太空圈地運動展開:SpaceX月產60顆衛星,中國企業要吃虧?

（衛星網際網路擁有廣闊的市場潛力。圖/視覺中國）

對標馬斯剋星鏈計劃，中國星網機會幾何

本刊記者/陳惟杉

發於2020.10.26總第969期《中國新聞周刊》

經歷4次推遲後，當地時間10月6日，SpaceX「獵鷹9號」火箭將60顆星鏈（Starlink）衛星送入太空，這是「獵鷹9號」連續第65次成功發射。上次失敗還要追溯到2016年9月，人們對「獵鷹9號」的成功發射已經習以為常，但此次發射對於SpaceX的星鏈計劃卻是關鍵節點。馬斯克在推特上表示，一旦這批衛星到達目標位置，SpaceX就能夠在美國北部以及加拿大南部推出星鏈公開測試版。

2015年年初，SpaceX發布星鏈計劃，旨在通過聚集在地球近地軌道的衛星組成星座為全球提供網際網路服務，目前已發射12批1.0版星鏈衛星，而這項衛星網際網路計劃累計發射的衛星數量已達775顆，SpaceX已經成為當今第一大衛星運營商。

4月底，在北京可以看到星鏈衛星「一字形」划過夜空，在中美於科技領域爭端漸起的當下，有人將此形容為一種「巨大而且無形的壓力」，類似於1957年美國人得知蘇聯成功發射史上第一顆人造衛星「斯普特尼克1號」後的感受，其中無疑伴隨著國家安全的隱憂，而中國的衛星網際網路計劃正在悄然啟動。

衛星網際網路的風口

2014年，國務院發文引導民營資本參與衛星產業應用和發展，但此後卻鮮有湧入衛星產業的民營公司看中衛星網際網路領域，哪怕商業航天的「標杆」SpaceX在2015年年初便發布星鏈計劃，當時曾有衛星公司負責人向《中國新聞周刊》解釋說，寬帶星座的技術複雜並且市場需求也不明晰。

但在今年上半年，衛星網際網路站上風口，這在很大程度上源於國家意志的推動。

4月，國家發改委官員在新聞發布會上詳細披露了新基建的範圍，衛星網際網路與5G均為通信網絡基礎設施的代表。此後，上海、福州、北京等地推出的新基建行動方案也納入衛星網際網路，如上海在2020-2022年的行動方案中甚至提出「初步形成衛星網際網路信息服務能力」，多個消息源向《中國新聞周刊》證實，上海將是一家正在組建的衛星網際網路運營商總部所在地。

「成立後會是一家副部級央企。」有消息人士稱，這家央企被業內稱為「星網集團」，與之相伴的中國衛星網際網路計劃則被稱為「星網」。

「星網集團掛牌成立的時間一再被推遲，但籌備組已經工作了多半年。籌備組的人員處於借調狀態，成員包括中國電子總經理張東辰。」該消息人士表示，「作為決策層的籌備組以中國電子、中國電科、中國電信的人員為主，而來自航天系統的人員更多的作為工作層參與。」

「中國衛星網際網路計劃在推進過程中曾面臨以設備商為主還是以運營商為主的爭論，而星網集團的定位是做衛星網際網路的運營而非建設，在建設環節會組織招投標，星網集團相當於甲方。」有接近籌備組的人士透露，如果分建設、運營、終端和應用三部分來看，建設階段的參與者以國企為主，運營由星網集團負責，終端和應用會放給市場來做。

「星網的建設期會持續三到五年，方案大的方向已經確定，但可能在細節上還會有一些調整。」前述消息人士透露說。

SpaceX與OneWeb兩家公司推進的衛星網際網路計劃申請發射的衛星數量均達萬顆規模，而中國衛星網際網路計劃的國際申報也已經開啟，以中國電信股份有限公司衛星通信分公司名義進行申報的衛星數量超過1萬顆，這或是世界上第三個衛星數量達到萬顆的星座計劃。

太空圈地運動

各個衛星網際網路計劃所公布的衛星數量不盡相同，但幾乎都經歷了不斷「膨脹」的過程。星鏈計劃從最初的4425顆衛星攀升至如今近4.2萬顆衛星。OneWeb最初僅計劃發射720顆衛星，但在今年3月申請破產後仍申請新增發射4.8萬顆衛星，隨後這家公司得到英國政府注資。美國聯邦通訊委員會（FCC）7月底批准的亞馬遜柯伊伯計劃的衛星數量則是3236顆。

