，無(wú)法滿足自動(dòng)駕駛,、遠(yuǎn)程醫(yī)療等低延時(shí)場(chǎng)景應(yīng)用，但已能支持4K視頻和游戲,。SpaceX的官方測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,，星鏈互聯(lián)網(wǎng)下行速度可以達(dá)到1440Mbps，已經(jīng)達(dá)到了5G的平均水平,。目前星鏈互聯(lián)網(wǎng)的衛(wèi)星數(shù)量尚未布署完備是影響速率的重要因素。
成本與資費(fèi)方面,，Starlink在批量生產(chǎn)的情況下能將組網(wǎng)成本降到60億美元/5年（衛(wèi)星壽命5年）,，已經(jīng)可以開(kāi)始和海底光纜競(jìng)爭(zhēng)。馬斯克和格溫·肖特維爾近期都曾透露過(guò),，每顆星鏈衛(wèi)星制造成本已經(jīng)遠(yuǎn)低于50萬(wàn)美元,。如果按照25萬(wàn)美元/顆、每次發(fā)射成本1500萬(wàn)美元（復(fù)用一級(jí)火箭,、復(fù)用整流罩狀況下,，合計(jì)每批部署的總費(fèi)用3000萬(wàn)美元）來(lái)估算,，全部部署完成4.2萬(wàn)顆，大約只需要投入230億美元,。完成所有計(jì)劃的成本甚至低于一條海底光纜,，且不需要基站費(fèi)用。按照SpaceX的估算,，整個(gè)星鏈計(jì)劃的建成需100億美元架構(gòu)一張覆蓋全球,、服務(wù)億萬(wàn)用戶的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)少于一家電信運(yùn)營(yíng)商每年的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)和運(yùn)維費(fèi)用,。組網(wǎng)后星鏈互聯(lián)網(wǎng)每年將為公司帶來(lái)將超過(guò)300億美元的收入,。
更低的通信延遲、更簡(jiǎn)單的通信模式,、更廣闊的通信范圍使得星鏈互聯(lián)網(wǎng)成為填補(bǔ)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)空白的優(yōu)秀方案,。但隨之而來(lái)的頻軌資源稀缺、太空垃圾以及光污染問(wèn)題仍亟待解決,。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)掀起發(fā)展熱潮
目前,，基于頻軌資源稀缺及其商業(yè)潛力，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已成為各大企業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn),，星鏈互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)在未來(lái)將面臨大量競(jìng)爭(zhēng),。世界首富貝索斯早在2000年就成立了商業(yè)太空運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)公司藍(lán)色起源（BlueOrigin），而藍(lán)色起源的衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃Project Kuiper,，計(jì)劃發(fā)射3236顆寬帶通信衛(wèi)星至近地軌道,，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)。此外據(jù)CNBC報(bào)道,，英國(guó)政府已承諾5億美元,，重振破產(chǎn)衛(wèi)星創(chuàng)業(yè)公司OneWeb，決心以此超越馬斯克的星鏈,。
我國(guó)也密集出臺(tái)相關(guān)支持行政策文件,，積極部署衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2016年11月,，在馬斯克提出星鏈計(jì)劃概念后的一年,，航天科技、航天科工紛紛提出自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃,，并進(jìn)行了試驗(yàn)星發(fā)射,。自此陸續(xù)推出的鴻雁、虹云,、行云等工程,，標(biāo)志著我國(guó)新型衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)布局啟動(dòng)，構(gòu)建全球覆蓋、天地融合,、安全可靠的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需求呼之欲出,。從制造、發(fā)射成本方面來(lái)看,，美國(guó)更占優(yōu)勢(shì),，國(guó)內(nèi)商用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廠商仍需奮起直追?！?018中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)投資報(bào)告》估計(jì),，我國(guó)商業(yè)衛(wèi)星制造成本約為376萬(wàn)美元/顆，發(fā)射成本約為470萬(wàn)美元/顆,，均遠(yuǎn)高于美國(guó),。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，商業(yè)化具有發(fā)展空間,，可廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)通信,、海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災(zāi)難應(yīng)急通道等行業(yè),，將開(kāi)辟通信互聯(lián)的新領(lǐng)域,，填補(bǔ)全球互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的龐大空白。2027年12000顆SpaceX衛(wèi)星將部署完成,，曾經(jīng)只能在科幻片中領(lǐng)略到衛(wèi)星太空聯(lián)網(wǎng)的壯觀場(chǎng)景,，也許真的會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。