星鏈計劃遭人非議最多的一點是數字太大,它需要發射12000顆衛星。從1957年到現在人類一共才發射了大概8300多顆人造天體,現在仍圍著地球轉的加起來也不到5000顆。馬斯克一下要發射12000顆,這聽起來不太靠譜。而且馬斯克還和美國聯邦通訊委員會有一個對賭協議,說要在2027年完成整個星鏈計劃。所以這個計劃聽起來很有PPT項目的感覺。
星鏈計劃目前的進展
星鏈計劃是在2018年2月第一次發射,發射兩顆測試衛星。然後在2019年5月發射了首批60顆衛星,使用獵鷹9號火箭一箭60星。最近一次發射是在2020年4月使用獵鷹9號將第7批60顆衛星送上天。它這個衛星其實非常小一顆衛星大概只有227公斤,展開以後大概有一個辦公桌大小,運行在550千米的軌道上。現在發射的還是第一代衛星,這代衛星坦白講還是比較弱的。它沒有衛星之間的通訊能力,所有的通訊還需要把信號傳給地面才能完成。到最後完成,它這個衛星至少還需要迭代三代以上。星鏈計劃並不是要12000顆衛星發射完成後才能工作,它只需要發射400顆就能夠開始工作了,如果發射800—1000顆上去以後就可以實現全球覆蓋了。帶寬方面一顆衛星大概能供4萬人4k視頻的在線觀看,實際情況還需要地面基站的配合。
400顆衛星就能夠使用,800—1000顆衛星就能夠提供全球服務,現在一次就能發射60顆衛星。今年還準備發射2—6次,所以星鏈計劃並不是遙不可及的事情。據Starlink的官方說法只需要6次發射就可以為北美洲提供服務,只需要24次發射就可以為全球提供服務。估計再有2年的時間大家就可以看到它的服務了。
星鏈計劃的前1600顆衛星要發射到550公裡的軌道上,550公裡軌道的衛星只是針對東西方向通訊。這之後會再發射2800顆衛星在1150公裡軌道上,這些發射上去就可以解決南北的通訊問題。這之後再發射7500顆離地球340公裡的更低軌道衛星。
星鏈計劃目前缺點的爭論主要是在軌道佔用及太空垃圾的問題上。近地衛星運行的速度非常快,比子彈的速度還要快10倍。只需要很小的一塊碎片就可以擊毀一顆衛星,並且這顆衛星被擊毀以後就會變成更多的碎片。星鏈計劃用的方案主要是讓衛星自毀,靠攜帶的推進器把衛星推進大氣層。有些衛星距離地面太近,受到空氣阻力的影響,本身1—5年就會墜毀的。不是說星鏈計劃發射完12000顆衛星就完了,它後面還需要不斷的發射迭代。現在星鏈計劃95%的衛星都可以做到在大氣層中銷毀的,其它的要降落到地面或者海裡去。太空垃圾方面對比以前高軌道衛星不管工作的還是不工作,它們要在太空繼續停留幾百年甚至過千年,它們佔據的這個衛星軌道也是不可消除的。
還有個問題就是對天文觀測的影響,在地球表面看太空,衛星會帶來光學及無線電的幹擾。而且星鏈的衛星比較智能會自動調整軌道,如果不會調整軌道反而會好一點,只受萬有引力及空氣阻力的影響。那樣地面的觀測者就可以開發一些算法來補償這顆衛星。馬斯克後面的做法會通過一些技術手段來降低衛星的反照率。
再說一個就是軍用的問題,星鏈會不會帶有軍事用途,這個是有的(GPRS就有軍事目的)。美國軍方對星鏈計劃投資了2800萬美元,測試星鏈的一些軍事用途,測試項目就不知道了。有人說美國軍方靠星鏈布一個全球偵查網絡,這個有點太低估美國軍方的水平,因為專業的偵查衛星早就有了。還有就是會不會用星鏈的衛星攔截其他衛星。星鏈計劃的衛星採用的離子推進器使用的是氪沒有使用氙來推進。氪的成本會低一些但整個動力也是有限的,也就能調整下自己的軌道而已,沒有攔截其它衛星的能力。
馬斯克要搞這個項目,首先這個項目是賺錢的。星鏈計劃需要100億美元,預計完成以後每年的收入有300億美元。100億美元聽起來特別多,中國完成5G單單移動一家就要投1000億人民幣,美國要完成5G大概需要1500億美元。所以星鏈計劃的成本並不算太高。
主要原因還是馬斯克的Spacex公司的主要業務就是火箭發射。火箭發射這項業務聽起來很高大上,其實並不是那麼的賺錢,哪有那麼多人沒事往天上發射火箭。所以他自己就想了這麼一個落地應用出來。類似計劃三星、谷歌、亞馬遜都在搞。火箭發射業務也是Spacex最重要的實力,擁有最低的發射成本。