Starlink星鏈，一個瘋狂的互聯(lián)網(wǎng)顛覆計劃

（文章來源：中關(guān)村在線）

近期，國外有網(wǎng)友目睹了“星星排隊從天空中劃過”的壯觀景象。根據(jù)常識，星星是不可能排隊前進(jìn)的，所以這景象很明顯是人為造成的，而這一切的“罪魁禍?zhǔn)住?，都要說到埃隆馬斯克和他的“星鏈Starlink”作為太空探索SpaceX的創(chuàng)始人，馬斯克的膽子一直都不小。這家公司已經(jīng)做過了不少“神操作”，最著名的一次就是它第一次實(shí)現(xiàn)了可回收式運(yùn)載火箭“獵鷹”Falcon9，并打算在2025年送人類上火星。

這次的星鏈同樣是出自SpaceX的手筆，星鏈本身就是一顆顆通信衛(wèi)星，它創(chuàng)建了地面上發(fā)射基站與接收站之間的信息信道，從而傳遞和放大通信信號。由于衛(wèi)星通信離地面很遠(yuǎn)，所以能覆蓋的面積特別廣，而且不會受到地形和自然災(zāi)害的影響，這些相比地面基站來說是巨大的優(yōu)勢，因此也有人稱這種通訊衛(wèi)星叫做“天基”。

通過衛(wèi)星上網(wǎng)并不是最近才提出來的，傳統(tǒng)衛(wèi)星公司已經(jīng)通過這一方法，來使那些沒有光纖連接的的偏遠(yuǎn)地區(qū)聯(lián)網(wǎng)。但因為費(fèi)用昂貴，更針對企業(yè)用戶。而馬斯克的目的是讓無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個地球，未來就能提供覆蓋全球的低價無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。根據(jù)現(xiàn)有資料，全球仍有49%的家庭還沒有接入互聯(lián)網(wǎng)，如果這些人都可以通過星鏈廉價上網(wǎng)，將會是巨大的市場增量。

星鏈計劃是在地球的近地軌道運(yùn)行，即地球表面以上的180-2000公里，這將減少傳輸延遲，而且傳輸速度比光纖更快，對于廣播電視來說無關(guān)緊要，但對于金融業(yè)的高頻交易，或者是醫(yī)療和技術(shù)應(yīng)用等場景，傳輸速度至關(guān)重要。但由于離地面較近，所以需要更多衛(wèi)星，星鏈計劃就預(yù)計將向太空發(fā)射4.2萬顆衛(wèi)星，這一數(shù)量是全人類已有發(fā)射量的5倍。而國外網(wǎng)友前幾天看到的場景，就是4月22日剛剛發(fā)射的第七批60顆衛(wèi)星。

根據(jù)馬斯克的說法，大部分星鏈?zhǔn)菫榱四切┢h(yuǎn)地區(qū)，比如沙漠、海島和山區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，是地面互聯(lián)網(wǎng)的重要補(bǔ)充。同時因為SpaceX設(shè)計出了低成本的可回收火箭和量產(chǎn)衛(wèi)星，使得覆蓋全球成為現(xiàn)實(shí)，這是一個極為重要的改變，可能會帶來生產(chǎn)力躍升。

但縱觀全球歷史，并不是只有SpaceX有這個大膽的想法，90年代，發(fā)射衛(wèi)星去地球靜止軌道，然后通過衛(wèi)星建立互聯(lián)網(wǎng)連接的想法非常流行，在2000年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅前達(dá)到頂峰，Teledesic、銥星和Globalstar這三家公司將數(shù)百億美元投入其中。但因為火箭發(fā)射和衛(wèi)星制造都非常昂貴，并且當(dāng)時市場的互聯(lián)網(wǎng)需求并不大，所以都走上了失敗的道路。

而到了5G蓬勃發(fā)展的2020年，除了SpaceX之外，美國OneWeb、貝索斯的亞馬遜與藍(lán)色起源，以及加拿大衛(wèi)星公司Telesat都在計劃著自己的星鏈系統(tǒng)，而各個產(chǎn)業(yè)巨頭也在背后深度布局。

而SpaceX無疑是其中最快的，它將在今年為北美提供太空互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。根據(jù)知名的業(yè)內(nèi)公號“小火箭”邢強(qiáng)博士的預(yù)測，SpaceX第一批申請的12000顆衛(wèi)星，將分三步實(shí)施：第一步用1600顆衛(wèi)星完成初步覆蓋。其中前800顆衛(wèi)星用來滿足美國、加拿大等國的需求，這將在2020年實(shí)現(xiàn)。第二步用2825顆衛(wèi)星完成全球組網(wǎng)，第三步用7518顆衛(wèi)星組成更為激進(jìn)的低軌星座。

根據(jù)馬斯克的說法，星鏈至少可以為全球2-4億人提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。而除了為地球提供服務(wù)外，星鏈還有更深遠(yuǎn)的目標(biāo)，如果人類要在月球或是火星建立基地，就需要星鏈作為深空網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，為航天器提供網(wǎng)絡(luò)連接。在未來，用戶可能無需關(guān)心信號是怎么傳輸?shù)模?a target="_blank">手機(jī)會自動轉(zhuǎn)換，就像現(xiàn)在2G/3G/4G/5G之間的切換一樣，會在地面光纜和太空低軌衛(wèi)星的信號之間自動切換。

另外，星鏈因為一些物理限制并不能直連手機(jī)，還需要在地面建立基站。如今，SpaceX已經(jīng)申請了100萬個地面基站的建設(shè)許可。不過這里所說的地面基站，并不是5G信號那種大基站，可能只類似于一個WiFi盒子。

目前SpaceX的地面基站有兩種規(guī)格，一種是類似A4紙那么大的小盒子，另一種是碟裝的節(jié)點(diǎn)站，大概一米左右，覆蓋面更大，一個村落需要一個即可。初期星鏈對地面站的依賴會比較大，主要因為星間鏈路還沒有完全打通，如果最終打通的話，需要的地面站數(shù)量會大大減少。

而目前星鏈的一大弊端，就是它干擾了地面天文的觀測。因為每顆衛(wèi)星都帶有太陽能電池板，有時會將太陽光反射向地球，這會破壞地面天文臺拍攝的照片。這些衛(wèi)星不僅反射太陽光，還發(fā)射無線電頻率，威脅地球上的射電望遠(yuǎn)鏡觀測。
（責(zé)任編輯：fqj）