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SpaceX大手笔:布局全球最大最快宽带网,对我们有多重要?

三体引力波 三体引力波 2019-05-24

深度影响未来世界的大手笔,终于来了。

今天上午,星链星座首批60颗卫星终于顺当发射。SpaceX一举创下多项纪录:

①开始部署最大卫星星座、全球最大最快宽带互联网

②SpaceX发射迄今最重的太空快递

③第三次完美演绎一箭三飞三回收

最大意义在于,这次发射会深度影响世界,改变未来。


发射时间:一波三折,终于正点发出

美东时间5月23日22:30,北京时间5月24日10:30。

在90分钟发射窗口期,第一时间启动发射。

首次推迟发射:美东时间5月15日,因高空风力不利因素,影响一级火箭回收,所以推迟24小时发射。

第二次推迟发射:美东时间5月16日,需要对卫星进行额外的软件检查。


发射地点:卡角40号

老地方,美国佛州卡纳维拉尔角空军基地第40号发射台(SLC-40)。2007年美国空军租给SpaceX,从此成为SpaceX长期租用的三大发射位之一,又是发射货运龙飞船的主要发射台。

这次任务是卡角40号发射台总计第96次发射。



第40枚回收火箭

大约火箭发射8分17秒后,一级火箭稳稳垂直着陆在足球场大小的海上平台上。此时此刻,距离发射地点约620公里。

没有悬念,只有精准。火箭垂直回收,已经成为SpaceX最硬的硬核技术之一。成熟度、回收率、商用性,举世无双。

这枚回收火箭刷新数据包括:SpaceX总计第40枚回收火箭、第26枚海上回收火箭,也是【当然我还爱着你】海上平台第19枚回收火箭。



第三次一箭三飞三回收

这次使用的复用型火箭,芯级编号B1049.3,俗称三手火箭,即同一枚火箭第三次发射、第三次回收。

请注意,这枚火箭可是SpaceX第一枚重复使用的猎鹰9号B5火箭

首次复飞B5,SpaceX开启高频高效复用模式

我们知道,B5型火箭复用次数前所未有,第一阶段目标5次;第二阶段10次;终极目标100次。

来看看这枚火箭的飞行简历——

▲第一次发射、回收:2018年9月10日部署印尼通信卫星(Telstar 18 VANTAGE)。躲过电闪雷鸣,SpaceX果断释出全球第70发

▲第二次发射、回收:2019年1月11日部署铱星卫星(一箭十星)。SpaceX开年首发:第33次回收、第75颗铱星部署

▲第三次发射、回收:2019年5月24日部署星链卫星(一箭60星)。

这枚劳苦功高的航天神物,经过检修翻新后,接下来还会第四飞。期待创造新荣耀!

顺便说下,这枚火箭并非唯一实现三飞三回收的,在它之前已有两枚B5火箭捷足先登了。

2018年12月3日:第一枚B5火箭(B1046.3)率先实现三飞三回收;

SpaceX破纪录发射:一箭三飞

2019年2月22日:第二枚B5火箭(B1048.3)紧跟实现三飞三回收。

SpaceX再度一箭三飞,释出首个私营月球探测器

2019年5月24日:这是第三枚B5火箭(B1049.3)。



此次发射刷新主要数据

  • 第一次部署星链卫星

  • SpaceX一箭多星发射量第二多(60星)

  • SpaceX发射最重有效载荷(超13吨)

  • 第三次一箭三飞三回收

  • SpaceX总计第40枚回收火箭

  • 第26枚海上回收火箭

  • 【当然我还爱着你】海上平台第19枚回收火箭

  • SpaceX总计第78次发射(猎鹰9号71次、重鹰2次、猎鹰1号5次)

  • 猎鹰9号火箭总计第71次发射

  • SpaceX今年第6发

  • 美国今年第11发

  • 全球今年第33发

    🇺🇸美国11发、🇨🇳中国9发(2发失败)、🇪🇺欧盟4发、🇷🇺俄罗斯3发、🇮🇳印度3发、🇯🇵日本1发、🇮🇷伊朗2发(全失败)。



最重太空包裹超过13吨

这次发射属于SpaceX自家任务,为旗下SpaceX Services部署首批60颗星链卫星,即一箭60星。

但不是SpaceX一箭多星发射量的最高纪录——2018年12月3日,SpaceX破纪录发射一箭64星!创造美国一箭多星发射纪录。

SpaceX破纪录发射:一箭三飞,一箭64星!

