邁向新軌道:蓄勢待發(fā)的中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)

2021/10/14
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變革者

No.26

1964年東京奧運會,歐洲和北美的觀眾第一次在家里的電視上觀看了奧運會開幕式實況直播。

在奧運會開幕兩個月前,日本委托美國發(fā)射了一顆靜止地球軌道通信衛(wèi)星“辛康3號”,定點在東經(jīng)180度的赤道上空,以保障奧運會的衛(wèi)星轉(zhuǎn)播,這是人類投入商業(yè)化使用的第一顆靜止地球軌道通信衛(wèi)星。

8個月后,美國再次把一顆“晨鳥”衛(wèi)星送到大西洋上空的靜止地球軌道上,這顆可以24小時連續(xù)工作的衛(wèi)星隨后改名為“國際通信衛(wèi)星-Ⅰ”,它可開通240路電話,幾乎代替了大西洋海底電纜,標志著人類衛(wèi)星商用通信進入新時代。

在傳統(tǒng)衛(wèi)星應用的三大領域(通信、導航、遙感)中,靜止地球軌道通信衛(wèi)星是世界上應用最早、應用最廣的衛(wèi)星,數(shù)十年來為大眾提供諸如廣播電視、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星電話等基本通信服務,長期占有衛(wèi)星服務業(yè)收入90%以上的份額。 

1984年4月8日,第一顆國產(chǎn)靜止地球軌道試驗通信衛(wèi)星“東方紅2號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,我國成為世界上第5個能獨立研制和發(fā)射靜止地球軌道衛(wèi)星的國家。1986年2月1日,長征3號運載火箭再次將“東方紅2號”實用通信廣播衛(wèi)星送入預定軌道,這標志著我國已全面掌握運載火箭技術,衛(wèi)星通信進入了實用階段。“東方紅2號”的成功發(fā)射,結(jié)束了我國只能租用國外通信衛(wèi)星看電視、聽廣播的歷史,開啟了自主衛(wèi)星通信時代。 

此后三十多年里,我國衛(wèi)星通信和廣播電視事業(yè)迅猛發(fā)展,偏遠地區(qū)的通信和廣播電視傳輸條件得到極大改善。到90年代中期,我國已建成聯(lián)接19個省市的衛(wèi)星數(shù)字通信網(wǎng),從CCTV到各省、市電視臺紛紛設立衛(wèi)視頻道。相當一段時期里,“衛(wèi)星鍋”在農(nóng)村隨處可見,幾乎是家家戶戶的必備品。 

然而,隨著地面通信技術(4G、5G通信等)與互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)靜止地球軌道衛(wèi)星通信正面臨越來越尷尬的局面。尤其是從2015年開始,全球靜止軌道商業(yè)通信衛(wèi)星年訂單量迅速縮水到原來的一半。 

與之形成鮮明對比的,是低軌道高通量小衛(wèi)星市場的迅速崛起。

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從高軌走向低軌

第一代銥星計劃的慘痛教訓之一在于,過于超前的商業(yè)計劃(參見前文《現(xiàn)實照耀航天夢》)導致市場運營環(huán)節(jié)的失敗。

但是隨著20多年來信息技術的不斷進步,單顆衛(wèi)星的功能密度也在迅速提升。頻率更高的Ka頻段甚至V頻段轉(zhuǎn)發(fā)器,以及多點波束和頻率復用等新技術的應用,極大地提高了衛(wèi)星的通信能力。

這個跨越就如同我們的手機——早期的大哥大笨重昂貴,還只能用來打電話,如今的智能手機不僅體積小、重量輕,還具備強大的移動互聯(lián)網(wǎng)功能。

傳統(tǒng)的大衛(wèi)星為了增加可靠性,往往需要通過增加冗余和備份設計來實現(xiàn),因而系統(tǒng)更加復雜,成本更加昂貴,一顆衛(wèi)星動輒幾十萬個零件,單星價格高達幾千萬甚至上億美元。而小衛(wèi)星通過集成化、模塊化的設計,零件數(shù)量更少,設計復雜度更低,理論上單星價格可以做到百萬美元以內(nèi)。

采用波音-702HP衛(wèi)星平臺研制的WGS衛(wèi)星系統(tǒng),

是目前美軍重要的全球寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

同時,體積和重量越小,意味著一枚火箭可以搭載的衛(wèi)星越多,節(jié)省了衛(wèi)星組網(wǎng)的大量成本,讓全球覆蓋、價格便宜的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)具備大規(guī)模商業(yè)化的可能性。 