「SpaceX認定第一批用戶會在北美地區，因此星鏈設計了53度傾角的軌道，確保衛星數量達到七八百顆時優先覆蓋北美地區，先不追求全球覆蓋，OneWeb最初則是希望用不到800顆衛星實現全球比較均衡的覆蓋。」九天微星CEO謝濤對《中國新聞周刊》表示。

實現全球覆蓋究竟需要多少顆衛星？「軌道高度越低，覆蓋全球所需的衛星數量就越多，就像使用手電筒照亮地面，離地越近，光亮覆蓋的範圍就越小。」銀河航天合伙人、副總裁高千峰告訴《中國新聞周刊》，「數百顆到上千顆衛星已經能夠基本實現全球覆蓋，但要做到百分百無縫覆蓋還要追加衛星。另外如果想要讓覆蓋區域的通訊體驗更好，也可以再發射一層衛星，實現多模式服務。」

SpaceX副總裁馬克·容科薩曾透露，完成12次發射後星鏈將覆蓋美國，24次發射後會覆蓋世界上大部分人口，而30次發射後便會實現全球覆蓋。

這也被認為是SpaceX的「聰明」之處。「SpaceX走了一條相對穩健的路，今年先在北美地區提供網際網路服務，之後部署可能會停頓一下，不像OneWeb一開始就瞄準全球覆蓋，不斷投錢，但要等星座建好後才能運轉產生收入。」中科宇航董事長、總裁楊毅強向《中國新聞周刊》表示，星鏈實現全球覆蓋也並不需要超過4萬顆衛星，「馬斯克就是先把勢造出去，佔住頻率、軌道資源。這有點兒像房地產業，即使規劃得再好，拍不到土地也沒用。」

距離地球三四百公裡到1200公裡之前的空間被認為是低軌範圍，這也是當下主要衛星網際網路星座所處區域。「低軌衛星延時更短，星鏈的延時為20毫秒，而高軌衛星的延時多為大幾百毫秒。低軌衛星離地面更近，地面終端所需功耗更小，體積也更小，方便拓展用戶群。」謝濤告訴記者，此外高軌資源已經被瓜分完畢，SpaceX作為新晉衛星運營商肯定要開闢新的增量空間。

一場太空圈地運動正在展開，SpaceX迅速佔據低軌頻率、軌道資源也被認為是驅動中國衛星網際網路計劃提速的關鍵。

「星鏈計劃在550公裡的軌道高度部署超過4500顆衛星，如果衛星定軌的精度比較高，每兩層衛星之間間隔的距離縮短，比如可以每隔10公裡就放置一層，純粹從空間角度講可以容納的衛星數量很多，但如果結合技術與頻率等因素的限制，我們推算低軌內可以容納的衛星數量大概在10萬顆。」謝濤告訴記者。

「軌道的使用原則是誰先佔了就是誰的，後來的衛星如果與之前的衛星發生碰撞，要負全責。」有商業航天資深人士表示，相比於軌道資源，更為稀缺的可能是頻率資源，「國際電聯規定以公司名義申請，誰先申請誰先用上就是誰的。在衛星網際網路可用頻率申請的排名上，中國排位在60名開外。」

「其實就是提交晚了，頻率也是先到先得，SpaceX、OneWeb可能在幾年前就提交了申請。」有衛星公司負責人告訴記者，在國內需要由操作的公司將衛星資料報給工信部無線電管理局，獲批後再通過官方渠道提交到國際電聯排隊。「此前一些中國公司都沒機會到國際電聯排隊，因為國內的規則是必須協調各家公司，互不幹擾，結果內耗嚴重，大家互相不同意。」

「希望國家政策層面適當放寬，更加開放支持民營企業參與，發揮體制機制優勢，參與國際資源競爭」，高千峰告訴記者，例如美國FCC大力支持SpaceX星鏈和亞馬遜的柯依柏計劃等，並鼓勵參與政府和軍方相關項目，促進了這些公司的快速發展。

「頻軌資源必須去搶。」謝濤認為，未來低軌頻軌資源的爭奪是大國間的博弈，「此前SpaceX一顆衛星就有與他國衛星發生碰撞的可能，按照優先級SpaceX應該避讓，但就是不讓，已經打破了之前的規則」。

