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群雄争霸:互联网卫星“乱战”太空

宋潇旸 泰伯网 2021-09-21

泰伯网 宋潇旸 | 报道

王臻 | 编辑


佬们的目光正集体投向互联网卫星通信。

继谷歌、SpaceX、OneWeb、Facebook之后,亚马逊也宣布将进军卫星通信领域,称计划向近地轨道发射3236颗通信卫星,从而在全球范围内提供快速且低延迟的互联网接入服务。

虽然目前地面通信已覆盖全球超过80%的人口,但仍存在如偏远地区、飞机、远洋船舶等盲区。联合国的数据显示,全球还有超过30亿的人未能享受互联网服务,这也意味着包括互联网通信、卫星制造、火箭制造发射、地面通信基站等在内的巨大市场空白。

显然,互联网卫星通信的战争已进入白热化阶段。

1

巨头上演“相爱相杀”

业内,一则比引爆全球话题热点的亚马逊创始人杰夫贝索斯天价离婚案更加吸睛的消息,成为了互联网卫星“乱战”的又一导火索。

据美国媒体报道,电子商务公司亚马逊公布“柯伊伯项目”(Project Kuiper),计划向近地轨道发射3236颗通信卫星,从而在全球范围内提供快速且低延迟的互联网接入服务。去年11月,亚马逊还曾推出AWS地面站服务传输卫星数据,用户预计可节省80%传输成本,这也被看做是为其星座计划“打前站”。

同样包含了数千艘体积紧凑的航天器,定位于全球范围内的互联网服务,该计划被质疑与SpaceX的“星链(Starlink)”方案太过雷同。特斯拉、SpaceX创始人马斯克还亲自下场@亚马逊和蓝色起源(Blue Origin)创始人贝索斯,称其“抄袭”。两个星座计划相似的原因,或许是因为贝索斯聘用了被马斯克炒掉的SpaceX前卫星副总裁巴蒂亚尔(Rajeev Badyal)及部分团队成员。

两大星座PK的背后,还有谷歌的身影。“星链”项目的幕后资助人之一,正是谷歌的母公司Alphabet。

谷歌对卫星互联网的兴趣由来已久。早在2010年初,谷歌就联合汇丰银行与欧洲有线电视运营商Liberty Global发起“O3b Networks(另外三十亿人口的网络)”计划,欲为非洲及其他新兴市场的网路用户,提供卫星上网服务。在2013年和2014年,谷歌还各发射了四颗Ka波段卫星,希望利用相对廉价的MEO卫星提供10Gbps的数据传输服务服务发展中国家。但是在推行卫星互联网计划期间,谷歌遭遇人事变动,核心专家相继出走导致计划流产。显然,如今谷歌是准备借SpaceX的平台在卫星通信领域上“玩票大的”。

瞄准这一领域的不仅亚马逊和谷歌、SpaceX,与他们同台竞争的,至少还有脸书(Facebook)和Oneweb。 

外媒《连线》(Wired)此前证实,脸书决定在2019早些时候发射一颗低轨宽带卫星,项目代号为“雅典娜”,其应用目的与亚马逊和SpaceX如出一辙。事实上,脸书和SpaceX在卫星通讯布局上,也曾上演过一段相爱相杀的精彩桥段,扎克伯格和马斯克的隔空“互怼”一度成为业内人士最爱关注的花边新闻。

二者曾经有过一段“蜜月期”,脸书将自己宝贵的通讯卫星托付给了SpaceX代为发射。然而,2016年搭载着脸书互联网通讯卫星的SpaceX猎鹰9号火箭在测试时爆炸,导致价值2亿美元的互联网通信卫星损毁。消息一出,扎克伯格表示“感到深深地失望”。

马斯克尽管在Twitter上承认了错误(不用脸书是马斯克骄傲的倔强),并表示愿意为其免费发射一次补偿,但没等脸书的新卫星上天,SpaceX就先于2018年2月把自家的2颗互联网原型卫星送上了太空,并正式推出了“星链”计划,毫不顾忌的打了脸书的“脸”。