也正是由于小衛(wèi)星設計制造更容易,因此敢于采用更多的新技術——即使在天上壞了也不要緊,小衛(wèi)星補網(wǎng)替換相對大衛(wèi)星代價小得多。 

高通量小衛(wèi)星技術越來越成熟,讓低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的建設從紙面走向現(xiàn)實。 

由于靜止地球軌道通信衛(wèi)星距離地表較遠,信號傳輸延遲可能高達500-800毫秒。此外,靜止地球軌道通信衛(wèi)星為了避免碰撞和干擾,兩星之間必須保持1000公里以上的運行距離,隨著衛(wèi)星的增多,這條原本狹窄的軌道已經(jīng)變得越來越擁擠。 

低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的信號傳播延遲理論上可以做到接近地面光纖,但由于低軌衛(wèi)星對地視場小,需要更多數(shù)量的衛(wèi)星才能實現(xiàn)全球覆蓋。在技術和綜合成本不具備優(yōu)勢的時代,建設大規(guī)模的低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座并不具備經(jīng)濟性。 

事實上,早在上世紀90年代末,就有不少人提出要建設全球低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的宏偉計劃,其中包括當時正如日中天的微軟公司。但同期銥星項目的慘敗讓投資者心有余悸,這些計劃最終沒有一個進入工程實施階段。直到2012年以后,隨著OneWeb和Starlink等星座計劃的提出和實施,低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設才再次迎來新一輪風口。 

2002年,靠做CPU散熱器生意賺到第一桶金的格里格·維勒創(chuàng)建了一家名為“地面通信”的企業(yè),主要業(yè)務是在當時非洲通信最落后的國家之一盧旺達建設3G移動電話系統(tǒng)。但是當這個系統(tǒng)建好后,維勒本人卻并不滿意——這個通信系統(tǒng)頂多算是一個大號的局域網(wǎng),只能解決一個大陸小國的通信問題。要實現(xiàn)跨越大洋、覆蓋全球各個角落的通信互聯(lián),必須尋找一種能替代地面光纖和電纜網(wǎng)絡的新型連接方式。

這種新的連接方式就是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。維勒隨即開始了第三次創(chuàng)業(yè),籌資組建了O3b公司。O3b全名叫做“Other 3 billion”,旨在建設一個工作在Ka波段的中地球軌道(MEO)衛(wèi)星星座,服務地球上“其他30億”無法與世界連通的人群。 

O3b衛(wèi)星由歐洲泰雷茲阿萊尼亞宇航公司(Thales Alenia Space)研制

但是,由于O3b面向的主要客戶是電信運營商,全球仍然有相當一部分人群是這些運營商也無法覆蓋得到的。不滿足于給大戶打長工的維勒,將目光投向了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座,注冊了一家名為WorldVu的公司——這家公司的早期投資者,包括谷歌和埃隆·馬斯克。 

WorldVu公司繼承了上世紀90年代末互聯(lián)網(wǎng)星座熱潮留下的設計思想和資源遺產(chǎn),其中包括從一家名叫“天橋”(SkyBridge)的公司手中買下的頻率使用權。再后來,由于技術理念存在分歧,馬斯克退出了WorldVu。但維勒繼續(xù)堅守,并于2012年將公司名字改為OneWeb。退出OneWeb的馬斯克,隨后提出了自己的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃Starlink。 

在OneWeb的早期計劃中,將向距離地面高度1200公里左右的近地軌道(LEO)發(fā)射大約720顆小型衛(wèi)星,打造一個巨型低軌衛(wèi)星星座。此外,OneWeb還計劃建設一個由1280顆衛(wèi)星構成的中軌道(MEO)星座。這個橫跨中低軌道的衛(wèi)星星座一旦建成,其他任何非靜止軌道衛(wèi)星星座就不能再使用OneWeb所占用的Ku頻段。SpaceX、Leosat等公司的規(guī)劃頻譜都將受到?jīng)_擊。

為了達到先發(fā)制人的目的,維勒憑借自己在電信行業(yè)積攢的聲望,把產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈中的各類資源方都發(fā)展成了合伙人——日本電信巨頭軟銀公司、英國航空旅游巨頭維珍公司、制造衛(wèi)星的休斯公司和空客公司、芯片巨頭高通公司、提供軌道和頻率資源的國際通信衛(wèi)星公司、提供分銷服務的全球各地區(qū)電信運營商,甚至賣汽水的可口可樂公司——維勒認為,可以通過可口可樂分布在全球的飲料銷售網(wǎng)點,直接面向終端用戶搭售衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務。