中國真的需要衛星網際網路嗎？

在搶佔頻軌資源的背後是衛星網際網路可能帶來的商業利益。

據美國衛星產業協會（SIA）統計，2019年火箭發射業務在整個航天經濟中佔比僅約1.3％，產值大概為49億美元，哪怕SpaceX包攬了全球發射業務，能給其帶來的收入不過如此。

「通過星鏈計劃，馬斯克其實是自己在給自己創造需求，其實很多衛星運營商並沒有選擇SpaceX的火箭，而美國軍方和NASA每年給SpaceX的訂單可能只有兩三發。」楊毅強告訴記者。

馬斯克曾估算星鏈每年可以為SpaceX帶來300億美元收入，是火箭發射業務的十倍。

目前，SpaceX正在爭取美國農村數字發展機遇基金，該基金計劃在十年內撥款204億美元為美國1450萬人提供網絡服務，馬斯克一再表示，星鏈的目標客戶與傳統電信運營商不同，不會對他們構成威脅。

「美國的網際網路巨頭，如谷歌、Facebook等近年來遇到了用戶數量增長瓶頸，因此對於拓展網際網路的覆蓋範圍有現實需求，也曾實驗過用熱氣球、飛機作為基站提供網際網路服務，目前來看衛星網際網路的方案更為靠譜。」中科創星創始合伙人米磊告訴《中國新聞周刊》。就在星鏈計劃在2015年年初公布之後，谷歌便聯合富達投資向星鏈「定向」投資10億美元。

「中國行動網路覆蓋率遠高於美國，甚至已經實現了『村村通』，不像美國一些地廣人稀的中西部地區確實沒有被地面網絡覆蓋。」米磊認為美國對衛星網際網路的需求比中國更迫切，「由於在人口密集區地面基站的成本遠低於衛星網際網路，因此地面基站覆蓋好的區域，一般不需要衛星網際網路，銥星計劃就被2G基站打敗了，說到底是因為地面基站成本更低。」

謝濤則認為，在中國一些中西部地區的農村，可能用衛星提供網絡服務更為划算，「比如一個村莊要實現信號覆蓋，建設鐵塔、基站後，光電費一年可能就要花費十幾萬元，但實際上日常對於網絡的需求沒有那麼大，這種情況可能使用衛星就比較划算。」

「地面網絡無法有效服務的地區肯定是衛星網際網路要優先解決的剛需，但未來一定會和地面網絡融合在一起，在不同的場景下互為補充。」高千峰設想了一種場景：5G基站的密度是4G基站的10倍左右，其大範圍建設覆蓋會面臨巨大挑戰，未來同一座鐵塔上可能既有5G基站也有衛星網際網路終端，通過衛星網絡解決數據回傳問題，衛星網際網路的引入節省了運營商一部分鋪設地面光纖的成本。「只要能夠提供好的網絡體驗，並且成本足夠低，在人口密集的城市衛星網際網路依然可以融入。」

那麼，衛星網際網路的網速能夠達到怎樣的水平？在SpaceX此前的測試中，下行速度可以達到每秒100兆左右。「其實星鏈還可以做到更快通信速率，銀河航天與運營商進行的衛星網際網路與地面5G網絡的融合測試中，手機實測下載速率可以達到每秒382兆。在最近的速率測試中，單終端通信速率最高達到每秒1.5G。」高千峰表示。

今年以來，SpaceX已經先後發布星鏈的用戶終端機與路由器，就在其商業應用推進的同時，星鏈也迅速與美國軍方深度捆綁。

今年5月，SpaceX與美國陸軍籤署一項協議，前者將用3年時間試驗利用星鏈在各軍事網絡間傳輸數據。早在2018年，藉助僅有的兩顆測試衛星，星鏈向一架軍用運輸機的信號傳輸速率就達到每秒610兆，足以在一分鐘內下載一部電影。SpaceX在火箭發射市場已經多次拿到美國軍方訂單，其在馬斯克的個人注資之外獲得的第一筆投資便來自美國國防部高級研究計劃局（DARPA）。

「通過『寓軍於民』的方式，星鏈可以滿足美國的軍事需求。」楊毅強認為，衛星網際網路絕不僅僅是為地面網絡無法覆蓋的地區提供網絡服務那麼簡單，背後有很多軍事和國家安全的考慮，「同樣，對於中國來講，網絡安全一直是懸在頭上的一把劍，畢竟根伺服器都在海外，而衛星網際網路相當於重新構築新的網絡系統。」

