替代5G?!--星鏈背後的野心解讀

2020-09-05 自然科學非自然

美國鋼鐵俠原型馬斯克的星鏈通信衛星群頻繁發射,隨著2020年3月18日第六批60顆衛星升空部署完畢。星鏈計劃的首批360顆衛星群部署完畢,也標誌著星鏈計劃的第一步已經完成。此計劃將在2024完成4.2萬顆衛星的部署。
國內的評論都是一邊倒嘲笑馬斯克的衛星體系,把它認為是一種天真的想法,只是因為星鏈的宣傳作業就是來做地球內部的無線通信使用,是代替5G 技術的一種方法。我認為這樣想的人,那真是對一個傳奇人物智商的嚴重低估。而且星聯網技術的弱點是與目前5G是不兼容的。如與現有2-5G技術兼容,需要建立地面站。或者在各種移動終端中安裝適配器才能無障礙聯網,但無論那種方式,需要的成本和實際效果可能都不如5G。但像5G無法覆蓋的大洋,大山,荒漠等會真的因為這項技術便利起來。
另外馬斯克的策略是極其宏觀的,他根本沒把地球放在眼裡。他的星鏈計劃是他外太空部署計劃的第一步。他的星鏈不止用於地球內部,它還可以針對外太空進行對外部署,為地面站,衛星,火箭,飛船提供高帶寬穩定的通信通道。

馬斯克

一、星鏈計劃全部企圖
1. 地球內部通信(2024實現)

代替部分5G功能,變現盈利,引入投資,網絡建成以後每年能夠為馬斯克代理30億美元左右的收益,而僅僅十年就會收回成本。

星鏈地球內部覆蓋圖

2. 地球內部與外太空通信的廣泛網絡(2024年實現)
即所有的火箭,飛船,衛星,空間站,將來太空電梯,天空高鐵,都將以星鏈網絡為基礎。連接到網絡裡,並進行一定程度的相互協作。
3. 月球網絡,火星網絡(遠期規劃)
隨著火星移民計劃實施及擴大化,將月球作為中轉中心,中轉站,將建造月球星鏈,火星星鏈,為月球,火星提供通信保障。
4. 地月網絡,地火網絡(航線兩側部署)

航線旁部署星鏈衛星,成為鏈狀網絡。為航線的飛船提供網絡連結。
二、星鏈計劃背後大圖謀:

1.技術儲備

1.1.BFR火箭
超大運力4400噸推力,中繼空中加油,運載100人,幾百噸貨物。發射1000次,移民10萬人,建築,生活,製造,農業貨物幾十萬噸。

BFR火箭與現有火箭的運載能力對比

液氧艙體積龐大

1.2.霍爾效應發動機

美國的霍爾推進器已經做到100千瓦,推力達到5牛頓級別,美國洛克達因公司(也是著名的土星5號火箭f1發動機的製造商)目前正準備研製推力達到1000牛頓級別的霍爾推進器。

霍爾效應發動機尾焰

如果把霍爾發動機和化學火箭發動機混裝在宇宙飛船上,可以達到接近科幻級別的裝備水平。在深空航行的時候使用霍爾推進器,在地面起飛或降落使用大推力化學火箭發動機。1000牛頓級別的霍爾推進器問世以後,幾千噸重的星際驅逐艦時代就會來臨。

採用霍爾效應發動機的星際飛船使用電力儲能,或者微型核反應堆產生的電力轉換為推力,而且配套太陽能發電系統以後,再加上太空網絡,加上人工智慧,外太空的飛船就跟掃地機器人一樣,全自動化進行運輸操作,充電,自導航。這樣太空就變成一張交通網絡。

1.3.可攜式核反應堆

18年3月份Kilopower手提箱式核反應堆最大功率10KW(寬0.46米,長0.76米)背後的團隊在內華達州對該系統進行了一次20小時全功率試驗,目的是確認預期性能。所用系統的目的是儘可能為飛行做準備,並且搭建了模擬太空的環境 - 採取了一些措施,以便儘可能了解該系統在太空中的表現如何。經過測試各方面表現良好。

