剛剛!美國太空公司SpaceX從甘迺迪航天中心起飛一枚獵鷹9號(Falcon 9)火箭,成功發射第十批星鏈任務,本次任務由57顆網際網路衛星以及2顆BlackSky地球照相衛星組成。
來源自SpaceX
這次「航班」中的星鏈衛星都配備了一個特殊的可伸縮太陽能遮陽板,因為衛星上無線電錶層會反射光線,如果未配備遮陽板,那麼衛星就會在夜晚黑色夜空中顯得格外突兀。
來源自SpaceX
星鏈第十次發射動態概覽,來源:航天愛好者網
或許因為這是星鏈的第十次任務,所以累計推遲了十次。
01
星鏈計劃即將商用
儘管推遲多次,但星鏈計劃仍然進展迅速。
日前,SpaceX 旗下全資子公司太空探索控股有限公司獲得了美國聯邦通信委員會(FCC)的批准,允許在美國 6 個州測試星鏈的地面站,該公司預估將會在今年年底投入商用。
星鏈用戶終端
在獲得 FCC 批准之外,SpaceX 還計劃增加連接星鏈地面站(或者用戶終端)的數量。早在今年 3 月份,FCC 批准公司部署 100 萬個終端的請求。而在日前提交的修正中,SpaceX 要求 FCC 將這個數字提高到 500 萬。
星鏈試用
02
巨型星座以及高頻率發射的背後
此次發射成功後,SpaceX在軌運行的數量已近六百顆,而目前在軌運行的人造衛星僅有兩千餘顆。「1」馬斯克無疑是世界上擁有衛星最多的男子了。
SpaceX表示,在星鏈計劃真正準備好為地球提供高速數據連接服務之前,其可能會發射多達54000顆衛星(原計劃12000顆,後增長至42000顆,目前據外媒最新報導預告已至54000顆)。「2」
為什麼SpaceX逐漸提高對外宣布的星座衛星數量以及保持高頻率的發射速度?
這要從必不可少又極其稀缺的太空頻率軌道資源說起。通俗的來講,頻率和軌道可以理解成太空的「學區房」。由於衛星的功能與衛星所在的軌道頻率直接相關,所以即使是廣闊的太空,衛星的可用頻率軌道也依舊十分有限。「3」
聯合國有專門的機構「國際電信聯盟(ITU)」負責分配太空頻率軌道資源,以避免不同國家的衛星使用了相同的頻率軌道。
而ITU分配的總原則是「先申報先使用」,據ITU發布的《無線電規則》等條款要求。所有衛星系統在投入使用前,必須向ITU申報並登記其頻率軌道資源的使用信息,即衛星網絡資料。也就是說,頻率軌道使用權的確認不是看發射日期,而是以申報通過的日期順序為準。
ITU:Radio Regulations
但其實,ITU對申報政策也有制約,ITU在2019年出臺的新規規定,在申請後的七年內必須發射第一顆衛星,九年內必須發射總數的10%,十二年內完成總數的60%,十四年內必須全部完成。這也是SpaceX為何保持「星鏈」衛星發射頻率的原因。
儘管從資源方面來說,衛星網際網路是具有」先發優勢」,但從另一方面技術或者研發的角度來說,衛星網際網路的後來者們,不僅沒有增加技術上的困難,反而可以向先行者學習,加快研發的速度,有「後發優勢」。
比如,過去人類的一些大型尖端工程,像是超級計算機、航空母艦、甚至登月計劃,都是你先搞了,我也可以接著搞,對於低軌寬帶星座建設來說亦是如此。
中國「遼寧艦」航空母艦,來源:新華社
另外,2019年11月,在埃及召開的WRC-19會議上,國際電信聯盟(ITU)剛剛修訂了非地球同步軌道(NGSO)衛星星座的部署要求。
這次規則修訂意味著,只有擁有從衛星設計、製造、發射和運營、市場應用等全套能力的組織,才有可能在這一輪太空競賽中勝出。這對在基礎設施建設上一直久負盛名的我國來講,在低軌寬帶星座的建設上是一個好消息。
在政策方面,近期,中國國家發改委首次將「衛星網際網路」納入新基建。各地政府也紛紛響應,重慶市發布新型基礎設施重大項目建設行動方案(2020—2022年),該方案在重點任務中明確指出,要加緊謀劃全球低軌衛星移動通信與空間網際網路建設,打造全國太空網際網路總部基地和低軌網際網路小衛星星座應用示範基地。「4」
北京市發布新基建相關方案,來源:北京市政府官網
除了重慶以外,上海、北京、成都、深圳也先後發布新型基礎設施行動方案,均在重要或主要任務方面把太空網際網路或者衛星網際網路建設規劃其中。
在實踐方面,2020年1月16日11時02分,中國在酒泉衛星發射中心用快舟一號甲運載火箭,成功發射中國首顆通信能力達16Gbps的低軌寬帶通信衛星——銀河航天首發星。
銀河航天首發星發射升空
03
信息主導權的攻防戰
回到剛剛發射的第十批星鏈衛星。
馬斯克聲稱在達到800顆衛星在軌後,或將在美國北部和加拿大開啟「有限的商業服務」。
馬斯克的推特回復
但實際上,美國軍方作為全球最大的商業衛星通信服務用戶,早已測試認可了星鏈衛星的通信能力。
2019年年末美國空軍的一架C-12偵察機率先發來了星鏈的使用體驗報告——610兆/秒。
這個速度比現在美國軍用通信標準的5兆/秒快了102倍。對比現在5兆/秒網速下美軍,可以想像得到這背後蘊藏的巨大軍用潛力。「5」
也為此,截至2019年,美國空軍已向馬斯克贊助了約3000萬美元,用於支持星鏈計劃的軍事用途研發,並且投入了2.15億美元的專項經費,用於資助各種類似的高速衛星網絡項目。
實際上,一個全球範圍的通信星座將能掌握航空、航海甚至物聯網等多種應用的數據和信息流,可以影響全球範圍內數據交換的規則制定權。
由於頻率軌道的稀缺與不可或缺,所以衛星頻率軌道資源爭奪的下一步,或將是各國圍繞未來信息主導權的攻防戰爭。「7」
參考資料:
1、新華社:空間頻率軌道爭奪戰
2、環球網:SpaceX計劃在不到三周時間內發射近200顆「星鏈」衛星
3、甲子光年:4.2萬顆衛星背後,一場被忽視的資源競爭
4、中新網:中國多地將衛星網際網路納入新基建,或成經濟增長新抓手
5、小火箭:星鏈計劃低軌星座報告2019最終版
6、新華社:空間頻率軌道爭奪戰
7、cnbeta:星鏈項目註冊人數超70萬 SpaceX向FCC申請將終端規模擴大至500萬