在可重复运用或低本钱商业火箭、宽带卫星星座的组成等方面,SpaceX毫无疑问都走在了前面。
文|《我国企业家》记者 王雷生
修改|李薇
图片来自|SpaceX官方媒体
马斯克再度让国际震动。
北京时刻1月7日上午10点19分,马斯克兴办的SpaceX用一枚第四次重复运用芯级的猎鹰9号火箭,成功将第三批星链方案(Starlink)60颗宽带通讯卫星送入太空。
加上前两次发射的120颗星链卫星,马斯克在轨卫星数量约180颗,成为在太空中具有最大星座的人类。
依照方案,1月16日和1月31日还将有两批各60颗卫星发射,不出意外的话,2020年榜首个月里,马斯克将向太空中发射180颗卫星。
在之后的11个月里,SpaceX的Starlink方案还将进行逾越20次发射(方案2020年共发射24次)近1400颗卫星。
这个数字意味着什么?依据美国卫星协会的数据,2015年-2018年全球发射卫星数量共987颗,另据我国小火箭联合会数据,2019年全球共发射406颗卫星(这里边还包含了SpaceX的120颗)。
也便是说,SpaceX一家公司2020年一年发射卫星的数量,将比曩昔5年全球一切国家发射的卫星的总和还要多。假如顺畅,到2020年末,全球在轨正常运转的卫星里有三分之一归于马斯克。
是不是很惊人?但是这仅仅一个开胃菜。
在马斯克旨在为全球供给互联网服务的Starlink方案里,即将发射的卫星总量为41927颗。到那时全球绝大部分旮旯的人们都能够终究靠Starlink衔接入网络,互联网将变得无处不在。
Starlink组网后将根本完结全球信号掩盖。来历:SpaceX官方视频
马斯克在2015年宣告推出这项巨大的方案时,估计投入100亿美元。SpaceX估计,到组网之后卫星带来的收入将从2020年左右的几亿美元,敏捷提高到2025年每年约300亿美元。
这有或许将把SpaceX的估值推升至几千亿美元。
实际上,除了SpaceX的Starlink项目,亚马逊、谷歌、Facebook等很多互联网巨子以及日本软银巨额出资的OneWeb等公司,也在紧锣密鼓地推动各自的星座方案。
而在我国,我国创业公司银河航天首颗5G低轨宽带卫星也即将发射,再加上现已发射过验证卫星的我国航天科工集团的“虹云”、东方红卫星移动通讯公司的“鸿雁星座”,我国的航天公司也在加快布局自己的天基互联网。
从质疑到震动
2019年5月24日,荷兰一个记载不明飞行物的网站忽然收到了150多个目睹陈述。不少陈述者宣称在天空中看见一排快速移动的光点,像是一列闪着灯火的火车。这样的局面惊呆了不少人,有人误以为是俄罗斯在向美国发射洲际导弹。
荷兰的一位业余天文学家Marco Langbroek博士早就算好了这些飞行物的轨道,他架好摄像机,拍下来了这列“太空亮光火车”,这段视频在YouTube上也引发了热议。
Marco Langbroek博士拍到starlink卫星划过天空。来历:视频截图
Marco Langbroek博士提醒了谜底:这些光点正是SpaceX在美国时刻5月24日晚上发射的Starlink榜第一批60枚卫星。
万里之外,我国北京。
航天专家、小火箭创始人邢强博士的手机在5月24日这天简直音讯爆破,一切人都在向他表达一种震动感:马斯克真的做到了一箭60星,Starlink的确有或许快速组网投入到正常的运用中。
这与邢强此前听到的声响彻底不同。
邢强在2015年,也便是Starlink项目刚发起之际,就曾力推发起我国低轨卫星星座方案,但其时在某次决定性的投票中,除了他自己激烈支撑之外,其他8人均表明对立或许抛弃。
在其时及之后的很长一段时刻,马斯克的这一方案看起来很难完结一箭60星,其必要性也存疑,究竟在地上建造基站是曩昔几十年更老练的方案。
“在榜第一批60颗卫星发射前,听到的根本都是消沉的言辞,但2019年5月SpaceX 那次发射之后,言辞差不多都变成了活跃的声响。”航天咨询公司千域空天CEO蓝天翼直观描绘出自己的感触。
1月7日的第三次发射有不少亮点,比方每颗卫星添加到了260㎏,60颗星总重量到达15.6吨。尽管这是第三次发射,但由于2019年5月榜第一批发射的60颗卫星为V0.9版别测验星,所以2019年11月那次才被称为Starlink-1,而此次发射使命编号顺延成为Starlink-2。
更风趣的是,假如你想拍下来60个光点小火车在空中划过的姿态,这一次恐怕很难如愿,由于在60颗卫星中,有一颗卫星采用了削减反光的涂层。这样做是由于前两次发射后,天文学家们发现这些“厌烦的东西”严峻搅扰了太空观测而建议声讨。
为什么是SpaceX?
