近日,一新闻被传的沸沸扬扬,美国太空探索技术公司SpaceX用一枚火箭将61颗卫星成功送入太空完成了“星链计划”第9批发射任务。新闻一出在惊讶于一枚火箭能发射61颗卫星的同时,不少人,甚至一些自媒体都开始了这样一个话题,美国要用4.2万颗卫星建立全球互联网接入服务绕过5g直接实现6g。此话说,就遭到一些稍懂行的业内人士的反对,星链计划在年启动时全球所有国家卫星加起来总共多颗,你一民间企业要发4.2万颗?不是傻子就是疯子,于是给出结论,就是一PPT项目而已!融资骗局,资本家惯用的手段。此言论一出,又遭到了一些人反对,现在一枚火箭都能发61颗卫星了,你丫还不信,思想要开放一点,脑袋要灵活一点
星链计划其实星链计划并不是一个近期的热点,而是一个持续了很久的话题,只是借着这次卫星发射的事情,再次发酵了而已。
想要解答所有疑问,一切还要从这个事情的源头说起。
星链计划前身
在上个世纪的八十年代的一天,一个美丽的女人在加勒比海度假,发现自己的手机没有信号,联系不到客户,于是就给自己的丈夫巴里抱怨。巴里是摩托罗拉的工程师,回家以后巴里和公司的卫星通信小组的另外两名工程师想到了一种解决方案——由77颗近地卫星组成的星群,让用户从世界上任何地方都可以打电话。由于金属元素铱有77个电子,这项计划就被称为了铱星计划,后来卫星的总数降到了66个,但由于习惯依然叫做铱星计划。这就是星链计划的前身。
铱星的发射任务分别由美国的德尔它2型火箭,俄罗斯的质子k型火箭和我国的长征2号丙改进型火箭承担。
年5月,布星任务全部完成,11月1日,正式开通了全球通信业务.
铱星系统从研究和生产成本,比有相似功能的美军卫星通信系统低亿美元。(减34)从使用成本看,也更加经济。
所以很多人都非常看好,但是现实是没到半年,铱星公司就向法院提出破产。
现在网上对铱星公司破产原因总结,不外乎是技术太超前,消耗太大拖垮了公司。但是根据我从各方得到的资料总的来看,这种说法这是非常片面的。铱星的破产是当时公司的决策层构架、自身运营、市场机会、以及铱星计划的技术缺点等各方面各个原因综合导致的。
我们只针对铱星计划的技术缺点来讲。接下来的东西就接触到了专业知识,我尽量降维,力求大家都能听懂。
我们现在有两种通信系统,一种是陆地移动通信系统,地底埋上大量光缆组成光缆网,连接各个城市,再在陆地上建设大量基站传出信号,来实现对陆地的无线网络覆盖,如华为5g。我们接信号的设备就是手机;
另一种是卫星通信系统,一个个卫星组成卫星网,用电话来直接接收卫星信号,如星链计划。这里要注意电话是电话手机是手机,是不一样的。手机是没办法直接接收卫星信号的,而卫星电话可以。
卫星电话两个系统相比来说,卫星通信覆盖的方式,传输的方式都依赖卫星上的发射器,和传统的陆地无线网络有很大的区别,但通信原理,信号处理,加密解密等相关技术是相同的。换句话说,理论上只要卫星足够多,也能实现5g全球覆盖,当然容量会是个大问题。
当摩托罗拉公司在研究开发铱星系统时,市场上使用的都是电话,费尽千辛万苦终于将铱星系统投入使用时,人们已经抛弃笨重而昂贵的卫星电话,选择了轻便而又低廉的手机。没有客户,铱星自然被市场淘汰。
直到年铱星公司被一家私募基金公司(PrivateEquity)以万美元的低价买下,并与太空服务公司(SpaceX)合作,计划在年至年间发射同样由66颗卫星组成第二代铱星系统
年1月,SpaceX首席执行官伊隆·马斯克宣布开发一种新型卫星星座,为全球提供互联网宽带服务。
美联邦政府年6月,马斯克向美国联邦政府递交申请,希望准许建造一套卫星星座向全球包括没有网络的偏远地区提供互联网。这套星座包含颗通讯卫星,运行轨道的高度在千米。
美国联邦政府估计也是吓着了,颗,之前也说了现在全球能用的也才!