而此反應堆的成熟將催生熱核動力火箭,飛船以及霍爾效應飛船的產生,並可以為移民火星,月球提供基本電力供應。

可攜式核反應堆

1.4.新型材料的使用

氣凝膠材料能抵抗1400攝氏度的高溫,可承受超過自身重量1000倍的壓力。氣凝膠具有迷宮結構。形成複雜的網絡障礙,阻礙了粒子的流動。到達材料的另一邊幾乎是不可能的。由於這種結構和由此產生的獨特性能,氣凝膠被認為是一種超級隔熱材料,將成為外太空基地,火星基地,月球基地的絕佳隔溫材料,而且解決大量製備技術以後,可以覆蓋火星冰蓋,利用利用其隔熱性和透光性,形成溫室效應,融合冰蓋為人類在火星生存解決水源問題。如果技術成熟普遍也可以覆蓋大量火星土地,提升火星整體問題,並引入厭氧微生物,植物,先行改造土地和大氣。

氣凝膠形態


1.5.人工智慧

2020年人工智慧浪潮也許到終點還是沒有推理能力,沒有可解釋能力。只能是人工智障。而2030的預計為人工智慧具有推理能力、具有可解性能力、具有認知能力,而AI+將賦能航天的各個環節和設備,網絡化,系統化,可控化的外太空系統集群將實現全自動化且最優化的調度和運作,為人類節省時間,金錢,資源。

人工智慧

  • 2.宇宙大開發行動計劃
  • 2.1.近期(2020-2030)年

    2.1.1完成與地面站的對接試驗,並探索和實踐地面站建設,運維等方面的問題,為後續自建地面站選址,並評估規模和效用。

    地面站對接

    2.1.2完成地月航線探索性發射,並探測月球近況,為後續月球基地建設選址。

    地月航線試探

    2.1.3完成地火航線發射,並進行載人發射,火星基地選址,並運送基本生活,生產物資。

    火星航線規劃

    火星航線載人艙

    2.2.中期(2030-2040)年

    2.2.1.建成衛星地面站,並使其具備以下作用:
    2.2.1.1.發射基地
    如果從空間站出發,弱地球引力,無空氣阻力,空間站初速度,都將大幅減少能源消耗。
    2.2.1.2.物資,人員中轉站
    從地球把物資,人員的搬運到空間站,需要的成本相對較低,然後巨型空間站有生活空間,有倉儲空間,能滿足人員生活。因為沒有引力束縛,物資搬運異常便捷。
    2.2.1.3.能源生產,儲備基地
    後續有電能,核能及其他新能源以後,在空間站就可以製作和生產能源。補給將更加便捷。
    2.2.1.4.太空城
    生活,生存,生產,中轉站一體化,人類自給自足的完整城市生態空間站建立,新人類誕生。
    2.2.1.5.中繼站空間站
    在地球跟火星軌道之間部署多個空間站,最後變為空間城市,這樣人流,物資流,資金流將有了可以儲備,中轉,貿易,修整的空間和人員。

    地面站形態設想

    2.2.2.建成月球基地,並使其具備以下作用:
    2.2.2.1.巨型中轉站
    足夠體量和空間,讓人類可以不受限制的運送物資,人員。引力小,無大氣,適合飛船起飛,但降落需要能量更多。
    2.2.2.2.承載更多人類活動
    月球表面積相當於4個地球那麼大,而且體積是地球1/42,但足夠人類構建地下城市,既可以防輻射又可以防止小型隕石撞擊。這樣的體量可以承載和孕育出完整的人類社會形態,形成一個新的人類族群,這樣整個月球基地就成為了可以自己不停完善擴展的基地,為星際移民進行初步的實驗。為火星移民做儲備。
    2.2.2.3.礦產及能源基地
    足夠水儲備,製備氧氣的礦物,為人類生存提供了基礎。核原料儲備,為後續星際旅行提供能源礦物支持。另外進一步挖掘可能會發現新的礦產。隨技術再進步也將成為對小行星進行能源挖掘,運輸和生產的基地。也可以用作太陽能的轉化和儲備基地。
    2.2.2.4.遠程通信基站和控制中心
    沒有大氣,磁場影響可以更好的發揮無線通信,遠程雷射通信的優勢,後續中微子通信,量子通信也可以不受太多影響。為宇宙飛船提供通信支持,提供導航支持。更好的調度人,飛船,物資,形成規則,優化航線。
    2.2.2.5.研究中心
    可以研究更多樣的,更細化的微粒子,儲備更多基礎科學資料,為一代的技術突破做出貢獻。
    月球基地將是星際開發的第二步,月球的整體規模, 外太空位置,無大氣,引力小等屬性都將使其成為飛船絕佳的中轉站和停泊港口。還有背後對星際移民可行性的試探,雖然月球不適合生存,只能作為星際移民前站使用,但卻加強了人類對星際移民的信心,對未知領域的恐懼也會降低。