美国当地时刻2019年10月22日,马斯克发布了一条推特。
“Sending this tweet through space via Starlink satellite(这条推特从太空经过星链卫星发布)”。随后他紧接着又发了一条像是喊出来的推文,“Whoa it worked(哇,它成功了)!!”
实际上感到惊奇的不止是马斯克。很多人惊奇的不是人们经过卫星衔接互联网,而是榜首个把低轨宽带通讯星座这件事做成的竟然是SpaceX。
为什么是它?究竟这件事SpaceX投入的并不早。
1998年,摩托罗拉主导的铱星星座就曾组网成功,但不到两年该方案就由于价格昂扬、用户太少等原因堕入破产。
2012年左右,OneWeb公司树立,该公司方案发射逾越600个小卫星树立互联网络,掩盖贫穷落后偏僻区域的人们,将这几十亿人接入网络。在2013年、2014年左右,这家卫星公司与其时只在造火箭的SpaceX联络亲近,外界乃至一度盛传马斯克将会出资OneWeb。
但到2015年1月,马斯克忽然推出了Starlink方案,2016年当他向美国联邦通讯委员会(FCC)提交请求的时分,人们发现这一星座想象包含了惊人的4425颗卫星。
2018年11月,FCC再次同意了马斯克额定布置7518颗卫星的方案,使这一方案的总数到达11943颗。
这还没完。2019年10月,SpaceX再次递送请求期望添加3万颗卫星,这一请求在当年12月取得同意。Starlink方案中的卫星由此变成了41943颗。
依据小火箭的剖析,Starlink将分为几步进行建立:
榜首步用1600颗卫星完结北美等区域掩盖。其间前800颗将满意美国、加拿大、波多黎各等国天基高速互联网的需求。而依据蓝天翼的剖析,当榜第一批卫星数量到达400多颗时,北纬55度邻近的美国阿拉斯加州就能够得到接连上网服务。依据Starlink本年将发射24次的急进方案,这个星座乃至有或许在本年年末就会展示雏形。
第二步是用2825颗卫星完结全球组网。SpaceX方案在2024年完结这一方案。到那时全球绝大部分当地将取得衔接天基互联网的才能。前两步共4425颗卫星轨道1110公里-1325公里左右,运用Ku+Ka波段。
第三步是用7518颗卫星组成更为巨大的低轨星座,轨道高度仅340公里,运用V波段。而在不远的未来,还将有一个由3万颗卫星组成的星座升入太空。
猎鹰9火箭静待发射。来历:SpaceX官方媒体
扼住要害的马斯克
研发发射如此多的卫星,本钱操控就变得极为重要,而这恰恰是马斯克甩开竞争对手的最大优势。
由于马斯克具有自己的火箭。
自2002年树立SpaceX之后,其猎鹰系列火箭技能现已趋于老练,可重复运用的特性更使得其本钱大大下降。
依据邢强的测算,此次60颗卫星的发射总本钱约为3500多万美元,也便是说每个重达260公斤的卫星发射本钱还不到60万美元,均匀一公斤发射本钱2300美元。要知道,除了猎鹰火箭之外,国际上被以为最廉价的商用火箭发射费用也在10000美元/公斤左右。
蓝天翼曾判别SpaceX做星座这件事成功的概率。在他看来马斯克扼住了一个十分要害的环节——发射:“在这个阶段上,它现已在一个范畴上逾越了其他人很远,这能够保马斯克未来10年都具有优势。”
具有火箭的另一个优点是能够自主把控发射频率和时刻。正是在这样的情况下,SpaceX才勇于把Starlink本年的发射方针定为24次,这根本等于美国上一年一年火箭发射的次数。
“组网速度要快,一颗卫星寿数五年,榜首颗星上去之后它的寿数就开端削减。但星座是最终一颗星上去才具有全网服务才能。假如用一年时刻打上去最终一颗,榜首颗星的寿数20%的生命现已没了。”蓝天翼剖析。
