馬斯克的星鏈計(jì)劃

所謂的“星鏈計(jì)劃”芭析,就是打算在地球周圍布置12000顆衛(wèi)星敦间,從而打造一個(gè)覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),為世界上每個(gè)人提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)梦皮。

從19年5月24到現(xiàn)在,一共發(fā)行了700多顆衛(wèi)星桃焕〗?希可以說,這不是說說而已观堂,是玩真的让网。馬斯克的目標(biāo)是憑借衛(wèi)星技術(shù),在不受地面設(shè)施限制的情況下师痕,為世界上每一個(gè)人提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)溃睹。

很多人以為他可以替代5G,其實(shí)并不是胰坟。

星鏈的不足點(diǎn)

一因篇、傳輸速度不足5G

如果是服務(wù)同樣多的人數(shù),星鏈的速度只有5G的千分之一。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)速度是跟基站有關(guān)竞滓,星鏈的衛(wèi)星就相當(dāng)于5G的基站咐吼。以12000個(gè)數(shù)量來說,是沒辦法為所有人提供高速上網(wǎng)服務(wù)的商佑。

二锯茄、可持續(xù)性很差

衛(wèi)星是有壽命的,現(xiàn)在每顆衛(wèi)星的壽命是5年莉御。也就是說咬腋,在發(fā)射的過程中毛肋,還要回收舊的衛(wèi)星虚婿。到最后每個(gè)月替換的衛(wèi)星都要200顆泼菌,而2020年,每個(gè)月平均發(fā)射65顆琅关。

三煮岁、移動設(shè)備沒法和衛(wèi)星直連

需要購買一個(gè)專門天線才能享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù),而且目前每月的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用是80美元涣易。而且這里還有個(gè)坑画机,就是星鏈用的信號頻率是20Ghz,這與5G是有沖突的新症,可能會造成相互干擾步氏,如果無法避免干擾,大部分國家都還是會選擇5G徒爹。也就是不讓人隨意安裝天線荚醒。

四、制造大量太空垃圾

1984年隆嗅,“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)曾經(jīng)在地外480公里高的軌道上安放了一個(gè)靶子界阁。靶子的大小和公共汽車差不多,表面是鋁合金的薄片胖喳。它的任務(wù)就是檢測一下泡躯,在這個(gè)高度上,太空垃圾對衛(wèi)星的影響有多嚴(yán)重丽焊。結(jié)果在6年時(shí)間里较剃,它一共遭到大約百萬次太空垃圾的撞擊,其中有3.2萬次大撞擊粹懒,把它撞出了肉眼可見的明顯凹陷重付。這樣算起來,1984-1990年間太空的狀況就是凫乖,一輛公共汽車大小的目標(biāo)平均兩個(gè)小時(shí)被撞一次。

為什么會受到這么頻繁的撞擊呢?

最主要的太空垃圾威脅帽芽,是那些大撞擊后解體的小碎片删掀。

我們剛剛提到的那個(gè)實(shí)驗(yàn),是1990年完成的导街。那時(shí)候披泪,軌道垃圾遠(yuǎn)沒有現(xiàn)在多。而“星鏈計(jì)劃”中搬瑰,每年都有2000多顆報(bào)廢衛(wèi)星款票。雖然按規(guī)定,它們會在9年內(nèi)墜落到南太平洋一個(gè)指定的衛(wèi)星墳場泽论,但誰能保證這么多衛(wèi)星沒有失控的呢艾少?歐洲航天局在2017年就給出過一個(gè)統(tǒng)計(jì),一共19顆壽終正寢的衛(wèi)星翼悴,只有16顆按指定計(jì)劃進(jìn)入了墳場軌道缚够。也就是說,剩下的3顆繼續(xù)在太空飄蕩鹦赎,變成了太空垃圾谍椅。

所以,“星鏈計(jì)劃”很可能會制造大量的太空垃圾古话。而它的衛(wèi)星數(shù)量那么多雏吭,所以它本身也會是太空垃圾最大的受害者。

有什么應(yīng)對不足的方案嗎?

一陪踩、傳輸速度不足5G

“星鏈”最初的目標(biāo)是為世界上每個(gè)人提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)杖们,但后來馬斯克也修正了這個(gè)說法。他說膊毁,“星鏈”主要是為那些幾乎不可能鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)的地方的人提供服務(wù)胀莹。比如在大海中航行、沙漠中徒步婚温,或者非洲很多落后國家描焰,根本沒有能力建設(shè)全國性網(wǎng)絡(luò),這時(shí)候用“星鏈”就是最合適的栅螟。只要不是服務(wù)所有人荆秦,傳輸速度問題就解決了。

二力图、可持續(xù)性很差

衛(wèi)星的壽命短時(shí)間內(nèi)科技沒辦法提升步绸,但可以想辦法降低衛(wèi)星的制造和發(fā)射成本,提升每個(gè)月的發(fā)射數(shù)量吃媒。

三瓤介、移動設(shè)備沒法和衛(wèi)星直連

這可能也是個(gè)無奈之舉吕喘,10年內(nèi)不會有改動。因?yàn)轳R斯克肯定沒法說服各大手機(jī)廠商刑桑,在手機(jī)里裝一個(gè)衛(wèi)星信號接收器氯质。這個(gè)配件不但貴,還體積巨大祠斧,沒法整合在今天這么輕薄的手機(jī)里闻察。更重要的是,做出來也不一定有多少人用琢锋。因此辕漂,一個(gè)額外的天線這個(gè)方案,10年內(nèi)不會有變化吴超。

四钉嘹、制造大量太空垃圾

一方面,為了降低太空垃圾烛芬,所以只能降低衛(wèi)星的高度隧期。這樣一來,即便不做任何操作赘娄,報(bào)廢衛(wèi)星也會在三五年之內(nèi)自行墜毀仆潮,太空垃圾的問題就緩和了很多。另一方面開發(fā)自動防碰撞系統(tǒng)遣臼,可以偵測到和自己接近的碎片或者其他物體性置。這樣一來,和太空垃圾發(fā)生碰撞的可能性就大大降低揍堰。

問題還是存在鹏浅,那星鏈計(jì)劃到底會不會成功呢?