    月球基地假想圖

    2.2.3.建立火星基地,並使其具備以下作用:
    在火星建立完整的生態,構建地面城市和防護罩,構建地下城市。
    火星基地核心組成部分
    2.2.3.1.發射基地
    發射基地形成雙向物流的關鍵。物資和前期拓展人員才能源源不斷,也給了火星拓荒者信心和希望。
    2.2.3.2.火星農場
    完成作物的種植和成活,培育,大規模種植,為人類提供基礎的生活物資,並產生一定的氧氣與人體產生的二氧化碳慢慢平衡。
    2.2.3.3.資源勘探組織
    足夠水儲備,製備氧氣,製備火箭燃料的資源,為人類生存提供了基礎,為往返火星提供了可能。核原料儲備,為火星基地的電力強力供應,提供了一種可能性。
    2.2.3.4.配套系統
    地面運輸設備,空中運輸設備,供電系統,供水系統,氧氣製備系統,氧氣儲備系統,娛樂系統,住宅系統。
    2.2.3.5.研究中心
    礦物研究為先,新材料研究,宇宙射線研究等,實現就地研究就地轉化。
    2.2.3.6.火星地下城
    地面存在不安因素,火星氧氣稀薄,易受到宇宙碎片的撞擊。地下城有效的規避了這些風險,提升了人類幸福指數。地面都是研究類,農業類,發射基地類的工作,生活和城市為地下模式。
    火星移民三大關鍵步驟,空間站,月球基地,火星基地。這些初期可能不是必備,但移民需要持續的物流和人流,並形成穩定的航道和調度網絡。要實現星際移民,這三個步驟完成了飛船基地,物資基地建設,並各自形成完整人類生態,形成最不受排斥的自由度極高的移民體系。

    火星基地建設思路

    2.3.遠期(2040-)年

    2.3.1.地球+空間城市+月球總部+火星總部+飛船網絡+星鏈終極形態(星際網際網路)

    整個地-月-火的物流,人流都將形成有序可控的流動,整個人類將逐漸適應外太空的生活和工作,而整個星鏈也發生蛻變,將整個人類和智能設備產生的數據流都網羅起來,形成星際網際網路。

    3.結語

    國人認為星鏈計劃是一種天真的想法,因星鏈初衷被認為是代替5G一種技術。而馬斯克的策略是極其宏觀的,星鏈計劃地內通信只是為了掩蓋其外太空的開發戰略。星鏈最終策略是構建星際網際網路,將為後續BFR飛船,電磁深空飛船,地面站,月球基地,火星基地提供網絡保障。而星鏈網絡+人工智慧+電磁飛船將能夠提供恆定的物流通道,而在後續10-20年內,可能僅僅接入星鏈星際網絡就需要支付給馬斯克巨額費用。隨著星鏈網絡的壯大,接入此網絡的組織越多,將構建更複雜的商業聯盟體系。即使你想自建網絡,網絡裡的生態建設也將大大落後。
    馬斯克將由數據流入手,將物流,人流,資源流及空間牽制等角度封鎖太空,先發優勢將成為真正的絕對優勢,馬太效應也會凸顯,優質資源越聚越多,而馬斯克有可能成為太空的無冕之王。這才是星鏈計劃背後的滔天計劃。

    宇宙的開發利用,將成為21世紀的最大機遇,絕不容錯過。

    為此中國新基建將「中國星鏈計劃」拉進規劃,希望在太空領域展現中國速度!

    2020宇宙開發元年,星鏈初成!特立此文以記之!