所以直到年3月才有了进展性消息,SpaceX向联邦通信委员会更新了计划,并将该计划命名为——星链(Starlink),要再发射颗以提供通讯服务,这样一来加上之前提出的颗卫星外总约1.2万颗。
对于马斯克这个人,网上有很多外号,现实版钢铁侠、太空狂魔,当代特斯拉,他的人生目标是殖民火星,所以他现在做的很多事都是为殖民火星作资金和技术上的准备。说白了就是一边挣钱和在地球上做实验。
正式实施:
年2月,星链计划开始了第一次发射,但是只发射了两颗测试卫星,然后一直拖到19年5月才开始了第二次发射,以至于很多人以为这个计划流产了,甚至听说要再次发射的时候,也不看好,因为一共要发1.2万颗,你一年才发两颗,等你1.2万颗发完了,地面估计早就实现6g甚至7g了。但是这次发射用是马斯克的猎鹰9号火箭,一箭发射了60颗卫星,其实仔细算一下,即便是一次60颗也要发射次才能完成。
星链计划发射发射直到到今年6月13号已经发射了九批,共约颗卫星了。
这便是星链计划的大概过程。而我们现在争论的无非是这几个问题
我们的疑问
一:星链计划是美国绕过5g搞6g吗?
这个可以明确地说,不是!目前星链计划提供的网络的网速、延迟都不如5g,更别说6g。
二.与华为5g是否存在竞争关系?
现在很多媒体确实一直把星链计划和5g拿来比,这不过是因为现在5g是个热点,把星链计划设置成一个5g的假想敌,吸引大家来看看到底谁更厉害。说好听的是一个引流的技巧,难听点资本作祟的结果而已.
而实际上,5g与星链计划并不存在竞争关系,如果非要说关系,可以说是互补关系。
因为5g只是一个概念,通过一些手段提高网速降低延迟,当网速达每秒m以上、网络延迟达到1ms,就可以说是实现5g了,是用来解决手机连接到互联网的问题,并不解决互联网本身的问题,因为你手机连接互联网之后,数据依然要通过转换在光纤中传导。
现在的互联网是以光纤为基础的,世界各地通过地下的光纤联系在一起,形成信息网络。
而星链系统是在解决互联网本身的问题,发射很多卫星形成卫星网,让信息直接通过卫星在空中传达,不再依靠光纤。如果星链计划完成,世界将存在两个信息网络,一个在天上一个在地下!
所以如果卫星系统提供的网度可以达到每秒m、延迟1ms,也可以称之为5g。但是无论是目前还是未来很长很长时间都达不到5g标准,具体的原因参考奥卡姆剃刀老师的作品,里面有详细讲解。
现在能做的延迟大约在40ms比4g要快30ms左右,比5g要慢上30ms左右,这个说的是大致的这么一个数字,因为在实际运用中不会达到理想效果的。总之属于4g和5g之间的这么一个情况。
既然达不到5g标准,而且地面系统的5g都要普及了,马斯克为什么还要发展落后的东西呢?原因有三个
是由于,现在我们实现的5g只是让手机和地表基站之间传输的速度更快了,但是如果你要访问很远距离的服务器,比如给美国的朋友打电话,最终数据还是要在光纤里传导,这个传导本身就有很大的延迟,你再加快手机与基站之间的速度也解决不了光纤中传导的延迟。而卫星通讯数据是在空中传导的,这个传导速度要比在光纤中快百分之四十七。因为光缆是很贵的,你之所以没觉得贵是因为你在城市,拉一条光缆是被很多人平分的。但是在偏远的、贫穷的、人口密度小的地区和国家是拉不起光缆的。这些国家和地区的人口还要占世界一半的。而星链计划的定位就是让这些偏远贫穷的地区也能用上网络,进而收取网络费用。除赚钱之外,这也是一场实验。你们不要忘了,马斯克是要火星移民的人,去火星了也要通讯啊,但是总不能带一大批人去火星挖坑埋光缆吧。而相比来说卫星通讯就更加容易实现。总的来说,华为5g在城市更有优势,而星链计划的4.5g在偏远地区更有优势,两者可以形成互补。