格里格·維勒和OneWeb的部分投資者

截止2020年3月OneWeb申請破產(chǎn)保護前,這些戰(zhàn)略投資者總計向OneWeb投資了34億美元。盡管通過長袖善舞編織了一張巨大的商業(yè)生態(tài)網(wǎng),但是維勒在技術和產(chǎn)品端卻做得差強人意,由于團隊低估了衛(wèi)星制造和發(fā)射的難度,導致單星成本大大超出預期。2020年初,新冠疫情引發(fā)的美國金融市場動蕩,給了這家一直依賴融資輸血的明星公司致命一擊。 

從某種意義上來說,OneWeb讓上世紀末的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)構想從紙面走向現(xiàn)實,開啟了中低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座建設的熱潮。各國的科技巨頭和商業(yè)航天初創(chuàng)企業(yè)紛紛提出了自己的“星座計劃”,新一輪全球競賽的大幕就此拉開。   

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新一輪太空圈地運動 

OneWeb申請破產(chǎn)保護后的一段時期里,媒體不斷傳出有跨國公司希望收購其資產(chǎn)的傳聞,其中還包括中國浙江的吉利集團。 

2020年7月,OneWeb的資產(chǎn)和債務重組最終落錘,英國政府和印度電信集團(Bharti Global)贏得了對OneWeb的拍賣。完成重組的OneWeb公司,在2021年再次獲得歐洲通信衛(wèi)星公司(ETCMY.EU)、日本軟銀集團、韓國韓華集團等多國財團的資本注入。 

多國政府和財團出手拯救OneWeb,除了看好衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)市場前景外,也有國家利益層面的考慮。 

軌位和頻譜資源,是通信衛(wèi)星能夠正常運行的先決條件。有專家粗略估計,近地軌道(LEO)大約可容納6萬顆衛(wèi)星,而僅Starlink宣布的發(fā)射計劃就達到4.2萬顆。按照現(xiàn)在各國公開的發(fā)射計劃推算,到2030年左右,地球近地軌道(LEO)的衛(wèi)星容納就臨近極限。

同時,低軌小衛(wèi)星使用的頻段主要集中在Ka、Ku和V頻段。在軌道高度范圍十分有限、頻段高度集中的情況下,圍繞衛(wèi)星軌道和頻率的競爭將愈加激烈,在“先到先得”的國際申請慣例下,誰先把衛(wèi)星發(fā)射上天,誰就優(yōu)先占據(jù)了地利優(yōu)勢。 

保軌占頻,是這一輪空間互聯(lián)網(wǎng)建設的爭奪焦點之一。此外,作為天基通訊基礎設施的低軌星座,還具有巨大的潛在軍事價值。 

事實上,“小衛(wèi)星”星座的最初建設思想就來源于軍事。2006年,DARPA不惜投入大量資金發(fā)展“F6計劃”,核心思路是將一顆大衛(wèi)星的功能分給多顆小衛(wèi)星,在戰(zhàn)爭狀態(tài)下哪怕一顆衛(wèi)星被敵方摧毀,也不至于影響整個“星群”的功能,以此大幅度提高衛(wèi)星的生存能力。 

同時,低軌衛(wèi)星通信傳輸效率高、時延低的特點,有利于實現(xiàn)全天候無縫高精度偵查。這就使得低軌星座具備了“太空堡壘”的戰(zhàn)略意義,一旦將地球嚴密包裹,便具備強大的導彈預警及動能攔截功能,可以配合遙感定位技術對導彈進行實時控制和精準打擊,在未來戰(zhàn)場的制天、制網(wǎng)、制信息“三權”爭奪中占據(jù)主動。 

2015年,埃隆·馬斯克提出了更加宏偉的Starlink“星鏈”計劃,宣稱將向太空發(fā)射約1.2萬顆通信衛(wèi)星,其中1584顆將部署在地球上空550公里處的近地軌道。后來,受到OneWeb一路高歌猛進刺激的馬斯克再度將這一計劃追加到4.2萬顆衛(wèi)星。如果這些衛(wèi)星全部部署完成,將占據(jù)大多數(shù)的太空資源,其他國家的太空活動將難以正常進行,這些影響也包括軍事領域。

