從2018年2月22日,SpaceX發(fā)射了其衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目首批測試衛(wèi)星,開始搭建由約1.2萬顆衛(wèi)星組成的太空“星鏈”,預(yù)計2025年最終完成部署,為地球上的用戶提供至少1Gb/秒的寬帶服務(wù)和最高可達(dá)23Gb/秒的超高速寬帶網(wǎng)絡(luò)。據(jù)馬斯克透露,推出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)需要投入約100億美元資金。2019年10月底,有報道表示,除了這1.2萬顆衛(wèi)星之外,馬斯克還計劃多增加3萬顆衛(wèi)星,使得太空衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到4.2萬。
雖然馬斯克一再宣稱將“星鏈”打造成“全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”提供商,使用于更多民用場景,但是“星鏈”計劃遠(yuǎn)不止民用商用這么簡單。尤其是今年6月,SpaceX宣布與美國軍方達(dá)成協(xié)議,使用“星鏈”衛(wèi)星群為美國陸軍進行通信測試,美國空軍和陸軍已經(jīng)在積極探索應(yīng)用,未來或有數(shù)萬顆衛(wèi)星支持作戰(zhàn)。可以看到,“星鏈”計劃從一開始就具有更多國家戰(zhàn)略層面的意義,下文從四個方面進行分析:
一、構(gòu)建天基互聯(lián)網(wǎng)的雛形
根據(jù)SpaceX遞交的“星鏈”計劃,1.2萬顆衛(wèi)星分別分布在340公里、550公里和1150公里三個低軌道。目前,SpaceX一直宣傳,未來“星鏈”組網(wǎng)將為全球互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)欠缺地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù),并為城市地區(qū)提供“有價格優(yōu)勢”的寬帶服務(wù)。但是,從長遠(yuǎn)來看,SpaceX真正要做的是在太空中重建互聯(lián)網(wǎng)。換言之,“星鏈”計劃實際上是在搭建一個天基互聯(lián)網(wǎng),以衛(wèi)星為基站,形成覆蓋全球的通信系統(tǒng),“衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、全球WiFi”。通過天基互聯(lián)網(wǎng),處于地球上任何地點的人或者物體都可以在任何時間實現(xiàn)信息互聯(lián)。
從這點來看,“星鏈”計劃的戰(zhàn)略意義重大。有數(shù)據(jù)顯示,目前全球仍有35億人不能上網(wǎng),7億人沒有通信服務(wù),全球僅有5%海洋面積和20%的陸地面積覆蓋了地面通信基站,大部分網(wǎng)絡(luò)的連接來自陸地和海底光纖電纜,但這些基礎(chǔ)設(shè)施的鋪設(shè)受限頗多且成本極高,導(dǎo)致有些地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)接入率極低。天基互聯(lián)網(wǎng)在空中布設(shè)衛(wèi)星,可覆蓋全球每一個角落,解決互聯(lián)網(wǎng)接入問題。一個衛(wèi)星基站覆蓋的半徑大約是4G基站的近五百倍,且可服務(wù)終端數(shù)量巨大。同時,“星鏈”在長距離傳輸有巨大優(yōu)勢,它可以跳過傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)光纖的拖累,依靠太空中“星鏈”衛(wèi)星間的通信,直接把數(shù)據(jù)傳輸?shù)降厍虮趁娴男l(wèi)星。
二、低空衛(wèi)星軌道的排他計劃
目前全世界的衛(wèi)星總數(shù)大概有2000顆,比較大型的星座,像GPS、北斗這種導(dǎo)航星座,一般有30顆左右的衛(wèi)星就能協(xié)同運轉(zhuǎn),剩下大部分衛(wèi)星在單打獨斗。但是“星鏈”計劃則是搭建4.2萬顆衛(wèi)星的大星座,是目前在軌衛(wèi)星數(shù)量的20倍,是人類已經(jīng)發(fā)射過航天器數(shù)量的4倍。其他稱得上巨型星座的項目一般規(guī)劃是幾百上千顆衛(wèi)星。
全球衛(wèi)星的軌道可以分為高、中、低軌三個區(qū)域,低軌通信衛(wèi)星的主要活動范圍距離地表300到1200公里,這片區(qū)域的好處是能提高信號強度,并且降低信號延遲。值得注意的是,高軌和中軌這兩個區(qū)域目前資源已經(jīng)非常稀缺,特別是地球同步軌道,而低軌領(lǐng)域也將面臨這種挑戰(zhàn)?!靶擎湣庇媱濋_始后,SpaceX每次申報都是上千條軌道,而國際衛(wèi)星分配軌道的原則是“先申報先使用”和“后來讓先來”。換句話說,“星鏈”只要軌道申報成功,即便衛(wèi)星還沒發(fā)射升空,別人也無權(quán)再使用了,后申報項目也不能與之前申報項目產(chǎn)生沖突。如此一來,低軌區(qū)域里幾乎將被“星鏈”衛(wèi)星軌道布滿,不但意味著低軌軌道資源越來越稀缺,類似的項目想要規(guī)避“星鏈”軌道也將變得越來越難,而且要付出更多的額外成本。可以看出,“星鏈”計劃另一個目的在于,通過大批量的衛(wèi)星上天來占領(lǐng)低空軌道,進而遏制其他國家的太空事業(yè)發(fā)展。
三、5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的替代方案
“星鏈”計劃提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬比過去的衛(wèi)星通信能提高2-3個數(shù)量級,可以達(dá)到5G網(wǎng)絡(luò)的水平。按照馬斯克最初的設(shè)想,“星鏈”的網(wǎng)速最高可以實現(xiàn)1Gbps,是目前平均網(wǎng)速的180倍。當(dāng)前使用的4G網(wǎng)絡(luò)延遲在20ms以上,而5G網(wǎng)絡(luò)的理論網(wǎng)絡(luò)延遲是1ms,實際使用可以保證在10ms以下。從最新的數(shù)據(jù)來看,“星鏈”已經(jīng)能做到20ms以下的延遲,優(yōu)于現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò),未來很有希望將延遲降低到10ms。
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(全文閱讀請參見《政法輿情》2020年第30期)
法制網(wǎng)輿情監(jiān)測中心 王燦
編輯:劉音
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