三、是不是PPT项目
PPT项目就是说实现不了的项目,骗人融资的。到底是不是PPT项目,要先看一下这个计划有没有实现的可能。
星链计划原计划发射的1.2万颗,大致分三种。前0颗卫星发射到千米的高度上,之后颗在千米,最后再发7颗距地球仅有千米。(最近要追加到4.2万颗卫星)。
说不可能的不外乎是在这几个方面有疑问
因为数量太多,能不能发射完,发射完要多久,不能像铱星计划那样等你发射完了,地面没有需求了。首先星链计划发射的卫星并不是传统卫星,他的卫星非常小,展开也就办公桌那么大,所以才能做到一箭60星,很多在吹嘘马斯克的猎鹰9号多么厉害,看着猎鹰九号发射出去还能自己回来,看的激情澎湃的,其实咱们国家长征八号运载火箭也差不多了。当初星链计划的前身铱星计划的77颗也是中国帮忙才发上去的。再者它并不需要等到1.2万颗全部发射完成才能用,颗就可以初步使用了,到0颗就可以提供全球服务、,包括偏远地区就可以用了,很多人可能会担心带宽的问题,一颗卫星大概能4万人用,0颗就是0万人,等1.2颗全部完成就是4.8亿人,而现在说要增进至4.2万颗,自己算吧。主要是现在是第九批发射了,近颗卫星,人家马斯克已经用上了,发了个推特。就算能发射完,市场效果理不理想。很多人都在说信号到卫星,再返回要成千上百毫秒,你说的那个卫星估计是千米的同步轨道卫星,星链计划最高的是千米,低的就千米,没有那么高的延迟虽然远到不了5g水平,但他的定位本就不是大城市,而是公路荒野。当时铱星计划失败的重要原因是市场已经不使用卫星电话了,而手机没办法直接接收卫星信号,但是现在已经得到解决,只需要一个大约九寸圆盘型的接入设备很薄,放车上船上飞机上家里都可以。
星链卫星所以总的来说,在技术和运营方面是行得通的。
四、太空垃圾与轨道占用
在各个关于这个话题的视频或者文章下面人讨论最多的就是会产生太空垃圾的问题。
太空垃圾上面说星链计划的卫星都在低空超低空的轨道上,那么速度就会很快,甚至比子弹的速度都快10倍,一个小碎片就能击毁一个卫星,进而产生更多碎片对更多卫星造成威胁,马斯克的解决方案是自毁。每个卫星都有一个推进器,自毁时把卫星推进大气层进,19年可以做到95%的自毁,今年马斯克称已经可以做到百分之百,不会在太空中留下垃圾。
另外这些卫星每5年左右就要更换一次,在他没自然损坏之前就要把它替换下来。
对于占用轨道问题,传统卫星确实是一旦占用,就是永久占用,就算卫星毁坏,残骸也会一直在轨道上几百上千年。
星链计划的卫星由于轨道很低所以并不与传统卫星轨道冲突。但是星链计划所在的低空超低空轨道也是有限的。
我们国家其实也在低调的发展这种低空卫星,像鸿雁计划。
五、影响天文观测问题
以往的传统的卫星轨道是固定的,天文观测只要对他有一定的预判,或者用些算法来弥补一下就好。
而星链卫星对天文观测是有不小影响的,首先轨道很低,数量很多,且卫星有光学以及无线电干扰,再者星链卫星是有推进器的,可以改变轨道,这就形成了很大的不确定性。
对此马斯克给与的解决方法是,会降低卫星的反照率,比如说卫星表面用一些吸光材料什么的。
六是否会用于军事用途
个人感觉,对于这个问题,别管美方怎么说,说不会用于军事也好,说不会干涉其他国家也好,都是扯淡。如果能用于军事用途,美方肯定会用的,只要他还是一个资本主义国家,扩张与侵略的本质是不会变的。
况且星链计划美国军方投资了万美元,光让我拿钱不让我用?让谁谁也不干。
再者,星链卫星这么多,之前计划1.2万颗,现在计划4.2万颗,里面有一两颗军用卫星浑水摸鱼,很难察觉。