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低軌道星座的搖滾時(shí)代

讓世界另一半人口可以上網(wǎng)。

     很難想象,在互聯(lián)網(wǎng)如此發(fā)達(dá)的中國(guó),網(wǎng)絡(luò)覆蓋率在2015年才首次超過(guò)50%。而在世界范圍內(nèi),這一比例在2018年仍未超過(guò)50%。

     這意味著在2015年之前,我國(guó)有超過(guò)一半的人口不能使用互聯(lián)網(wǎng)。

     雖然在光纖和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的幫助下,我國(guó)目前網(wǎng)絡(luò)滲透率已經(jīng)超過(guò)了50%。但在光纖難以架設(shè)的地區(qū),例如空中、海上、牧區(qū)、沙漠,包括運(yùn)行的高鐵中,用戶很難獲得良好的信號(hào)。世界范圍內(nèi)的很多公司希望利用衛(wèi)星作為通訊工具來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。但利用距離地球超過(guò)35400km的高軌衛(wèi)星進(jìn)行通訊,不僅高延遲導(dǎo)致效果并不理想,其成本也讓人咋舌。因此,它們將希望寄托在距離地面200~2000km的低軌衛(wèi)星上,從而實(shí)現(xiàn)更全面的用戶覆蓋。

     臉書(shū)(Facebook)最近開(kāi)始了嘗試。7月23日,外媒《連線》(Wired)證實(shí)臉書(shū)決定在2019早些時(shí)候發(fā)射一顆低軌寬帶衛(wèi)星,項(xiàng)目代號(hào)為“雅典娜”。臉書(shū)發(fā)言人表示雖然尚無(wú)具體計(jì)劃可透露,但他們相信,衛(wèi)星技術(shù)將推動(dòng)下一代寬帶基礎(chǔ)設(shè)施,并把互聯(lián)網(wǎng)帶入傳統(tǒng)手段難以覆蓋的區(qū)域。

     根據(jù)臉書(shū)提交的文件,這是一顆測(cè)試衛(wèi)星,將運(yùn)行在距地500km-550km的低軌太陽(yáng)同步軌道。

     在美國(guó),寬帶衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過(guò)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的批準(zhǔn)。在臉書(shū)的計(jì)劃披露前,OneWeb和SpaceX的低軌寬帶衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃已分別在2017年6月和2018年3月獲得了批準(zhǔn)。它們都計(jì)劃提供全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

     在我國(guó)也有類似的低軌寬帶衛(wèi)星計(jì)劃。早在2014年10月,清華大學(xué)聯(lián)合民營(yíng)企業(yè)力量發(fā)射“靈巧”衛(wèi)星就已完成了在軌測(cè)試。隨后,中國(guó)航天科技和航天科工集團(tuán)分別發(fā)起了“鴻雁星座”和“虹云工程”。前者由300顆低軌衛(wèi)星構(gòu)成,后者則由156顆低軌衛(wèi)星組成,預(yù)計(jì)2022年前組網(wǎng)成功。民營(yíng)企業(yè)銀河航天也準(zhǔn)備發(fā)射千百顆通信衛(wèi)星,在500km-1200km的近地軌道組成一個(gè)名為“銀河Galaxy”的星座。

     低軌道單顆衛(wèi)星的成本已經(jīng)得到了控制。通信領(lǐng)域?qū)<彝跫P(yáng)和黃曜明認(rèn)為,低軌道衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)衛(wèi)星,可采用更商業(yè)化的器件而非軍工器件,并且可以全自動(dòng)流水線生產(chǎn)。這使得單顆衛(wèi)星成本降至50萬(wàn)美元/顆左右。