具有火箭的第三大优点是,星箭能够整体优化。为了装进去足够多的卫星,卫星被规划成了单面太阳帆的扁平形状,在太空打开时好像航行在大海中的帆船。整流罩中的隔音瓦乃至因而被优化掉以装载卫星。
尤为值得惊叹的是,以往卫星发射时会规划有适配器和分离器,SpaceX直接抛弃了原有规划思路,而是把卫星在整流罩中像薯片相同被层层摞起,发射时像扑克牌相同一个个甩出去。
本钱操控相同被用在了卫星规划傍边。
比方在电推动发起机上,Starlink用氪离子代替了氙离子霍尔推力器。尽管从功率上氪不如氙,但前者的本钱仅仅是后者的十八分之一。
星座与野心
O3b,这是一个通讯星座的姓名,它的全称是Other 3 billion,即别的30亿人。
30亿人,这个数字代表着全球没有衔接入互联网的人数,他们要么生活在发展我国家的贫困区域,要么地处偏僻没有网络信号掩盖。在全球互联网网民总量增速放缓的情况下,他们被视为巨大的增量。
还有一个数字,40亿人次。这是全国际每年搭乘飞机的人次。别的每年还有2800万人乘坐邮轮在海上休假,以及不行胜数的探险者走入深山、荒漠等等当地探险。乃至是美国、澳大利亚、加拿大等这些发达国家的村庄,这些通讯基站不曾掩盖,或许建造基站不方便合算的当地都被以为是宽带通讯星座最能发挥作用的当地。
卫星公司天仪研究院创始人兼CEO杨峰曾对《我国企业家》表明,未来或许将会有20%或30%的地上通讯基站被卫星替代。
邢强的猜测则更为“急进”,他猜测在远期乃至有或许卫星与地上基站的份额为80%和20%。
之所以这样猜测,是邢强以为很多人关于卫星星座的掩盖规模和容量还停留在以往的常识,未来一个可见区域内有几颗乃至几十颗卫星在回旋扭转,卫星的容量核算就不能再依照比如一颗星容量10GB,它最多能够支撑多少万人上网这样的算法。网络的架构等许多方面都将与现有架构不同,并且有不同的核算星,每个核算星上有多个转发器,一起还有多个波段,这样一来关于容量的核算方法就彻底不同。
这就从另一方面代表着宽带通讯星座的用户不再仅仅此前无法连入网络的集体。
SpaceX的火箭留下的轨道。图:SpaceX官方媒体
另一个十分有必要留意一下的是网络推迟的速度。
有新闻媒体报道,伦敦大学学院的马克·汉德利教授制造的一段视频显现,在伦敦、巴黎、纽约和法兰克福等纬度在47到52度之间,有卫星的密度将会很高,他的模仿成果显现,Starlink的网络相比较海底光缆能够明显削减长距离通讯的推迟,“这对视频会议和游戏来说很好,对金融业来说至关重要,由于在这个职业里,假如你比他人早知道几毫秒,你就能挣钱。”
邢强给出了自己的判别,当在“部分的短距离传输大通量的内容时,光缆占优,而要在全球规模内低推迟的传输,天基的优势就远远大于光缆”。
谁需求全球规模内低推迟的传输?
很显然马斯克的另一个事务电动汽车将因而大大获益,当未来完结了L4级无人驾驶的特斯拉走遍全球时,实时在线、低推迟的网络将成为自己共同的优势。
在这些商业使用之外,Starlink也逐步显现出它在军事方面的潜力,美国空军因而向SpaceX资助了2870万美元,扶持其把使用拓宽到军用。
邢强指出一个不行忽视的要挟是,假如Starlink星座彻底建成,弹道最高点高达1500公里的洲际弹道导弹一上一下要六次穿越Starlink的星座。
不过暂时还不需求过分忧虑,需求忧虑的是在这场新一轮的“太空比赛”里,我国的公司们能否跟上脚步?究竟在可重复运用或低本钱商业火箭、宽带卫星星座的组成等方面,SpaceX毫无疑问都走在了前面。
我国的公司们,能追赶上SpaceX吗?
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制造:任颖文 校正:张格格审校:武昭含