星链不“渡”无缘人,马斯克想用来救加沙,恐怕难度很大

星链不“渡”无缘人,马斯克想用来救加沙,恐怕难度很大

老李头 / 2023-11-06 13:06157223

近日,马斯克发文称将使用“星链”为加沙提供人道主义帮助,一时引起了轩然大波,引来了大量的关注和讨论,也让不少人重新关注到了马斯克这项号称“移民火星”的项目。那么,星链现在发展到哪一步了?距离完全成功还有多远?当肉眼可见的星链“列车”在我们的头顶呼啸而过时,对我们而言意味着什么呢?我们一起来聊一聊…… 

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肉眼可见的星链“列车”

什么是星链?现在发展到哪一步了?

“从技术的角度来看,星链中部署的技术是非常先进的,我们一直在尝试着不同的做法,比传统的保守企业更敢于创新和冒险,甚至我们拥有的技术连军队层面都没有。”马斯克曾这样评价星链。

事实上关于这一概念最早可以追溯到2015年,当时SpaceX的CEO埃隆·马斯克在西雅图的一次演讲中透露,公司已经向国际监管机构提交文件,要将大约4000颗卫星送入近地轨道,“我们在规划一些从长计议的事,比如在太空重构互联网”。

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星链地图——来自星链官网

在他的观念中,星链计划不仅可以改善地球上数十亿人的网络状况,提高他们的生活质量和教育水平,还可以为下一步的火星殖民计划提供必要的通信基础设施,他曾经说过,他的终极目标是让人类成为一个多行星物种,而星链计划就是其中重要的一步。

根据美国联邦通讯委员会批准的方案,SpaceX将于2019年至2024年间发射约12000颗卫星到近地轨道,这些卫星将会分布在距离地面336-1325公里的近地轨道范围内,其中4425颗位于约1126km的高空运行、7518颗在约322km的高度运行,由此构建起一个巨型多层卫星网络,最终使所有卫星联成一个巨大的“星座”,提供覆盖全球的全天候、高速率、低成本卫星互联网服务。

2018年2月,SpaceX首先发射了两颗实验性的通信卫星,正式开启了星链的实践阶段;2019年5月,将首批60颗卫星发射到450km的轨道,标志着星链计划正式启动;2020年11月,SpaceX开始首先向美国和加拿大的用户提供星链的公测服务并在次年将服务扩展到英国;2021年7月,星链在轨卫星数量超过了1600颗,覆盖36个国家和地区。 

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60颗星链卫星连在一起

根据天文学家乔纳森·麦克道尔在其网站上追踪的数据,截至2023年7月,已经共有4519颗星链卫星在轨道上运行,其中4487颗处于正常工作的状态。作为对比,根据UCS卫星数据库2022年5月更新的数据显示,当时全球在轨传统卫星数量也才只有5465颗。不难看出马斯克星链计划正在迅速推进,目前已经进入到稳步推进的阶段。

突出一个量大管饱

事实上,延迟问题一直是阻碍卫星互联网发展的一大难题,这也是传统地球同步轨道卫星难以服务于普通大众的重要问题。我们日常使用的普通光纤延迟普遍在20-50毫秒之间,但传统卫星的延迟却可能达到600毫秒,比光纤的延迟要大很多,不过星链却与传统卫星互联网有着非常大的区别。

首先,很多传统卫星互联网服务使用的都是静止轨道卫星,也就是相对于地球自转相对静止且与地面的距离在3.5万公里以外的轨道上,但星链采用了近地轨道卫星,距离地面仅有约550公里,不仅具有更高的稳定性,也降低了时延,解决了传统卫星时延高的问题。 

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当然,较低的轨道高度也使其每颗卫星的覆盖范围变小,不过对此星链采用了“走量”的方式来解决。由于近地轨道卫星数量更多,分布更密集,因此可以覆盖到全球的更多地区,这其中也包括地形复杂、人口稀少的偏远地区,根据星链官网的介绍,其服务可以覆盖到北纬53°以南和南纬53°以北的所有地区,也就是说除了地球两极部分地区以外,理论上来说星链的服务可以覆盖到地球上任何地区。

