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地球上只有几千颗卫星,为什么马斯克的spaceX星链计划能有4万多颗

imtoken最新版客户端 2023-01-18 22:28:41

自1957年前苏联第一颗人造卫星“人造卫星”1号发射以来,全球共发射了约6600颗人造卫星,马斯克旗下SpaceX公司的星链计划将达到42000颗。过去 60 年人造卫星数量加起来的 7 倍。

那么,什么是星链计划?什么目的?对中国航天工业和5G会有什么影响?

在介绍星链项目之前,我们先来看一个有趣的故事

2020 年 4 月 21 日晚上,恰好是天琴座流星雨到来的日子。

无数欧洲人抬头仰望星空,却意外看到数十颗异常闪耀的星星一字排开,像小火车一样疾驰在夜空中,不少人目瞪口呆,甚至忘了许个愿“谁知道现在有什么鬼在上天吗?到现在已经有50多个了!”

大家去社交平台寻找答案,有人认为是流星,赶紧向天空许愿,有人认为是飞机机队,甚至有人认为是太空中的不明飞行物.

“只是看着花园里的星星,几十颗星星以相同的间距向北移动,这绝对不是飞机,因为飞机从他们身边掠过,而且不是流星,是不明飞行物来了吗?! "

如果马斯克看到这一幕,他肯定会笑,因为这些排成一列的“星星”正是他的 SpaceX Starlink 计划(Starlink 的一部分)。

一、什么是星链

Starlink 是 SpaceX 发起的一个项目,该项目旨在通过低地球轨道卫星网络提供覆盖全球的高速互联网服务。

整个星链项目(Starlink)预计投资100亿美元,到2020年底将在低、中、高三个轨道部署近12000颗卫星(最终将达到42000颗),此外,将建设100万个接入地面站和6个卫星关口站。

每颗 StarLink 卫星重约 227 公斤,配备高通量天线、太阳能电池板,宽约 2 米。

每颗卫星的寿命设计为5-7年,退役后会减速并脱离轨道,落入大气层并燃烧殆尽。目前,StarLink 卫星可以燃烧 95% 的重量,随着技术的不断发展,未来它将能够在大气中实现 100% 的破坏,而不会对地面上的人员或建筑物造成任何损害。

二、星链计划的目的是什么

Starlink网络理论上可以支持400万用户,主要用于以下场景:

< @1.民用客机、私人飞机

目前全球有2万架民用客机,未来20年这个数字将翻一番,仅美国就有20万架私人飞机。这些飞机的数量会更多,飞行中上网的需求是一个非常大的市场。

2.远洋船

主要包括大型游轮和大型货船。

目前,全球有300-400艘大型游轮载客1000余人,大型货轮数万艘,各种远洋轮船、近海游轮、私人游艇、中小型商业游轮等。海上航行对上网的需求也很高。

3.岛屿

在全球范围内,很多小岛屿和私人岛屿都想接入互联网,购买星链网络的成本远低于铺设海底

光纤电缆。

4.科学研究、旅游

例如,南北极、沙漠、珠穆朗玛峰等地区的科研、旅游所需的互联网服务。

5.偏远地区

地面移动网络和固定宽带网络难以覆盖的偏远地区的互联网接入问题。

6.应急上网解决方案

此外,马斯克还对StarLink提出了其他应用建议,比如登陆火星,这将有助于解决火星上的问题。沟通问题。

三、星联计划实施方案

根据 SpaceX 的计划,2027 年 11 月将完成 42,000 颗 StarLink 卫星的组网。

虽然卫星的数量可能看起来很大,但在实践中实施起来并不像人们想象的那么难。

这是因为 StarLink 卫星的发射和部署方式与我们所知的其他卫星不同。猎鹰 9 号是最近搭载 SpaceX 的载人龙飞船的火箭,可以同时发射 60 颗卫星。卫星。

根据计算,一个覆盖整个地球的网络至少需要360颗StarLink卫星,中等覆盖需要720颗卫星马斯克为什么发射那么多卫星,预计最早要到2020年底才能开始商业运营,但时间线今年受疫情影响可能会稍微推迟。