這就都看我們?nèi)绾味x成功。以及星鏈有什么優(yōu)勢屏歹?

星鏈有其特有的優(yōu)勢

一隐砸、傳輸延遲小

這里說的延遲小,指的是通信距離超過4000公里后蝙眶,它的總延遲小季希。而在金融電子交易中,交易處理時(shí)間比競爭對手慢5ms幽纷,將損失1%的利潤式塌;慢10ms,損失就會擴(kuò)大到10%友浸。通過縮短交易延遲峰尝,收取投行們巨額的服務(wù)費(fèi),也許將是“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的主要收入來源收恢。

二武学、頻譜資源+軌道資源

有些資源并不是看得見摸得著的祭往,比如頻譜資源。按現(xiàn)在的管理方式劳淆,企業(yè)先向本國電信部門申請链沼,如果沒有沖突默赂,電信部門再向國際電信聯(lián)盟申請沛鸵。國際電信聯(lián)盟一看,也沒有沖突缆八,這段頻率就登記給企業(yè)使用了曲掰。

從前的太空,除了地球同步軌道以外奈辰,其他區(qū)域并不擁擠栏妖。但“星鏈”出現(xiàn)后,衛(wèi)星軌道申報(bào)量大得驚人奖恰,它每次都會申報(bào)一千多條吊趾。按照目前先到先得的原則,1000公里以下的軌道資源很可能在幾年之后大部分都成為“星鏈”一家的“天產(chǎn)”瑟啃。

而且论泛,這種申報(bào)并不是衛(wèi)星上天后才能獲批,只要申報(bào)后7年內(nèi)衛(wèi)星上天蛹屿,并且正常工作90天以上屁奏,就算徹底占有。所以错负,只要紙面工作做到極限坟瓢,資源就已經(jīng)占上了。據(jù)說犹撒,“星鏈”今后還可能從1.2萬顆衛(wèi)星擴(kuò)展到4.2萬顆折联。很難想象,到時(shí)候在低軌道上识颊,還會有多少空余資源留給下一個(gè)大規(guī)模衛(wèi)星項(xiàng)目诚镰。

至于“占上了以后,提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)不賺錢”這些疑問谊囚,并不是最關(guān)鍵的怕享。因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步,一定會帶來成本的巨幅下降镰踏。

三:軍事用途

退一步說函筋,即便上面兩個(gè)優(yōu)勢都沒有把握住,“星鏈”還有第三個(gè)優(yōu)勢奠伪,就是被美軍接盤跌帐。

這樣的先例就發(fā)生在“銥星計(jì)劃”上首懈。本來,“銥星計(jì)劃”在1999年已經(jīng)還不上15億美元的貸款了谨敛,但破產(chǎn)后重組究履,它還是被美國國防部收購了。軍事用途和商業(yè)用途最大的不同就是對價(jià)格不敏感脸狸。

“星鏈”的速度比美軍當(dāng)前使用的衛(wèi)星通訊速度快了100倍最仑,這是一個(gè)加強(qiáng)版的“銥星”。而且炊甲,由于低軌道衛(wèi)星足夠多泥彤,美軍可以研發(fā)如何讓這些衛(wèi)星干擾遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。

但“星鏈”每年光維持費(fèi)用就近百億美元卿啡,這個(gè)體量很大吟吝,美國國防部能不能承擔(dān)呢?

在美國國防部2021年的預(yù)算中颈娜,除了傳統(tǒng)的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的支出之外剑逃,還有兩項(xiàng)——一項(xiàng)是提高導(dǎo)彈防御能力,79億美元官辽;另一項(xiàng)是投資外太空安全蛹磺,180億美元∫俺纾“星鏈”和它們的契合度都很高称开。所以,如果“星鏈”在運(yùn)營上出了問題乓梨,美軍全盤接下來也不是沒有可能鳖轰。

未來預(yù)測

最后,我們來總結(jié)一下:

對于“星鏈計(jì)劃”能不能成功扶镀,如果設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)蕴侣,認(rèn)為持續(xù)盈利就算成功,我們需要看幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)——

第一臭觉,“星鏈”什么時(shí)候可以達(dá)到每月發(fā)射200顆衛(wèi)星昆雀。如果達(dá)到了,甚至造出了低軌道運(yùn)載能力超過100噸的火箭蝠筑,可持續(xù)性問題就算解決了狞膘。

第二,“星鏈”的實(shí)際用戶什么時(shí)候可以達(dá)到500萬什乙。按每月收費(fèi)80美元算挽封,500萬用戶大約就有50億美元的年收入。在這個(gè)體量的用戶基礎(chǔ)上臣镣,大客戶的規(guī)模已經(jīng)形成辅愿,比如交易所智亮、豪華游輪、民航飛機(jī)点待、科學(xué)考察阔蛉,他們再貢獻(xiàn)50億美元。這樣癞埠,僅靠互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)就做到了一年收入100億美元状原。100億美元就基本實(shí)現(xiàn)了收支平衡,這項(xiàng)計(jì)劃就可以持續(xù)燕差。當(dāng)然遭笋,這一步是最難的。

不過即使經(jīng)營不善徒探,“星鏈”也可能在軍方的部分資金支持下,萎縮成只提供通信和導(dǎo)彈攔截功能的軍方版本喂窟。

資料參考

《卓克·科技參考》

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