    相關焦點

    • 馬斯克的星鏈計劃會威脅5G甚至寬帶的地位嗎?
      近日,星鏈計劃的內測數據出來了,我們來看一下:星鏈的下載速度平均在30Mbps以上,最高可達60Mbps,而上傳的速度波動較大,一般維持在10Mbps左右,而網絡延時也在31毫秒到94毫秒左右,和預計的1Gbps帶寬相差較大。
    • 星鏈的軍事威脅迫在眉睫,是時候研究應對策略了!
      近日,在美國卡納維拉爾角空軍基地,SpaceX用獵鷹9號火箭,成功發射58顆星鏈衛星。本次發射後,星鏈的在軌衛星數量達到了656顆,比整個中國的在軌衛星數量還要多。雖然,星鏈的微型衛星,無論是個頭還是性能,並不能跟傳統的衛星相比。但由數量而帶來的不對稱優勢,正在逐漸凸顯。
    • 星鏈計劃正式內測,真能替代5G嗎,實測數據很打臉「西瓜視頻」
      據SpaceX發射第一批星鏈衛星已經一年多了,這個號稱比5G還要更先進的星鏈網絡實際效果怎麼樣,估計很多人都想知道,它真的能替代5G嗎?SpaceX的創始人馬斯克總是有著「天馬行空」的想法,比如建設自己的火星計劃,組建自己的星鏈網絡。
    • 星鏈計劃背後
      地月網絡,地火網絡(航線兩側部署)航線旁部署星鏈衛星,成為鏈狀網絡。為航線的飛船提供網絡連結。二、星鏈計劃背後大圖謀:1.技術儲備1.1.1.3.可攜式核反應堆18年3月份Kilopower手提箱式核反應堆最大功率10KW(寬0.46米,長0.76米)背後的團隊在內華達州對該系統進行了一次20小時全功率試驗,目的是確認預期性能。
    • 星鏈計劃深度剖析:馬斯克明星光環之下,深藏美國精英的太空野心
      很多人覺得星鏈會替代5G,其原因就在於衛星覆蓋得更全面,三百六十度無死角,基本不存在信號盲區。這個其實也沒說錯,但問題在使用成本和商用價值上。既然民用這一塊說賺錢純屬忽悠人,那麼我們就可以得出另一個結論——就未來十年而言,星鏈計劃的真實用途還在於軍事領域。那麼美國軍方會怎麼利用星鏈計劃呢?大家可以先腦補一下12000顆甚至更多衛星環繞地球的畫面,星鏈計劃投放的衛星總數已經遠遠超過了此前人類在太空投放的所有衛星的總和。
    • 星鏈計劃無法取代5G,也沒有想像的那麼強大
      今年馬斯克多次震撼全球,從載人版龍飛船搭乘「獵鷹9」火箭發射升空成功、到火箭回收驚豔世界,再到提出星鏈全球計劃,馬斯克每一次都引起轟動和粉絲的狂熱追捧。SpaceX稱今年將會結束星鏈計劃的測試,未來將走向商用。
    • 馬斯克的星鏈計劃或超越5G並淘汰全球寬帶,估值達469億美元
      馬斯克的星鏈計劃發射了600顆衛星後,已經在全球進行私人內測,所以馬斯克這個將由數萬顆衛星組成的衛星網絡計劃獲新一輪估值,高達469億美元,馬斯克表示星鏈計劃不僅要超越5G,而且要淘汰全球的寬帶。馬斯克從創辦斯拉汽車開始,可謂頻頻撼動人們的認知,他對未來生活方式的設想和商業布局的野心,已不僅涉足於交通能源等領域
    • 馬斯克的星鏈計劃,將中美技術之爭從5G引向太空網際網路!
      為什麼星鏈不能替代5G終端原因網際網路需要雙向通信,市面上再大功率的手機的傳播距離超不過10公裡,所以別指望300公裡以上的衛星收到你的信號。總之一句話,星鏈計劃不是為屌絲準備的,更可能是有特別需求的企業。替代5G的說法,就是扯淡。星鏈不是6G星鏈怎麼扯上6G了?只是因為它是衛星網際網路,但6G的衛星網際網路不會是現在星鏈的衛星網際網路。
    • 解讀馬斯克的星鏈計劃
      的今世近些年來,馬斯克的SpaceX公司利用獵鷹九號火箭,發射了第六批星鏈衛星。目前,我們的頭頂上,一共有360顆星鏈衛星在運行。若干年後,這個數字恐怕將達到42000顆!那麼,星鏈到底是什麼呢?它為何需要這麼多衛星呢?為何馬斯克和許多國家、企業、組織都趨之若鶩、爭先恐後呢?這裡面究竟暗藏著哪些驚人的利益呢?為大家揭開星鏈的神秘面紗。
    • 星鏈計劃全面替代光纖通信?為你提供了太空wifi?你想多了!
      馬斯克的預期是通過星鏈計劃佔據全球5%的通信市場,那麼年收入約為400億美元。那麼年度成本是多少?按照SpaceX自己估算,100億美元。至少在SpaceX在你附近設置了星鏈衛星基站等設備之前,你還是別想了。