在國家力量加持下,俄羅斯、加拿大、韓國、印度等國也紛紛進場,積極搶占低軌衛(wèi)星通信發(fā)展的主動權。而美國除了OneWeb、SpaceX等新興科技公司外,亞馬遜、波音等科技巨頭也不甘落后,相繼提出了各自宏大的星座計劃。

2018年,俄羅斯總統(tǒng)普京宣布了一項名為“球體”(Sphere)的多功能衛(wèi)星系統(tǒng)項目。這一項目由俄羅斯航天國家集團(Roscosmos)主導,采用財政撥款+市場投資的方式,計劃打造由分布在17個軌道面的640顆多用途衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座,其中包含一個由288顆衛(wèi)星構成的第二代“信使”(Gonets)低軌通信星座。整個“球體”星群除了服務于軍事需求外,還能為消費者提供通信、導航等服務。

2021年7月,加拿大政府承諾向衛(wèi)星電信運營商Telesat投資12億美元,以支持其開展“加拿大歷史上最大的太空計劃”。這家成立于1969年的老牌衛(wèi)星公司選擇了與SpaceX和OneWeb不太一樣的模式——專注于商業(yè)客戶而非直接面向消費者。雖然其發(fā)射計劃一推再推,但是憑借其在衛(wèi)星運營方面積累數(shù)十年的經(jīng)驗和資源,Telesat的星座計劃仍然被業(yè)界普遍視為Starlink和OneWeb的主要競爭對手。

2021年6月,韓國經(jīng)濟副總理、財政部長洪南基表示韓國將在10年內(nèi)建設100顆微小衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座,以搶占未來6G通信技術的關鍵高地。而在更早之前,韓國三星公司也拋出了由4600顆微小衛(wèi)星組成的互聯(lián)網(wǎng)星座藍圖,這是Starlink之外數(shù)量最多的星座計劃。

在航天領域歷來不甘落后于人的印度,則由一家從印度科學研究所(IISc)孵化出來的初創(chuàng)公司Astrome主導,試圖憑借其開發(fā)的毫米波通信專利技術,發(fā)射一個由198顆衛(wèi)星組成,單星數(shù)據(jù)吞吐量理論上可高達180Gbps的LEO星座,以此打開全球新興經(jīng)濟體的衛(wèi)星通信市場。

全球代表性中低軌衛(wèi)星星座計劃

根據(jù)公開資料統(tǒng)計,目前全球宣布衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計劃的公司超過30家,部署衛(wèi)星計劃達5萬顆以上。然而,由于資金、技術、頻段資源等各方面條件限制,絕大部分星座目前都處于規(guī)劃階段,據(jù)航天市場研究咨詢公司Northern Sky Research(NSR)2020年預測,大約只有18%的星座能走到發(fā)射階段。 

這一輪太空圈地運動的前臺主角,是一大批新生代創(chuàng)業(yè)公司和傳統(tǒng)科技巨頭,但是幕后推動力量卻是資本財閥和各國政府。各航天強國都深知低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)所具有的重大戰(zhàn)略意義,將此作為新一輪科技競賽的主要發(fā)力點。 

目前來看,以SpaceX為首的美國科技公司在新一輪太空通信系統(tǒng)建設上領先一步。Starlink已經(jīng)在北美地區(qū)試運營一段時間,2021年內(nèi)可能提供覆蓋全球的互聯(lián)網(wǎng)接入服務。據(jù)SpaceX高管預計,未來Starlink的網(wǎng)絡服務每年可帶來300億美元收入,是其現(xiàn)有火箭業(yè)務年收入的10倍以上。

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中國“星網(wǎng)”蓄勢待發(fā)

當馬斯克的“星鏈”率先進入商業(yè)化試運營的時候,中國的互聯(lián)網(wǎng)星座也已經(jīng)完成了第一輪投入期。

中國科技公司的星座計劃,提出時間僅比Starlink晚一年左右。2016-2018年間,航天科技、航天科工、中國電科、中國電信等國家隊紛紛提出了各自的低軌互聯(lián)網(wǎng)星座建設方案,并陸續(xù)發(fā)射了試驗星。

2018年12月22日,長征十一號火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將航天科工集團“虹云工程”的首發(fā)星送入軌道。僅僅一周后,搭載航天科技集團“鴻雁星座”首發(fā)星“重慶號”的長征二號丁運載火箭在酒泉衛(wèi)星中心再次發(fā)射成功。