不仅如此,星链组成的卫星基本维持在同一个平面上,而且每一个卫星都具有五个激光通讯组件,使其无论在哪里都能做到与四个卫星形成稳定的线路,比起以往在不同平面之间传输信息的传统卫星而言,星链卫星相对会更稳定,也会减少很多延迟。不仅如此,目前星链还处于比较早期的阶段,随着星链计划的进一步发展,还会进一步不断地优化延迟的问题。

当然,比起对延迟的担忧,关于星链更多的质疑声音还是围绕卫星互联网本身的成本和价格的问题,但发射卫星本身的成本仍然是非常昂贵的,更不必说后续还有一系列维护、研发的成本,马斯克想让星链成为ATM反哺其他公司,如果不能盈利也肯定不行。

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星链成本估算

据相关部门估算,每颗传统的地球同步轨道卫星的制造成本约为1亿美元,但每次发射只能搭载一到两颗卫星,这还没算上每次都要花费的约1亿美元发射成本,也就是说每颗传统地球同步轨道卫星的发射成本就差不多有1到2亿美元。

不过由于星链卫星体积小、重量轻的特点,每颗星链卫星仅有260公斤重,SpaceX的猎鹰9号火箭一次可以搭载60颗,这不仅能够使其能够迅速大量部署,还能够大幅降低发射成本。据估计,SpaceX猎鹰9号每次发射成本约5000万美元,每颗星链卫星的制造成本约25万美元,折合下来每颗星链卫星从制造到发射全算下来成本也不到150万美元,对比传统通讯卫星成本几乎不在一个量级。

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单个星链卫星

与此同时,马斯克还表示,SpaceX作为目前唯一具有火箭回收技术的企业,未来还要将发射成本降到NASA每次发射成本的1%。不过目前来看这还只存在于计划当中,现实情况是每售出一个星链终端机都是亏损的,马斯克曾表示目前每台终端机的成本已经超过了1000美元,但为了推广只能将售价降到500美元。

即便如此,这一价格很明显仍然是非常昂贵的,因为用户需要支付的不只是设备的费用,每个月还要支付一定的月租费用,从此前公布的价格而言,普通版本就已经达到了99美元,更遑论升级版本或海上、房车等众多版本。

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SpaceX主管展示星链终端设备

不过好消息是随着技术的成熟和规模的扩大,当星链的用户越来越多,收入能够覆盖掉固定成本时,产品和服务价格的下降是可以预期的事情,再加上星链本身就具有很高的便捷性,而此时也会有更多的用户加进来,形成良性的循环,价格也会随之降低,更重要的是星链网络可以不受地理位置限制的特性,使其能够在偏远的地区使用,所以拥有很庞大的潜在市场,未来的市场是非常值得期待的。

让网络惠及更多人?或只是5G替补?

人们常说“知识改变命运”,互联网对社会发展的重大影响有目共睹。然而很难想象,在互联网深刻改变世界的今天,仍有近29亿人无法接入互联网,他们中的很多人生活在地理位置偏远、传统互联网基础设施覆盖不到的地方。

星链的优势就在于能够有效覆盖这些区域,提供高速、低延迟的互联网服务。也许星链无法为所有人提供服务,但如果这29亿人中的几千万人能够通过星链接入互联网,改善生活、改变命运,那么星链就无疑是一个伟大的成就。

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某网络博主在野外测试星链

此外由于星链卫星覆盖力强的特点而言,无论如何都很难撇开与军事及政治的联系,而这也是其自诞生以来就备受各国关注的原因。今年俄乌冲突爆发以来,星链这种不依赖地面基站的全新通讯模式展现出了很强的军事潜力,不仅能够提供全球范围内的通信、侦查等功能,为各种军事行动提供支持,还能利用其数量大、分布广的优势,对其他国家的太空活动进行一定程度的干扰,引起了世界的关注。

事实上,星链拓展了国家信息和网络安全的内涵,让很多问题变得更加复杂。不过正如我们常说的“发展的问题要用发展去解决”,随着星链的发展,相关的法规、策略也会进一步完善。 

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如果说这些安全层面的问题目前还不太尖锐,那星链作为一项新的通讯技术,与传统通讯电信运营商争利,这可是实打实的砸人饭碗行为,遭到传统通讯巨头的反对是不可避免的。还有很多人将星链与5G放在一起作对比,认为两者存在很大的竞争关系,但事实上两者也有相互提升和融合发展的潜力,5G在应用场景上有明显的优势,而星链则有覆盖范围广等优势,如果可以互补与融合,不仅可以实现5G的全球覆盖,还可以通过5G网络混恶化应用提升星链的传输速率和用户体验,对于普通消费者而言无疑是一件好事。