    • SpaceX的星鏈計劃是什麼,足以支撐馬斯克最大的野心?
      ,它背後有一個更大的目的。那麼星鏈到底是如何工作的呢?Spacex利用其獵鷹9號火箭,一次可以發射大約60顆星鏈衛星,這些衛星被堆疊在一起放在太空艙裡。現在,星鏈衛星被放置在太空中相對較低的位置,因為離地球越近就越低,網絡延時就越低。
    • 美國的星鏈計劃,真能跨過5G直達6G嗎
      近段時間一則新聞引發很多網友的聯想,有媒體拍到了美國星鏈衛星過境雲南的衛星圖片,一長串亮晶晶的衛星緩緩滑過天空,確實很壯觀很好看。據報導稱美國將依靠星鏈衛星跨越5G直接進入6G,而實際上這種想法是完全錯誤的
    • 馬斯剋星鏈已經700多顆,遠超排名第二的國家,會替代5G嗎?
      自從馬斯克提出要發射數萬顆星鏈衛星後,網上就炸了鍋,星鏈無用論、佔領軌道資源論、影響天文觀測論以及星鏈替代5G論等就窮出不盡。特別是星鏈的發射頻率很高,目前在軌衛星超過700顆,每次發射後都會再引起大家爭論的熱潮,其中以星鏈未來是否會替代5G吵得最厲害。
    • 馬斯克「星鏈」計劃會顛覆5G嗎?
      星鏈(Starlink)計劃的設計理念,是通過約 4000 枚相互連結的衛星和依據地理分布的地面基站,構築一個覆蓋全球的廉價太空通信系統。馬斯克表示「努力讓我們公司在火箭方面的成功,在衛星方面也照樣實現」。星鏈計劃預定在 2020 年代中段鋪設完成。如果項目一帆風順,星鏈所產生的利潤將會是 SpaceX 登陸火星的重要資本。
    • 馬斯克的星鏈會替代5G嗎?搞清楚了原理你就不會問這個問題了
      自從馬斯克提出要發射數萬顆星鏈衛星後,網上就炸了鍋,星鏈無用論、佔領軌道資源論、影響天文觀測論以及星鏈替代5G論等就窮出不盡。特別是星鏈的發射頻率很高,每次發射後都會再引起大家爭論的熱潮,其中以星鏈未來是否會替代5G吵得最厲害。
    • 星鏈計劃(Starlink)對中國航天及5G會有什麼影響呢?
      整個星鏈計劃(Starlink)預計將投資100億美元,到2020年底,將在低、中、高的三個軌道上部署近12000顆衛星(最終將達到42000顆),另外還將建設100萬個接入型地面站、6個衛星網關站。2、廉價發射技術SpaceX星鏈計劃的殺手鐧就是廉價發射,成本的低廉不僅在於一箭幾百星的批量發射上,而且在於可回收的火箭技術。
    • 星鏈計劃又出新消息,第十四次發射任務完成,星鏈計劃又進一步
      所有人都在期待著能成功從4G升級到5G,只有一個人企圖創造新的網際網路模式,事實上他也這麼做了,馬斯克的星鏈計劃是一項野心勃勃的衛星網際網路項目按照馬斯克的設想來說,當以後星鏈計劃建成後,在全球範圍內的每一個角落都可以通過這個計劃享受到高速的寬帶服務,單從這一點來說就已經比5G網絡擁有優勢了,畢竟5G網絡還要依靠地面上的基站,而基站的建設還會受到地理環境的影響,就例如現在一些地理環境相當差的地區是沒有網絡的。
    • 星鏈計劃發展至今,技術上已經落後
      早在5年之前,馬斯克便提出了自己的星鏈計劃,打造一個以太空為基站的通信中繼站。到了2019年,馬斯克已經向太空,發射了大量星鏈衛星,並在2020年下半年迅速開始了測試。據外國媒體報導,馬斯克原先想要發射星鏈衛星數量,大約接近5萬顆,到了2020年已經將計劃數量壓縮到了1.2-1.4萬顆。許多網友,將馬斯克網際網路衛星星座計劃,視為改變非洲用戶無法隨時上網際網路的希望,甚至認為他將成為全球最大的電信運營商。
    • 馬斯克的野心,奔向了火星
      根據星鏈測試用戶的爆料,本次內測要求參與者承認火星是一個「自由政權」。與巴菲特進餐的孫宇晨更是直接將馬斯克成為「火星共和國的總統」。是的,馬斯克的火星夢從來都不是秘密,哪怕被人懷疑、被人批評,但不可否認,殖民火星就是他的野心!
    • 馬斯克的星鏈計劃取代 5G?不靠譜
      馬斯克的星鏈計劃號稱要將大約4萬顆衛星發送至地球低軌道,目的是將通訊信號遍布全球範圍,為全球提供高速網際網路服務,讓地表上的人能以最低的成本進行高速聯網。衛星發射由同樣是馬斯克旗下的SPACE X公司執行,從2015年星鏈計劃宣布以來,SPACE X已經陸陸續續成功地將部分衛星送入軌道,馬斯克甚至使用星鏈衛星網絡成功發送了首條推文