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从万颗卫星到全球联网,“钢铁侠”马斯克还需迈过三道坎

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发表于 2018-2-24 10:15:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 邓文龙 于 2018-2-24 10:17 编辑

从万颗卫星到全球联网,“钢铁侠”马斯克还需迈过三道坎

丁傲西 2018-02-23 14:21

摘要:文/丁傲西(本文为百家号独家)北京时间2018年2月22日晚上10点17分,美国太空探索技术公司(SpaceX)在加利福尼亚州范登堡空军基地利用猎鹰9号(Falcon9)中型运载火箭成功执行PAZ任务
文/丁傲西(本文为百家号独家)

北京时间2018年2月22日晚上10点17分,美国太空探索技术公司(SpaceX)在加利福尼亚州范登堡空军基地利用猎鹰9号(Falcon 9)中型运载火箭成功执行PAZ 任务。在这次任务中,“猎鹰9号”火箭成功将两颗试验卫星——Microsat-2a和Microsat-2b送入预定轨道。而根据SpaceX雄心勃勃的计划,最终将有4425颗卫星部署在地球上方1150公里至1325公里处的近地轨道,传输波段介于Ku与Ka之间;而另外7518颗卫星将部署在地球上方335公里至346公里间的极低地球轨道,以V波段传输数据。通过这累计1.2万颗卫星,最终实现全球任何地方都可以高速连接上互联网的终极目标。



刚刚才任性的向太空(地球火星转移轨道)发射了一辆特斯拉跑车,“钢铁侠”马斯克又把目标放在了覆盖全球的卫星通信网络上。虽然网络上一片褒奖之声,但是要想实现全球联网,显然并不简单。今天我们不妨来分析一下,看看从万颗卫星到全球联网马斯克还需要迈过哪些坎?


轨道频率千金难求

我们经常在电视上看到各国发射卫星的视频,仿佛火箭点火发射,卫星送入轨道,就算完成了一次发射任务。然而实际上,卫星的发射远没有看上去简单。要想发射一颗卫星,首先需要掌握的是卫星的轨道和发射频率。为了更好的说明这个问题,不妨来看一个简单的例子。前一阵,中国一家名叫“达华智能”的企业花费7300万美元收购了塞浦路斯一家名不见经传的“星轨”公司。这家中国企业之所以花费7300万美元收购塞浦路斯的“星轨”公司,是因为“星轨”公司拥有塞浦路斯政府独家授权的三条卫星轨道资源。不难看出,有了卫星轨道资源(相当于许可证),卫星才可以名正言顺的发射升空,三条卫星轨道的价值可见一斑。

另一方面,卫星在轨道中要和地面保持联系,需要使用一定的频谱资源。由于频谱资源的稀缺性,世界各国都对卫星频谱的使用有着严格的要求。由于太空中人造卫星众多,发射的信号极易产生干扰,每颗卫星所能使用的频率范围都要受到严格的限制。只有获得了所在国的频率许可,才可以在对应国家提供服务。


实际上,国际上的卫星频率和轨道资源的分配方式主要有两种。一种是协调法,主要依据联合国下属机构国际电联(ITU)的频率协调机制,对预备发射的卫星进行提前公布、协调、频率指配的通知和登记。同样一条轨道,谁能抢先发射卫星,谁就能抢先占据这条卫星轨道的有利位置。另一种是规划法,由相关国际机构为每个国家划定一定的空间频率和卫星轨道资源。即便是已经分配的频谱轨道资源,如果不能在规定的时间内使用,这部分资源还是会被回收重新利用。不难看出,SpaceX发射上万颗卫星的想法虽然十分美好,但是能否提前获得众多的卫星轨道和使用频谱,显然关系到卫星通信网络的成败。

资金从哪来?

即便可以解决1.2万颗卫星的轨道和频率问题,发射1.2万颗卫星所需要的成本之高显然无法估计。现如今,“钢铁侠”马斯克旗下的众多企业都或多或少面临着资金不足的问题,超级跑车特斯拉和SpaceX也一度因为资金问题陷入困境。虽然SpaceX采用了包括火箭回收,一箭n星在内的诸多方法降低卫星发射成本,但是卫星所需的发射成本还是较为高昂。根据SpaceX的估计,建设一张覆盖美国和国际主要区域的卫星通信网络需要最少100亿美元的开支。如果不能发展到足够多的用户数,SpaceX的卫星通信计划就有可能像上世纪的铱星计划一样成为败笔。如何平衡投入和产出,尽快建立一张覆盖完善的卫星通信网络,考验的是SpaceX和马斯克的智慧。


政府许可恐怕难上加难

即便前两个问题都得以解决,摆在SpaceX面前的还有第三个难题:政府许可。我们知道,美国政府为了阻止华为和中兴等中国企业进入美国市场,屡次以可能危害国家安全为理由叫停相关合作。时至今日,中国企业进入美国市场依旧步履维艰。不同于一些行业,通信行业属于涉及国家经济命脉和人民安全的重要行业,世界主要国家都对这一行业持谨慎开放态度。即便摆在马斯克面前的前两个问题都得以解决(虽然我们知道非常难),如何将SpaceX的卫星通信技术引入各国也是一大难题。任何一个国家都不会允许本国通信网络由外国企业所主导,今天美国政府对中国企业的封杀和限制,明天各国政府也极有可能因为国家安全等问题限制SpaceX的进入。一旦各国政府因为安全问题出面封杀,SpaceX指望迅速发展用户数收回成本的想法也就成为了奢望。一旦资金链断裂,SpaceX和马斯克也将面临更加严重的压力。不难看出,政府许可的难题恐怕在相当长的一段时间内无法解决。

总结:

正所谓“希望越大,失望越大”。SpaceX希望通过万颗卫星实现全球互联的目标虽然非常伟大,但是其所面临的困难也将是前所未有。我们希望,SpaceX和马斯克可以一步一个脚印,先在美国本土申请轨道和频谱,实现美国及其周边区域的有效覆盖。然后逐步增加卫星的数量,实现更多区域的有效覆盖。只有循序渐进,脚踏实地,我们的未来才会更加美好。



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