兩顆技術驗證星的發(fā)射成功,標志著我國低軌寬帶通信衛(wèi)星系統(tǒng)建設邁出實質(zhì)性步伐。

鴻雁星座首發(fā)星“重慶號”
 

另一支力量也趁著商業(yè)航天的政策利好迅速崛起。2018年4月投入運營的銀河航天,由資深互聯(lián)網(wǎng)人徐鳴創(chuàng)辦,在不到一年時間內(nèi)就完成三輪融資,早期投資機構名單里不乏順為、IDG、晨興、高榕、源碼、君聯(lián)這些移動互聯(lián)網(wǎng)時代的明星投資機構。到2020年11月,銀河航天宣布完成最新一輪融資時,投后估值已經(jīng)接近80億元人民幣。

起盤階段順風順水的銀河航天,將精力聚焦在研發(fā)對標Starlink的低軌小衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)上。而創(chuàng)辦時間更早的九天微星,則經(jīng)歷了更為曲折的探索,產(chǎn)品定位和技術路線歷經(jīng)多次調(diào)整,才逐漸從一些應用市場打開局面。

各方力量的入局、社會資本的熱捧掀起了中國低軌星座建設的第一個小高潮。截止2018年底,國內(nèi)已發(fā)布的低軌衛(wèi)星星座計劃超過27項,其中由民營企業(yè)發(fā)起的星座項目就有14個。根據(jù)計劃相加,到2025年前,我國將發(fā)射約3100顆商業(yè)衛(wèi)星。

這段時期,各創(chuàng)新主體的技術探索和經(jīng)驗沉淀,極大地推動了中國衛(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)的思維變革。從國有企業(yè)到民營初創(chuàng)公司,各家通過內(nèi)部立項或自籌資金開展了第一輪低軌通信驗證星的研制,完成了早期的技術能力積累。中國企業(yè)在產(chǎn)品設計和技術集成上吸收了國外的先進思想,融合本土的創(chuàng)新要素,規(guī)?;?、批量化生產(chǎn)衛(wèi)星的智能工廠紛紛籌建落地。

但是,衛(wèi)星制造畢竟是一項復雜的系統(tǒng)工程。SpaceX、OneWeb可以借力整個美國乃至西方國家的工業(yè)科技體系為其提供配套。而被重重封鎖的中國科技企業(yè)雖然在部分技術環(huán)節(jié)實現(xiàn)了突破追趕,但在關鍵工藝和核心零部件上仍然存在諸多短板。

從產(chǎn)品角度來說,商業(yè)衛(wèi)星和商業(yè)火箭不一樣的地方在于,商業(yè)火箭入門門檻更高,具備完整研制能力的企業(yè)并不多,每發(fā)射一次成功或者失敗界定非常清晰;而商業(yè)衛(wèi)星就像一件通常的數(shù)碼產(chǎn)品,打一顆小衛(wèi)星上天很容易,但是要做到兼顧功能強大、可靠耐用、還得足夠低成本,卻極為不易。 從商業(yè)模式上來說,按單次發(fā)射收費的商業(yè)火箭回本周期相對更快。而商業(yè)星座卻需要大量前期建設投入,然后通過銷售數(shù)據(jù)服務逐年回本——這不僅是一項極為燒錢的系統(tǒng)工程,還需要有強大的力量來推動終端應用市場開拓。

從行業(yè)競爭角度來說,各自為戰(zhàn)也必然帶來資源和人才的分散,乃至商業(yè)運營環(huán)節(jié)的互相消耗。“中國星座”要想從激烈的國際競爭中突出重圍,充分發(fā)揮新型舉國體制的優(yōu)勢,組建由國家統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、各方力量充分參與的衛(wèi)星網(wǎng)絡公司勢在必行。

2020年4月20日,國家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)列為“新基建”中的信息基礎設施,意味著以低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)為代表的太空基礎設施建設上升到國家意志層面。與此同時,“星網(wǎng)”公司組建的坊間傳言就一直不斷。

2021年4月28日,國務院國資委發(fā)布關于組建中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團有限公司的公告。新組建的“星網(wǎng)”公司總部落地雄安新區(qū),注冊資本100億元,也是國資委公布的央企名單中僅次于電信、聯(lián)通、移動之后的又一家通信運營商。至此,中國“星網(wǎng)”公司終于破繭而出。

盡管中國“星網(wǎng)”的神秘面紗尚未完全揭開,但可以確定的是,在國家有力推動下,中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設正式進入“一盤棋”的全新階段。 