但是我们做一个简单的估算,使用“猎鹰9”一次60颗卫星的承载能力,6次可以发射360颗卫星,12次可以实现中等网络覆盖,根据SpaceX官方的说法,服务美国和加拿大仅需 6 次发射,而全球仅需 24 次发射。

而 SpaceX 正在研发的“星际飞船”更是令人惊叹。它一次可以发射数百颗卫星,就像在太空轨道上“撒豆”一样,发射成本仅相当于“猎鹰9号”。 ”,

正常情况下,StarLink 将在 1-2 年内上市。

预计到 2025 年,StarLink 用户将超过 4000 万,预计收入将达到 300 亿美元。

四、SpaceX星链计划对中国航天的启示

1、发展商业航空

SpaceX 是美国的一家私营航天公司,不仅有 NASA 的技术系统支持,而且在业务灵活性、业务敏锐度和快速响应方面具有独特的优势。

商业卫星通常需要10年以上才能收回成本,应用端的成本非常高。

SpaceX的星链计划之所以引起全球关注,是因为它没有使用笨重的传统卫星,而是使用了大量的微型卫星,这为商业航天提供了新的可能。微型卫星的研制周期短,一般可在一年半内完成,发射方式灵活。 .

相信在市场的带动下,中国商业航天也将迎来高速发展。

2、廉价发射技术

SpaceX星链计划的王牌是廉价发射。低成本不仅体现在一箭数百颗星的批量发射上,还体现在可回收火箭技术上。

SpaceX在实际发射中使用了回收的二手有效载荷整流罩,并应用了回收一级火箭的技术。未来,SpaceX还将利用巨型气球回收二级火箭。

SpaceX表示,回收第一级可以节省80%的成本,如果未来回收第二级,发射成本将是当前成本的1%。

中国航天领域长期以来一直在研究火箭回收技术,并在近期的发射活动中验证了火箭残骸的回收和控制。入轨卫星数量仍有很大提升空间。

3.需求驱动的想法

一段时间以来,我国卫星通信建设主要作为地面通信的后备和补充手段。

星链项目是典型的需求驱动项目,追求“全球随时随地高速卫星宽带网络”的服务。

SpaceX的卫星系统主要为全球的个人、企业、机构、政府和专业用户提供各种宽带和通信服务。在部署了大约 800 颗卫星后,SpaceX 将能够提供覆盖全球的宽带服务。

马斯克的星链计划会对 5G 构成重大威胁吗?

虽然5G有很多优点,比如:更低的空口延迟和更高的传输速度;

但是5G的缺点也很明显,比如:基站功耗大,只能覆盖300米的范围,不到4G基站覆盖半径的三分之一,而且5G严重依赖基础设施水平。对于光纤无法到达的区域,5G根本无法提供服务。

星链卫星通信方式的优势在于覆盖范围大,不依赖光纤基础设施;

缺点是无法为通信设备密集的地区提供优质稳定的通信服务。

因此,5G 和 Starlink 是完全互补的通信方式。

这么说吧,如果你家在上海市中心,那么千兆光纤入户+WiFi是你最好的选择;

如果你走在人民广场,那么5G通讯设备是最好的选择;

如果您在偏远的美国乡村,在穿越太平洋的航班上,在撒哈拉沙漠的科学考察,在大西洋的观光游轮中,那么 Starlink 是另一种选择 5G 昂贵的海上卫星的最佳解决方案通讯。

结论

从表面上看,星链项目是一个庞大的通信网络项目。争吵。

国际卫星通信界、联合国等机构目前遵循太空低轨资源先到先得的原则,即一旦拥有,就永远拥有。因此,目前各国都在进行低轨空间资源的质押。如果失去这个机会,以后租用别人的轨道资源会很贵。

如今,马斯克的星链计划也给我们带来了新的灵感。在航天领域马斯克为什么发射那么多卫星,虽然起步晚,压力大,但不能松懈,必须建立国家主导、社会参与的机制,尽快弥补航天资源短板,继续创新,赶超。返回搜狐,查看更多