但不是全球最高纪录:2017年2月15日,印度创下一箭104颗世界之最。



这次任务堪称SpaceX发射最重的太空包裹,每颗卫星重227公斤,一共60颗,总重13.62吨。再加上卫星分配器等总重量高达18.5吨。

此前,SpaceX部署最重有效载荷:今年3月2日,发射大名鼎鼎的DM-1载人版龙飞船,重达12吨(只可惜4月20日不幸爆炸被毁)。

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一箭60星:当真太空撒豆子?

这次部署60颗卫星,是如何做到的?

大约火箭发射1小时2分后,到达440公里预定高度,释放卫星分配器,之后开始部署星链卫星。

60颗卫星嵌在一个方形分配器上,透过卫星分配器顺次弹射释放——为了让这些卫星保持安全距离(最短间距90公里),部署全程必须缓慢有序。

事实上,远没有想象中「太空撒豆子」那么夸张。

当这些卫星部署在440公里高度后,再利用自带的离子推进器进行姿态调整、轨道爬升,最终到达550公里的预定轨道。

尽管一箭60星,看起来卫星数量众多,但部署后并不会马上形成卫星网络,至少需要再部署6批(每批60颗),才能达到小范围覆盖。

▲部署1600颗卫星时的星链星座构想图

要想初步形成运营能力,之后还要发射12批,部署800颗卫星,才能构成最低限度的全球网络覆盖。最乐观的估计,2020年底有望实现商业运营。

按计划,550公里轨道空间,今年内还会部署2~6批,每批60颗;到2024年先期部署1600颗,到2027年总计部署4409颗。




星链卫星有啥过人之处?

先用一句话概括:简单实用款,环保无害型。

首批星链卫星每颗227公斤,未展开时只有普通办公桌大小,跟那些超大超贵的地球同步轨道卫星(动辄五、六吨)比起来,自然是超轻量级选手。

不过「麻雀虽小,五脏俱全」,更重要的是简单实用,环保无害。对于密集部署12000颗卫星来说,至关重要。

①采用新的扁平设计:多个高通量天线+单翼太阳能阵列(非双翼),不仅方便大容量装载与高效率发射,而且更容易大规模量产。

毕竟这是在部署数以千计的同款卫星,简单高效,至关重要。

②采用先进可靠的离子推进器(也叫霍尔效应推进器),并且使用相对便宜、推力偏低的氪(右),而不是大多数采用氙(左),进一步实现低价位高科技。

③配备光学追踪器,主动探测太空垃圾,实现自动避开,免受撞击。

④设计使用寿命5年,95%组件在坠入大气层时会快速烧毁,超过目前所有航天器的安全标准。

迭代设计目标:使用到期时,可自行拆解,100%环保型卫星,避免变成太空垃圾。

目前还没有信息披露星链卫星的单位造价,不过按照SpaceX一贯超强的成本管控能力,只要大规模量产,就会越来越便宜。



星链星座有多牛?

领教单个卫星的能耐,再看看整个星座的厉害——

Starlink星链星座,被誉为人类史上最具野心的卫星星座。一旦建成,不仅是全球最大卫星星座,更是全球最大、最快的宽带互联网。

① 卫星总数绝对史无前例

卫星总数:近12000颗(11943颗卫星),这是人类已发射所有人造卫星总数(约8100颗)的1.5倍!是目前在轨运行卫星总数(约1900颗)的6.3倍!

此时此刻,有多少颗卫星在我们头上飞舞?