相较于以上几位跨界选手的相爱相杀,由格雷格·怀勒创立的OneWeb看似更加低调,这家公司诞生使命就是建立世界上最大的互联网卫星星座,让每个人都能方便上网。只不过,这位创始人,恰恰正是当年从谷歌出走的“O3b计划”负责人。

目前,受到软银、维珍集团青睐的OneWeb已经成长为卫星互联网业务不可忽视的巨星。

今年2月OneWeb首批6颗互联网卫星在法属圭亚那成功升空。根据BBC的报道,该公司还将在今年秋天开始发射更多卫星,最终计划卫星总数达到1980颗。3月,该公司获得迄今最大一轮融资,金额高达12.5亿美元,由软银、萨利纳斯集团、高通和卢旺达政府领投。

2

“喧嚣”背后的巨大缺口

外各大卫星星座计划搞得如火如荼,国内互联网卫星市场看起来同样一片“喧嚣”,腾讯、阿里巴巴、华为、360、连尚网络等公司均有所动作。

腾讯似乎对互联网卫星最有热情,就连愚人节的恶搞营销活动都选择了“腾讯发射wi-fi卫星”作为主题。

2017年6月,腾讯以2700万美元领投太空科技公司“Satellogic”,计划通过建立超过200颗卫星的高分辨率遥感卫星星座,利用机器学习等自动化处理手段,为用户提供更快速的地表监测和分析服务。2018年11月,该公司已在中国设立办事处准备拓展国内业务。 此外,腾讯2017年就以18亿美元收购了特斯拉5%股权,成为其第五大股东,介于近期SpaceX与特斯拉的密切合作,腾讯或许有望间接在SpaceX中分到些甜头。

360公司也投资了旧金山的立方体卫星公司Spire,不过据公开资料,目前该公司更倾向于发展气象领域的应用。

阿里巴巴和小米则相继发射了自己的通信卫星。

去年阿里巴巴正式启动“一站一星”计划,向太空发射“糖果罐号”迷你空间站和“天猫国际号”通讯卫星。“小米系”代表华米科技也发射了其首颗卫星“华米星”,将在全球范围内试验用可穿戴设备连接卫星通讯,进行野外生命体征监护和救援,探索基于卫星通讯的健康云服务。

就在不久前举行的ITU-T网络2030焦点组(FG NET-2030)会议上,华为也曾对通过发射低轨道卫星建设天地一体化网络的6G场景进行过详细分析。同时据网传,华为还提到了通过发射10000多颗小型低轨道卫星,实现覆盖全球6G通信的设想。

图片来源:华为

此外,还有共享单车企业ofo支持中国卫星创业公司九天微星发射民用娱乐卫星的“X计划”,互联网直播企业斗鱼发射的直播通讯卫星“666 星”等,一时间互联网公司纷纷跨界,组团玩起了通信卫星“游戏”。

国内卫星通信领域看似喧喧闹闹一片繁华,实则背后只有浪花几朵,产业链仍存在巨大缺口。

目前正式提出通信卫星星座计划的公司是连尚网络。2018 年 11 月 27 日,WiFi 万能钥匙母公司连尚网络带来了最新的卫星发射“连尚蜂群”计划。该星座系统预计投入 30 亿人民币,星座分为内外两层,由272颗卫星组成。然而,由于该公司目前对地面基站布局方式、后续巨大资金缺口如何补齐等问题尚未有完整的公开说明,业界对该计划的推进多持保留态度。

国内几大互联网巨头,或是通过持股国外企业间接布局,或是仅发射了单颗通信卫星尚未形成“星座”整体框架,或是仅提出构想尚未付诸行动,这其中,还不排除有部分企业发射卫星只是为了企业宣传需要搞噱头,并没有进入通信卫星领域的长远规划。

距离国外动辄上千过万的通信卫星星座计划和推进进程,国内企业仍存在极大差距。

3

轨道资源和通信频率争夺战

卫星通信与地面移动通信早已结束了早期的竞争关系,转而进入了空天地一体化协同发展的阶段。航天技术专家黄志澄曾公开表示,目前,基于卫星星座的天基互联网在技术上已经成熟,成本正在逐步下降,这也成为卫星通信产业发展的重要前提,催生了众多“星座”的诞生。