謝濤也認為，在中美商業需求確實有差異的情況下，國家戰略與軍方的需求確實存在。「衛星網際網路更像天基的鐵塔，不只可以提供寬帶服務，如果在上面搭載攝像頭，就可以提供遙感服務，如果加上導航增強的載荷，就可以為自動駕駛提供服務，根據搭載載荷的不同可以產生諸多應用，更像是天基的信息高速公路。」

民企的機會

在衛星網際網路被納入新基建範疇後，興業銀行研究團隊曾估算稱，今年國內該領域的投資額將達到117億元，這無疑會為國內方興未艾的商業航天市場帶來刺激。「國家把衛星網際網路確定為投資方向之後，跟5G的建設一樣，上萬億的投資對整個產業鏈是一個巨大的帶動。」米磊表示。

SpaceX並未披露星鏈計劃的投資額，但9月底馬斯克在推特上表示，在獲得穩定、可預期的收入後，星鏈資產將會上市。這是SpaceX管理層年內第二次明確表示將剝離星鏈資產將其上市。「星鏈這部分資產肯定會上市，目的就是拓寬融資渠道。」楊毅強認為，組建衛星網際網路星座的條件之一便是超強且持續的融資能力。

據企查查數據，今年上半年與衛星網際網路相關的企業新註冊1128家，同比增長158％。

「中國目前可能沒有一家商業公司可以出資幾百億元建設一個衛星網際網路星座，國內所有商業衛星公司的融資額加起來可能還比不上SpaceX一次的融資額。」謝濤表示，SpaceX在今年8月的一次融資額就高達20億美元。「在這個背景下，為國家的衛星網際網路計劃做配套對於商業衛星公司而言是一個比較確定的市場。」

「衛星網際網路的概念會『引爆』商業航天，如果沒有這個概念，其他商業衛星市場如遙感、導航增強等對於發射的需求沒有那麼大，體制內的火箭完全可以滿足。」楊毅強表示。

有業內人士向《中國新聞周刊》表示，在中國衛星網際網路計劃推進過程中，如果民營公司火箭的成本比現有體制內火箭更為便宜，國家一定會採購。「發揮民企的鯰魚效應，可以降低衛星網際網路建設的成本。」

謝濤希望未來用衛星網際網路傳輸每比特信息的成本可以降到與4G網絡相當的水平，「目前星鏈已經基本達到，馬斯克公布的每顆衛星成本低於50萬美元，再加上100萬美元左右的發射成本，加起來每顆衛星的成本在150萬美元左右。」相比之下，OneWeb單顆衛星的報價為100萬美元。

SpaceX利用可重複使用的火箭降低發射成本的故事眾所周知，其實SpaceX同樣大幅降低了衛星成本。有業內士表示，目前星鏈計劃使用的通信衛星的大小多為260公斤，同等衛星在國內的製造成本為每顆三四千萬元人民幣。

「關於SpaceX如何控制衛星成本的信息很少，我們推測他們可能引入了一些特斯拉的生產能力，使用了一些汽車級、商業級的元器件取代宇航級元器件，兩類元器件的成本可能相差一個量級，十倍、數十倍都有可能。」謝濤說。

這一降成本的思路在SpaceX製造火箭時就可以看到，當馬斯克得知用於火箭整流罩內冷卻的空調系統需要花費300萬到400萬美元時，就決定用6臺商用空調機組取而代之。

「我們甚至猜測星鏈的衛星在出產後只會做簡單的測試，如果按照國內的標準做嚴苛的測試，一個月都難以完成，所付出的人員與時間成本都很高。」謝濤表示。

高千峰也猜測說，特斯拉的生產能力賦能了SpaceX的衛星生產，「用工業化量產的模式做衛星，這樣才有可能從根源上降成本，如果做了60顆衛星每顆都不一樣，成本也降不下來，要像生產汽車一樣實現量產。」

「要實現量產有一些關鍵的因素要解決，第一是標準化，有標準之後才適合產線生產；第二是一定程度的自動化，然後還要有一個比較強的供應鏈體系支撐。」高千峰表示，未來一顆衛星的成本可以降到現有的十分之一，「十分之一是我們已經確定的數字，甚至可以達到幾十分之一。」

目前，SpaceX正在以每天兩到三顆、一個月60顆左右的速度生產衛星，而到今年年底，其累計發射的衛星數量將會超過千顆。

「低軌衛星網際網路星座計劃動手越晚越吃虧。」有資深航天人士這樣感慨。