部署轨道:近12000颗卫星部署在三个轨道空间:7500颗运行在340公里;1600颗运行在550公里;2800颗运行在1150公里。

部署时间:到2024年部署完成4425颗,到2027年部署完成7518颗,总量11943颗卫星。

先期部署1584颗在550公里轨道上,分布于24个轨道平面,每个平面66颗卫星,与赤道倾斜53度。

部署节奏:从现在开始一直到2027年底,平均每月部署将近120颗卫星,才能完成FCC美国联邦通信委员会要求的最后期限。

看得出来,发射任务极为艰巨。

除了现役猎鹰9号、重鹰火箭,SpaceX更渴望仰仗下一代发射系统(星舰飞船+超重鹰火箭),来完成这个看似不可能的任务。

因为超大容量的星舰,加压空间超过1000立方米,甚至比国际空间站加压体积还要大,每艘星舰飞船能够一次性部署数百颗星链卫星。

所以,这也是SpaceX为何要全力以赴研发星舰、超重鹰的重要原因,不仅仅为了登月、登陆火星。

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② 全球最大最快的宽带互联网

星链星座全面建成后,全覆盖、高通量、低延迟等特点尽显其能。

地球上几乎任何地点、任意时间,至少有三颗星链卫星在头顶运行。真正做到宽带互联网遍布世界,地球全覆盖,全球无死角。

星链不仅最大,还会最快。

我们知道,光在真空里传输比光缆快47%,由卫星通信提供的宽带互联网,显然比地下光缆更快。

即使在卫星通信中比较,星链星座也是更胜一筹。

因为采用低轨道卫星、减少路由站等关键设计,星链宽带能够为全球用户提供只有25毫秒的低延迟传输,比目前最尖端卫星通信250毫秒的延迟传输,整整提升了一个数量级。

对于高频交易者来说,极具吸引力。如果先于对手几分之一秒交易数十亿美元,就意味着能获得相当可观的收益。

更广泛的重要意义在于,这种超低延迟特点能够让远程医疗、远程教育、视频会议、在线游戏等远端在线服务,几乎不再有延迟症。



星链星座,对我们有多重要?

拥有全覆盖、高通量、低延迟等特点的星链星座,会让我们地球人受益匪浅,甚至改变世界。

无论是在极地漫步拍摄极光,还是高原游走沙漠野营,只要带上售价200美元左右、笔记本电脑大小的终端机(微波信号转换成Wi-Fi信号),只要朝向天空就能接入星链宽带,就能享受低价、高速的宽带互联网接入服务。

对目前互联网接入服务不满的网民来说,星链宽带无疑是一大福音。

当然,这可能意味着电信业大洗牌、全球互联网大变革。

根据SpaceX上报FCC(美国联邦通信委员会)文件显示,星链最终向全球任何地点用户提供至少1Gbps的宽带接入服务,接入速率是目前普通家庭宽带的30多倍。每颗卫星可支持40000个网民,同时在线观看4K影像。

更重要的是,为目前无条件上网或者无法正常上网的全世界30亿人口,提供廉价、高速的上网服务

全球互联网的大同世界,貌似真的要来了。

当然,质疑者也是大有人在。诸如星链接入频段跟Wi-Fi不兼容,跟5G频率重叠互扰,跟互联网设限国相抵触,12000颗卫星不可能如期部署,100亿资金就是圈钱骗局……

事实上,该是技术问题的归技术攻关,该是管理问题的归法律法规,该是资金问题的归资本运作……往往看似不可能的惊天大手笔,只要抱定求解心态,没有解决不了的问题。


星链星座,对SpaceX有多重要?

简单来说,至关重要!SpaceX未来最赚钱的业务不再是发射火箭、太空快递,而是全球宽带互联网。

按照马斯克最近说法:「SpaceX未来发射收入峰值,每年可能有30亿美元。而来自宽带互联网的收入,可能接近每年300亿美元。」

这种估算有个前提,马斯克指出:全球互联网接入服务总收入高达1万亿美元——SpaceX占3%,就是300亿。

作为全球最有价值的一家独角兽公司,SpaceX尽管没有IPO,但市场估值已达300亿美元左右。截至目前共融得30亿美元,包括最近两次融资,更多资金正在流向星链计划。

华尔街市场普遍认为,星链星座会成为SpaceX未来主要收入,以此支持登陆火星的长期目标。

星链总计投资100亿美元,预期未来的年收入却高达300亿美元,当然值得SpaceX全力以赴。

当然,SpaceX并非一股独大,市场竞争者包括OneWeb星座、Kuiper柯伊伯星座、ORBCOMM轨道通信星座等。

如此大投入、高密度的卫星计划,很可能最终胜出者只有一个。关键看谁先下手,谁能赢得时间、赢得市场。

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