从万颗卫星到全球联网，“钢铁侠”马斯克还需迈过三道坎

邓文龙

从万颗卫星到全球联网，“钢铁侠”马斯克还需迈过三道坎

丁傲西 2018-02-23 14:21

摘要：文/丁傲西（本文为百家号独家）北京时间2018年2月22日晚上10点17分，美国太空探索技术公司（SpaceX）在加利福尼亚州范登堡空军基地利用猎鹰9号（Falcon9）中型运载火箭成功执行PAZ任务
文/丁傲西（本文为百家号独家）

北京时间2018年2月22日晚上10点17分，美国太空探索技术公司（SpaceX）在加利福尼亚州范登堡空军基地利用猎鹰9号（Falcon 9）中型运载火箭成功执行PAZ 任务。在这次任务中，“猎鹰9号”火箭成功将两颗试验卫星——Microsat-2a和Microsat-2b送入预定轨道。而根据SpaceX雄心勃勃的计划，最终将有4425颗卫星部署在地球上方1150公里至1325公里处的近地轨道，传输波段介于Ku与Ka之间；而另外7518颗卫星将部署在地球上方335公里至346公里间的极低地球轨道，以V波段传输数据。通过这累计1.2万颗卫星，最终实现全球任何地方都可以高速连接上互联网的终极目标。



刚刚才任性的向太空（地球火星转移轨道）发射了一辆特斯拉跑车，“钢铁侠”马斯克又把目标放在了覆盖全球的卫星通信网络上。虽然网络上一片褒奖之声，但是要想实现全球联网，显然并不简单。今天我们不妨来分析一下，看看从万颗卫星到全球联网马斯克还需要迈过哪些坎？


轨道频率千金难求

我们经常在电视上看到各国发射卫星的视频，仿佛火箭点火发射，卫星送入轨道，就算完成了一次发射任务。然而实际上，卫星的发射远没有看上去简单。要想发射一颗卫星，首先需要掌握的是卫星的轨道和发射频率。为了更好的说明这个问题，不妨来看一个简单的例子。前一阵，中国一家名叫“达华智能”的企业花费7300万美元收购了塞浦路斯一家名不见经传的“星轨”公司。这家中国企业之所以花费7300万美元收购塞浦路斯的“星轨”公司，是因为“星轨”公司拥有塞浦路斯政府独家授权的三条卫星轨道资源。不难看出，有了卫星轨道资源（相当于许可证），卫星才可以名正言顺的发射升空，三条卫星轨道的价值可见一斑。

另一方面，卫星在轨道中要和地面保持联系，需要使用一定的频谱资源。由于频谱资源的稀缺性，世界各国都对卫星频谱的使用有着严格的要求。由于太空中人造卫星众多，发射的信号极易产生干扰，每颗卫星所能使用的频率范围都要受到严格的限制。只有获得了所在国的频率许可，才可以在对应国家提供服务。


实际上，国际上的卫星频率和轨道资源的分配方式主要有两种。一种是协调法，主要依据联合国下属机构国际电联（ITU）的频率协调机制，对预备发射的卫星进行提前公布、协调、频率指配的通知和登记。同样一条轨道，谁能抢先发射卫星，谁就能抢先占据这条卫星轨道的有利位置。另一种是规划法，由相关国际机构为每个国家划定一定的空间频率和卫星轨道资源。即便是已经分配的频谱轨道资源，如果不能在规定的时间内使用，这部分资源还是会被回收重新利用。不难看出，SpaceX发射上万颗卫星的想法虽然十分美好，但是能否提前获得众多的卫星轨道和使用频谱，显然关系到卫星通信网络的成败。

资金从哪来？

即便可以解决1.2万颗卫星的轨道和频率问题，发射1.2万颗卫星所需要的成本之高显然无法估计。现如今，“钢铁侠”马斯克旗下的众多企业都或多或少面临着资金不足的问题，超级跑车特斯拉和SpaceX也一度因为资金问题陷入困境。虽然SpaceX采用了包括火箭回收，一箭n星在内的诸多方法降低卫星发射成本，但是卫星所需的发射成本还是较为高昂。根据SpaceX的估计，建设一张覆盖美国和国际主要区域的卫星通信网络需要最少100亿美元的开支。如果不能发展到足够多的用户数，SpaceX的卫星通信计划就有可能像上世纪的铱星计划一样成为败笔。如何平衡投入和产出，尽快建立一张覆盖完善的卫星通信网络，考验的是SpaceX和马斯克的智慧。


政府许可恐怕难上加难

即便前两个问题都得以解决，摆在SpaceX面前的还有第三个难题：政府许可。我们知道，美国政府为了阻止华为和中兴等中国企业进入美国市场，屡次以可能危害国家安全为理由叫停相关合作。时至今日，中国企业进入美国市场依旧步履维艰。不同于一些行业，通信行业属于涉及国家经济命脉和人民安全的重要行业，世界主要国家都对这一行业持谨慎开放态度。即便摆在马斯克面前的前两个问题都得以解决（虽然我们知道非常难），如何将SpaceX的卫星通信技术引入各国也是一大难题。任何一个国家都不会允许本国通信网络由外国企业所主导，今天美国政府对中国企业的封杀和限制，明天各国政府也极有可能因为国家安全等问题限制SpaceX的进入。一旦各国政府因为安全问题出面封杀，SpaceX指望迅速发展用户数收回成本的想法也就成为了奢望。一旦资金链断裂，SpaceX和马斯克也将面临更加严重的压力。不难看出，政府许可的难题恐怕在相当长的一段时间内无法解决。

总结：

正所谓“希望越大，失望越大”。SpaceX希望通过万颗卫星实现全球互联的目标虽然非常伟大，但是其所面临的困难也将是前所未有。我们希望，SpaceX和马斯克可以一步一个脚印，先在美国本土申请轨道和频谱，实现美国及其周边区域的有效覆盖。然后逐步增加卫星的数量，实现更多区域的有效覆盖。只有循序渐进，脚踏实地，我们的未来才会更加美好。



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