在马斯克的计划中,星链计划将会发射4.2万颗卫星,也就意味着将在本就已经拥挤不堪的太空中增加4.2万个运行单位,由于国际电信联盟对于轨道频谱采取的“先到先得”原则,这无疑将会大大影响近地轨道的资源利用效率,使轨道资源越来越稀缺,无形上用技术优势影响到了其他国家和平利用太空的发展权。

不仅如此,星链计划庞大的卫星数量无疑也会给相应的太空安全、天文探索带来挑战。在天文领域有这样一个现象——凯斯勒现象,认为当在近地轨道运转的物体的密度达到一定程度时,将让这些物体在碰撞后产生的碎片形成更多的新撞击,不可避免地将会产生大量的太空垃圾。 

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废弃星链卫星从空中坠落

不少人认为,星链计划一旦完成部署,将会让整个低轨道区域布满太空垃圾,从而威胁其他卫星的生存,甚至影响人类向太空发射更高轨道卫星的计划,其最严重的后果是直接影响到未来世界各国探索太空的能力,把人类彻底“锁死”在地球上几百年。

事实上,早在2019年5月,星链计划的第一批60颗卫星发射后,就引发了一场全球关于商业伦理的讨论,众多天文学家和天文观测者批评,不少人指出,如此繁多的卫星数量也会极大地影响天文学界的研究活动,产生光污染,由此带来的自然灾害防御、气象观测等次生隐患也是不可忽视的。

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天文观测的星系群图像出现星链干扰条纹

如何进入加沙或是最大难点——但难点不止于此

聊了这么多星链是什么的问题,让我们回归到问题——马斯克能用星链帮助到加沙吗?

事实上,马斯克想要在加沙推广星链系统,最首要的问题就是怎么将终端运进去。毕竟早在这一轮巴以冲突开战后不久,以色列就宣布全面封锁加沙,无论是日常的供水还是电力、燃料等资源供应都已经全面中断,更不必说星链的终端设备。

当然,不排除还有走私相关通道,但如果只是通过走私进入加沙恐怕很难大规模使用,想要利用星链来恢复通讯功能也只能是捉襟见肘。那么,如果加沙地区能够得到大量星链设备,能否通过星链恢复通讯呢?

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星链追踪移动设备

答案恐怕也是很难,事实上即使是在进入之后,星链在加沙的运行仍然要面对很多问题。首先就是能源的问题,加沙在封锁后就出现了停水停电的问题,很多医院、民居等场所都出现了大面积停电的状况,随着战事的恶化或许这一状况也将继续恶化,很难直接提供稳定的电源,难以支持星链的运行。

除此之外,虽然在此前俄乌战场上星链体现出了非常不错的抗干扰能力,但不得不提的是俄乌战场绵延上千公里,不仅面积更广,战场情况也更为复杂,这就导致俄军很难对星链进行有效的干扰,也无法对区域内的星链终端设备进行有效打击。

但作为对比的加沙地区则是一个面积仅有300多平方公里的地区,并且从目前公开的信息来看,巴勒斯坦完全没有防空能力,以军可以说是充分掌握着制空权,对这一区域进行密集监控也是更容易,一旦发现“星链”地面终端发出信号,完全可以直接进行火力摧毁。所以很明显哪怕星链能够突破重重阻碍进入加沙地带,仍然很难在其中发挥作用。

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总体而言,星链作为一项新兴技术,展现出了马斯克冲向星辰的勃勃雄心,如果一切顺利,它不仅可以为全球数十亿人提供更便捷和更平等的网络接入,促进数字鸿沟的缩小,提高人们的生活质量和教育水平,影响到很多人的生活和命运。但不得不说的是,它在很多方面也面临着挑战和隐患,不过尽管星链的未来还有很多的不确定性,我们仍然有理由相信,只要有人类的智慧和创造力,星链一定能够为人类带来更美好的明天。

不过无论如何,如果想要把它用在当前火热的加沙地带恐怕很难取得想要的结果。


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