     但若要組成星座,需要數(shù)以千計(jì)的衛(wèi)星。原則上,衛(wèi)星軌道越低,覆蓋全球所需數(shù)量就越多。例如,OneWeb除了FCC授權(quán)發(fā)射的720顆低軌衛(wèi)星,還計(jì)劃追加1260顆衛(wèi)星。SpaceX的星鏈(Star )星座計(jì)劃在距地1110km-1325km的軌道上,發(fā)射4425顆衛(wèi)星。而如果臉書(shū)打算建設(shè)星座,同樣需要巨大的成本投入。

     根據(jù)資料,Star 星座預(yù)計(jì)總耗資約100億美元。OneWeb雖然未透露其項(xiàng)目成本,但二者均已受到了資本的強(qiáng)烈追逐。軟銀在OneWeb上的總投資已經(jīng)超過(guò)了10億美元,它也因此成了OneWeb的最大股東。而航天科工集團(tuán)也透露,其對(duì)包括虹云工程在內(nèi)的五大商業(yè)航天項(xiàng)目將投資超過(guò)千億元。

     資本的投入意味著潛在價(jià)值。一位長(zhǎng)期研究空中WiFi的業(yè)內(nèi)人士分析,拿我國(guó)航空旅客運(yùn)送的體量來(lái)分析,其帶來(lái)的空中WiFi市場(chǎng)就是片藍(lán)海。2016年我國(guó)全年旅客吞吐量達(dá)10.16億人次,如果70%愿意付費(fèi)算,也有7億人次使用。在目前空中數(shù)據(jù)流量單價(jià)不低的情況下,空中WIFI有望創(chuàng)造一個(gè)百億級(jí)市場(chǎng)。

     由衛(wèi)星帶來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)還有可能改變?nèi)藗兊纳罘绞健S捎谄h(yuǎn)地區(qū)也可被網(wǎng)絡(luò)覆蓋,甚至可能讓一些家庭和中小型企業(yè)產(chǎn)生“遠(yuǎn)離城市”的想法。

     軟銀創(chuàng)始人孫正義也從不掩飾對(duì)這類項(xiàng)目的興趣。孫正義形容 OneWeb 的技術(shù)是“一根從太空直接接入到地球的光纖”,通過(guò)衛(wèi)星連接提供海量互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。“想象一下,家里的光纖和太空信號(hào)相連,下載速度達(dá)到200兆,上傳速度達(dá)到50兆。到時(shí)候,衛(wèi)星信號(hào)將無(wú)所不在,當(dāng)然也能幫助汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)。”

     除了軟銀外,活躍在國(guó)際商業(yè)航天領(lǐng)域的企業(yè)還有騰訊。2017年6月,騰訊以2700萬(wàn)美元領(lǐng)投太空科技公司“Satellogic”,此前其還投資了物流運(yùn)輸公司Moon Express、太空礦業(yè)公司Planetary Resources。

     在資本的幫助下,低軌寬帶衛(wèi)星的發(fā)展帶動(dòng)了上游經(jīng)濟(jì)。拿SpaceX舉例,即使理論上每次發(fā)射可攜帶140個(gè)衛(wèi)星,全部發(fā)射4425顆衛(wèi)星預(yù)計(jì)將創(chuàng)造32次火箭發(fā)射機(jī)會(huì)。生產(chǎn)方面,OneWeb透露其建設(shè)的工廠需要全面提升產(chǎn)能,將雇傭250名生產(chǎn)人員,把生產(chǎn)速率提升至每天可組裝2-3顆衛(wèi)星。

     對(duì)比而言,在“鴻雁”和“虹云”和“銀河Galaxy”項(xiàng)目中,真正獨(dú)立的商業(yè)化力量只有“銀河Galaxy”,航天商業(yè)化程度仍有很大提升空間。對(duì)此,“虹云工程”總設(shè)計(jì)師向開(kāi)恒透露,已經(jīng)陸續(xù)有民營(yíng)企業(yè)和“虹云工程”建立合作關(guān)系,“我們的操作會(huì)靈活很多,我們可以提供一些技術(shù)支持,甚至一些專利,都是有可能的。” 

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