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老马的星链,这一点可能没法与我们的比

太空事儿君 太空那些事儿 2023-05-06

脚踏实地,仰望星空

前言

中国版星链星座的价值,绝不应仅仅是一种通信工具。今天我们聊聊一个常被忽略的关键因素。


昨天(2021年8月24日)19时15分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭/远征一号S上面级将融合试验卫星01/02星送入入预定轨道,发射任务取得圆满成功。


图自中国航天报


根据外国网友推测,这次发射的是我国“星网”星座的测试卫星。外国网友还认为,“星网”由今年4月成立的中国卫星网络集团有限公司(央企排名第26)牵头搭建,是对标美国星链的万星级别星座项目。展开后续话题之前,我们暂且假定这些推测是合理的。


外国航天爱好小组SpaceTalk101制作的任务海报


规划总容量达4.2万颗的美国星链星座从诞生之初就备受业界关注,焦点之一是卫星互联网服务究竟能否盈利。截至目前,星链已经部署超过1700颗卫星,地面用户终端交付了超过10万套,进展还算顺利,但还远不足以回答前面的问题;而对星链的质疑也延伸到了国内:我们是否需要类似星座?我们的星座应该长什么样?

截至目前,关于星座的讨论多半局限于通信技术、市场和经济效益角度展开。但常被忽视的是,卫星星座早已不是功能单一的产品,我们应当超出单一的通信功能,从多任务基础设施的高度来审视星座的价值。

之所以这么说,一方面源自单颗卫星的多功能化。当前250公斤重的卫星(星链)就可以进行高速网络传输,不到100公斤重的遥感卫星就能实现亚米级分辨率,相当于冷战高峰期几吨重的顶级侦察卫星……因此,人们已经可以将以前独立的功能集成到同一颗卫星上实现,并且很好地控制其体积和重量。目前美国已成功在铱星通信卫星上集成了航空管制和监视(ADS-B)、遥感观测、气象探测等功能,我们国家去年也发射了多功能试验卫星。一星多用已经不存在本质的技术障碍。

另一方面,即便不在硬件上一星多用,不同功能卫星混合组网的方式也可以达到一星多用的效果。此外,目前国内外都已开展“软件定义卫星”的研究,通过远程修改程序即可变更卫星用途或者工作方式,而这类卫星硬件上高度统一或者只是部分功能模块有所区别,非常有利于低成本批量化制造。


借用时下流行的说法,未来的星座都是“斜杠星座”,一套体系可以同时承担通信、遥感、气象、科研等不同任务。角色取决于设计定义。


吉林一号卫星拍摄的阿富汗喀布尔机场。如果数千颗带有遥感功能的卫星组成星座,甚至可以对这样的热点地区进行不间断直播


既然星座已经实现功能自由,决定其水平的关键因素,只剩下顶层设计。即,星座究竟是国家主导的基础设施,还是纯商业企业用于盈利的商品。

这两者的具体服务项目固然可以有很大重叠,但性质却有本质区别。纯商业企业所关心的终究只是自己看准的田地(当然这份田地可以很高远,远达火星),没必要把格局拓宽到野心以外;但国家主导的基础设施必须要尽量照顾到全社会的效益,甚至承担给偏远山村通电通路通网这样公益性质浓厚的任务,因此可以推想,国家主导的基础设施性质的星座,更有条件实现更强大、更普惠的功能。

当然基础设施建设也需要考虑成本也和收入。中国经过多年在交通、能源、通信等领域的摸索,对怎样通过基础设施建设做大蛋糕已经积累了相当经验,相信它们也会被应用于星座建设。还有个好消息是,星座建设其实也没有想象的花钱。据老马介绍,覆盖全球的星链星座总成本只有几百亿美元,而美国全国地面网络从4G升级到5G就需要1500亿美元。


期望我们国家的星座能扬长避短,充分发挥自己的优势,后来居上。


最后小结文章的两个主要观点:


1、卫星星座绝不只是功能单一的通信平台,而是可以跨界集成多种任务的多功能基础设施。星座的潜在价值不应受限于前面一种理解而被低估;


2、我国国家主导构建巨型星座的模式,相对国外纯商业企业主导模式具有格局优势,有利于实现功能更丰富更普惠的星座。


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