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天地一盤棋

“一盤棋”給整個產(chǎn)業(yè)鏈帶來的好處,是新型舉國體制作用下的擇優(yōu)扶強和有序競爭。在國家的統(tǒng)籌規(guī)劃和一體推動下,可以降低行業(yè)的“力不從心”和“內(nèi)卷競爭”程度。

從技術、成本等角度綜合來看,中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設目前還需要經(jīng)歷一個較為漫長的投入過程。放大到整個新基建的藍圖上來看,中國星座并不宜盲目對標或者急于趕超國外星座。

建設衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的意義是給現(xiàn)有的地面通信網(wǎng)絡形成有效補充,而非取代傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡。從這個角度來看,中國特色的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座,更應結(jié)合當前國情和實際需求,充分發(fā)揮現(xiàn)存優(yōu)勢,尋找一種更高效率和更穩(wěn)健的建設方案。

首先,從需求角度來看,如今中國地面4G網(wǎng)絡覆蓋率遠超美國,行政村4G網(wǎng)絡覆蓋率已超98%,5G技術領跑全球;而美國國內(nèi)的通信基站數(shù)量不及中國的1/20,北美大部分地區(qū)地廣人稀,還有大量城市以外的地區(qū)未實現(xiàn)移動寬帶網(wǎng)絡覆蓋。地緣戰(zhàn)略方面,雖然中國近年來海外利益不斷增長,但遠不如美國巨大,建設能覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡需求并不如美國迫切。

其次,從帶動經(jīng)濟生產(chǎn)的角度來講,由于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術尚存缺陷,短期內(nèi)只能作為地面網(wǎng)絡的補充存在。例如,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在對大型城市密集用戶提供服務方面承載能力弱,或者在樓宇、樹林等遮擋物比較多的區(qū)域容易出現(xiàn)信號丟失,不如光纖、5G等地面網(wǎng)絡對當前智慧工業(yè)、智慧城市、智慧交通等場景的助力作用更為直接。

工欲善其事必先利其器,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設固然戰(zhàn)略意義重大,但對于當前中國來說更宜穩(wěn)步推進,首先打破關鍵技術和建設成本的制約瓶頸,避免盲目和低效率的投入。

低軌通信星座建設周期長、投入巨大,成本是其中的核心考量因素之一。參考銥星計劃的前車之鑒,如果空間互聯(lián)網(wǎng)的建設和運營成本無法與地面網(wǎng)絡相提并論,則衛(wèi)星星座的商業(yè)價值將大打折扣。同時,如果用戶使用成本遠高于Starlink等商業(yè)星座,中國星座也難以具備國際競爭力。

當前國內(nèi)從事火箭發(fā)射和衛(wèi)星制造的商業(yè)航天企業(yè),雖然在部分技術上已經(jīng)取得突破,但是從產(chǎn)品成熟度和生產(chǎn)能力來看都還與SpaceX有相當差距,實現(xiàn)像Starlink那樣低成本、大規(guī)模的小衛(wèi)星組網(wǎng),仍然需要走過較長的一段時間。

在天地“一盤棋”的統(tǒng)籌規(guī)劃下,中國低軌通信星座要早日實現(xiàn)規(guī)?;渴?,還需要加快推動產(chǎn)業(yè)鏈整體創(chuàng)新,革新研制生產(chǎn)和采購方式,并結(jié)合國內(nèi)地面基站數(shù)量的優(yōu)勢,探索論證更高效率的“天地一體化”網(wǎng)絡建設方案,以實現(xiàn)整個體系的降本增效。

仰望星空的底氣,源自于我們向天突圍的魄力,更離不開我們腳踏實地的努力。我們期待蒼穹之上能早日閃耀中國星座的光芒,更期待這些來自太空的技術紅利,能早日成為造福人類,推動社會不斷向前發(fā)展的源源動力。

參考文獻:[1] 中國航天報,共和國航天往事,2020[2] Via Satellite雜志,格里格·維勒2018年終專訪,2018[3] 原晉謙李之宇葉勉《美國天軍衛(wèi)星通信發(fā)展愿景》分析,2020[4] 蔡亞梅汪立萍陳利玲,美國新型“分身術”衛(wèi)星計劃及其關鍵技術,2009[5] 科技日報,俄將投巨資建“球體”衛(wèi)星系統(tǒng),2020[6] 環(huán)球網(wǎng),NSR預測:全球只有18%的星座能走到發(fā)射階段,2020

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    525
    2023/02/09
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