然而,众巨头入局也势必将导致一场争夺太空轨道资源和卫星通信频率的“厮杀”。

火箭专家邢强博士曾在接受媒体采访时表示,外界担心,众多微小卫星星座计划暗藏对太空轨道资源的“跑马圈地”。他说,太空轨道能容纳的卫星数量有限,虽然有联合国相关组织机构进行协调和管理,但是今后难免会出现“先到先得”的占位抢位局面。此外,卫星通信频率同样是太空争夺暗战中的焦点,如果两颗卫星使用的无线电频率接近,哪怕它们的位置并不相邻乃至距离甚远,都会相互干扰。从这个意义上讲,频率争夺比轨道争夺更为敏感。

诚然,目前国家队在卫星通信领域表现优异,无论“鸿雁星座”还是“虹云工程”,都证明了我国官方的研发实力。但本应在商业卫星通信产业中起到主导作用的民营企业,现在却多方缺位(目前民营卫星星座多针对气象、遥感等用途),尤其是在商业火箭发射领域与国外存在较大差距。

由于人才、资源、技术的限制,我国民营航天产业仍处于刚刚起步的阶段,尽管蓝箭航天、零壹空间等头部企业都进行了多番尝试,也取得了一定成果,但截至目前我国尚无一家民营企业成功发射火箭入轨。现阶段,我国商业通信卫星必须通过有限的国家资源进行火箭发射,这极大限制了我国商业卫星的发展,导致产业链断层,影响产业活力。而就在12日,可以携带超大型卫星、太阳帆飞船及宇航,且可以重复再利用的SpaceX“猎鹰重型”火箭商业首飞发射成功实现三箭回收,差距的确客观存在。

资本也是桎梏民营航天发展的重要因素之一。

据CNBC分析, “柯伊伯项目”单颗卫星的造价在100万美元(约合人民币671.68万元),总的制造成本将在30亿至40亿美元之间,这还不包含地面基站等配套设施的建设完善费用,毫不夸张的说,一个卫星星座就是一座空中的钻石矿,若无强大经济实力势必无法完成。

火箭发射制造也需要巨大的投入,而且还要面临失败的挑战,有投资人估计,此前零壹空间火箭发射失利,不算前期研发成本,箭体本身+发射服务造成的直接损失大概在6000万人民币左右。就连现在风生水起的SpaceX,此前也一度因火箭发射连续失败险些遭遇资金链断裂。

零壹空间创始人舒畅曾在某航天高峰论坛上表示了他的担忧:“未来两三年,国内商业航天第一批创业民营企业就要面临‘C轮死’的挑战了。这个时候如果再跑不通商业模式,资本很可能不会继续追加投入了。

面对日益激烈的国际竞争形势,我国卫星通信产业面临巨大挑战,但也存在极大机遇。国外各星座计划虽然推进的如火如荼,但目前仍然处于初期阶段,均未至实用阶段,且国外各大企业之间也存在竞争关系,相互之间的角力也在一定程度上阻碍了整体发展,从而留给我们很大的追赶空间。

科技日报曾撰文,表示太空竞争中,民营航天潜能或被“唤醒”。

近年来,国家对商业航天给予了较大政策支持和倾斜,不仅向民营企业开放了国家发射场,还鼓励外商投资运载火箭地面测试设备、运载火箭力学及环境实验设备等商业航天产业的上下游领域。而鼓励包括航天科技集团、航天科工集团等航天领域国家队企业混合改革,促进专业人员和技术流动,也被视为是最明显的开放标志之一。

此外,目前商业化通信的主角显然属于600公斤以下的微小卫星,如“星链”计划已发射的Microsat-2a和Microsat-2b小型互联网试验卫星的重量即为386公斤。据泰伯智库数据,美国和中国拥有全球最多的商业微小卫星供应商,共占比66%。我国卫星制造产业虽然落后于美国,但仍处于世界领先地位,这一优势必将成为发展通信卫星产业的最大助力。

图片:各国发射微小卫星数量占比 制图:泰伯智库

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