[PConline 雜談] 近日,新一批的星鏈衛星過境廈門。40顆肉眼可見的衛星一字排開,場面可謂是十分壯觀。
其實早在一周前,國外就有很多小夥伴發現了這個非常科幻的景象,那就是天空中的星星竟然在排隊從天空中划過。從天文愛好者拍攝到的視頻來看,排成一列的星鏈衛星依次閃光。能在天空中看到這樣科幻的場景,一切都要歸功於馬斯克的星鏈計劃。
如果大家對星鏈感興趣,這裡有一個愛好者們自發建立的「尋找星鏈」網站。在網站上不僅能通過經緯度來看最近能不能觀測到星鏈,還提供了能實時看到星鏈位置的功能,點擊「Live Map」即可。
通過觀察,星鏈的運轉速度可謂是飛快,才一個下午的時間,衛星仿佛已經繞地球走了一圈。
埃隆·馬斯克,就是提出並實踐星鏈計劃的人。支付工具PayPal、特斯拉汽車以及太空探索技術公司SpaceX全都來自於他的手筆。而說到星鏈計劃,有些小夥伴可能還有些陌生。所謂星鏈,其實本質就是由一顆又一顆的通信衛星組成而來的。簡單來說,通信衛星就是地球上的無線電通信站間利用衛星作為中繼而進行的通信。它創建了地面上發射站與接收站之間的信息信道,從而傳遞和放大通信信號。
我們可以把衛星網際網路的概念想像成路由器和WiFi放大器,和家裡的路由器一樣,一臺路由器信號能覆蓋的空間是有限的,但如果多放置幾臺路由器可以解決這個問題。所以說,馬斯克的星鏈計劃就想要讓無線網絡覆蓋整個地球,未來就能提供覆蓋全球的低價無線網絡服務。
為了實現這個瘋狂而大膽的計劃,馬斯克計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約12000顆衛星組成的「星鏈」網絡,其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道,並從2020年開始工作。為此,馬斯克需要陸續向太空中發射至少12000顆衛星,未來很有可能擴展到42000顆,從而覆蓋整個地球。12000顆衛星是什麼概念?是人類有史以來發射的衛星總和的3倍!由於衛星數量龐大,SpaceX不得不在未來的日子裡每兩周發射60顆衛星。
所以說,星鏈是一個瘋狂而大膽的計劃。
前面我們介紹了,星鏈計劃的核心就是利用獵鷹9號可回收火箭將12000顆衛星送到軌道平面,然後組成衛星通信群,最終為全球的用戶提供高速的寬帶服務。這樣一個龐大的衛星群將實時圍繞著地球運轉,據悉可以在任何時間任何地點提供寬帶覆蓋。
要知道,根據聯合國的最新數據表示,當前全球將近有57%的人口還未實現網際網路的連接,而如果星鏈計劃這一理念能夠成功實施。星鏈將會為那些接入不可靠、價格昂貴或無法使用網絡的地區提供高速的寬帶網絡。對於普通用戶而言,上網費用和上網速度也會有大幅度的改善。雖然上網費用是多少目前尚不了解,但作為替代光纖的方案,星鏈計劃在價格和成本方面均有著不小的優勢。試想如果要在幾百公裡的無人區搭建光纖,成本是十分巨大的。
同時,星鏈網絡能應用的場景是眾多的,甚至在很多方面將會改變我們的生活。就比如偏遠地區的人們,如今可以徹底擺脫沒有網絡的困擾。就算遇到天災,如地震、海嘯、颱風等極端天氣,就算地面網絡癱瘓,也可用星鏈網絡救災、通訊。如此看來,星鏈計劃確實是值得期待的。
1、星鏈計劃成本如何保障?
要知道,這個大膽的想法最早在2015年被馬斯克提出,很多人對這個計劃是表示質疑的。其實大部分人並不是質疑衛星網絡本身,而是關於發射衛星的成本問題。衛星網絡的嘗試從1990年就已經開始了,但卻因為成本和資金的問題無疾而終。而SpaceX不僅掌握了一箭60星的訣竅,而且還能完美的回收火箭。可以說成本降的不是一星半點,之後就有了一箭60星的基本操作。
2、星鏈:天文與星空的噩夢
雖然馬斯克的星鏈計劃目的是為世界提供更好更快的網際網路服務,特別是為那些無法連接到網際網路的人們提供可靠而低價的服務。但這樣一批數量龐大的衛星艦隊,除了會影響我們的網際網路使用,也會永久改變我們仰望天空時的景象。
對於星空攝影愛好者而言,想要拍攝延時星空和星軌,就需要設置較長的曝光時間。而如果大量的衛星在空中划過,勢必會對拍攝星空造成很大的影響。同時,對於天文觀測學者們而言,想要一片乾淨純潔的天空觀察遠方的星系如今越來越難了,下圖中貫穿圖像對角線方向的就是星鏈衛星穿過望遠鏡視場時留下的痕跡。
為什麼呢?就是因為這些衛星實在太亮了。其實星鏈衛星本身是不發光的,之所以特別亮單純的就是因為反光。這裡給大家科普一下,因為發射不久的衛星軌道是比較低的,當衛星的太陽能板正好形成一定角度時,就會反射出刺眼的光芒。也就直接從太空中反射出來,最終被地球上的我們看到。
3、星鏈與5G的關係
眼下5G可以說是較為火熱的通信技術,而當馬斯克的星鏈計劃開始實施時,很多人會有這樣的疑問,星鏈計劃對5G影響大嗎?
其實星鏈計劃和5G可以說是互補的關係,首先5G的優點就是更低的延遲以及更高的傳輸速度。但缺點也是非常的明顯,耗電量高、覆蓋範圍小,並且對於光纖無法建設的區域,5G是無法提供穩定服務的。
相比於5G網絡,星鏈網絡的優點則是覆蓋範圍大、不依賴光纖基站。而缺點就是對於通信設備密度較高的地區無法提供穩定的網絡服務。
綜上所述,5G更加適用於高密度的居住區和城市應用場景,而星鏈則更加適用於無法承擔光纖基站建設成本的低密度區域、山區以及無人的海島。所以說,5G與星鏈其實是互補的作用。
通過上文我們了解了星鏈計劃以及星鏈計劃的利與弊,那麼我們該如何看待呢?首先我們來分析下馬斯克為什麼要做這件事,這對於馬斯克而言,可以說是一個絕佳的廣告和營銷機會。一旦計劃成功實施,將為世界上許多沒有信號的偏遠地區提供高速低價的網絡,造福許多地區和人類。
一直以來,馬斯克都是個天馬行空的狂人,當我們還在關注地面技術與經濟問題時,馬斯克已經把目標放到了遙遠的太空中。如今星鏈計劃更是可以和他的無人汽車相結合,他的星鏈可以讓他的無人汽車獲得人工智慧的技術支持與支配,那麼其他在無人汽車的基礎上發展起來的技術就是佔領地面的根本。而當星鏈組成星網之時,除了他和他的合作者,任何人想要進入太空都會被這道巨網所困住。
而另一方面,真正的意義和價值也在於搶佔戰略資源,其實就是所謂的衛星頻譜和軌道。馬斯克憑藉低空火箭發射和小型衛星製造的優勢,瘋狂的搶佔低軌道衛星的軌道和頻譜資源,在低軌衛星通信系統組網建設上搶佔先機。
綜合來看,無論目的是為全球提供更快更穩定的網絡,還是搶佔戰略資源,馬斯克這筆買賣似乎都是穩賺不賠的。
對於馬斯克的星鏈計劃,可以說是一個超前而膽大的想法。一旦形成衛星網絡,必將對網絡通信產生巨大的影響。也許當有一天我們仰望星空,看到的將會是滿天的馬斯剋星鏈衛星。