新民晚報·新民網“通過星鏈(Starlink)衛星發送了這條推文。” 美國時間10月22日,美國太空 探索 技術公司(SpaceX)首席執行官埃隆·馬斯克使用星鏈(Starlink)衛星,發出了他的第壹條推文。隨後,他又發布了壹條稱,“哇,它成功了。”不過,在業內人士看來,依靠大量的衛星實現上網增加了在太空相撞的風險,將引發了人們對於太空“安全”以及光線汙染的擔憂。
圖說:馬斯克社交網站賬戶截圖
“星鏈”計劃雄心勃勃
埃隆·馬斯克在美國是個家喻戶曉的人物,更被譽為是現實版的“鋼鐵俠”。他有許多瘋狂的設想,有些成為了現實並已經大規模投入實際應用,比如:特斯拉 汽車 。有些則是看似瘋狂,比如:在隧道中建設高速交通運輸工具。還有些則正在變成現實,比如:“星鏈”計劃,也就是通過發射4萬多顆星鏈衛星,為全世界數十億人提供上網服務。
“星鏈”是壹次雄心勃勃的計劃,其是利用近地軌道(距離地面高度約500公裏)的衛星來為全球提供互聯網服務。這和之前大多數通訊衛星(Communications Satellite,CS)不盡相同。大部分通信衛星都是體型較大的獨立衛星,位於較高的地球同步軌道(geosynchronous orbit,GSO)上,也就是它們壹直待在地球赤道上方(距離地面高度3.6萬公裏以上)壹處明確固定的位置。
圖說:荷蘭科學家在夜空中拍到的60顆“星鏈”衛星。資料圖
與地球同步軌道上的衛星進行通信時,通常需要使用衛星天線。相比之下,與近地軌道的衛星通信時,由於衛星距離我們要近得多,因而不需要如此龐大笨重設備的輔助。但是,近地軌道衛星以極快的速度繞著滿世界跑,它們能捕獲到的只有下方的壹小片區域,如果要讓衛星信號覆蓋全球,就需要千千萬萬個這樣的衛星。
此前摩托羅拉公司曾經有類似的“銥星”計劃,希望用衛星覆蓋地球提供手機信號,但是由於發射成本過高而失敗。馬斯克的“星鏈”計劃是從2018年2月22日開始的,當時馬斯克的Space X公司用獵鷹9號火箭將Microsat-2a 和 Microsat-2b 衛星送上了太空,這兩顆試驗衛星是“星鏈”計劃的開端。
圖說:馬斯克就在社交媒體上曝光的星鏈衛星細節截圖
北京時間今年5月24日,60顆星鏈衛星被壹次性發射升空,馬斯克的夢想無疑又更近了壹步,而使用星鏈衛星發出推文,則意味著星鏈衛星已經投入到實際工作中。
4萬多顆衛星影響不小
10月16日,美國聯邦通信委員會(FCC)已經代表SpaceX公司向國際電信聯盟(ITU)提交了20份文件,涉及3萬顆在低地球軌道運行的小型衛星。加上之前“星鏈”計劃已經過批準的1.2萬顆衛星,SpaceX公司計劃壹***發射4.2萬顆衛星。
來自有關國際組織的數據顯示,截至今年4月1日只有2062顆衛星在繞地球運行。據估計,人類發射的衛星總數約為8500顆。這意味著,SpaceX計劃憑壹己之力將這個數字提高到近5倍。
圖說:“星鏈”衛星組網渲染。Space X
目前,SpaceX公司已經發射了這其中的60顆衛星,從2020年開始為北美地區提供服務。據此前的報道,SpaceX會在2020年執行24次衛星發射任務,將發送數量空前的衛星,服務範圍會進壹步擴大。地球上空突然多了這麽多衛星,“交通”很成問題,前不久歐洲宇航局的壹顆衛星就險些和SpaceX公司的衛星發生碰撞。
事實上,除了馬斯克的SpaceX公司之外,許多公司都在競相建造新的衛星網絡,這讓政策制定者擔心進入太空的人造物體激增。除了可能產生太空碰撞問題之外,這些衛星對於天文觀察來說,也將帶來“致命”威脅。
美國天文學會的有關專家表示,隨著衛星的數量快速增加,最終可能會超過夜空中所有可見星星的數量,它們可能對地面和空間天文觀測造成“巨大的負面影響”,包括因反射和發光而嚴重破壞光學和近紅外觀測,因衛星通信頻段的電磁輻射而影響射電天文學觀測,以及存在與太空望遠鏡碰撞的風險等。
圖說:太空 探索 技術公司將首批60顆“星鏈”衛星送入太空。網絡圖
國際天文學聯合會發布了壹張美國洛厄爾天文臺拍攝於5月25日的夜空圖片,超過25顆星鏈衛星在圖片上留下明亮的線條,嚴重影響了對宇宙星空的觀測。
實力競爭剛剛開始
為全球提供互聯網連接,Google 和 Facebook 早有行動。2013 年 6 月份,Google 就推出過壹個“用氣球上網”的項目——Project Loon,計劃用熱氣球搭建壹個無線網絡,為全球提供互聯網連接。Facebook 也在 2015 年推出了 Aquila 計劃,利用無人機提供網絡覆蓋。值得壹提的是,Facebook 有了更快的進展。近日的 FCC 文件披露了 Facebook 的子公司 PointView Tech LLC 將要開展的衛星 星座 計劃。這個公司的試驗衛星 Athena(雅典娜)甚至比星鏈試驗衛星數據傳輸速度還要快 10 倍。
為什麽這麽多公司都熱衷於在天空中建立自己的衛星網絡呢?這實際上存在著巨大的商業利益。當下,大部分網絡的連接來自陸地和海底光纖電纜。但在壹些光纖無法覆蓋的地方,比如雪山、海洋等地方,則只能采用衛星,比如海事衛星通信,但這種方式成本過於高昂,無法提供大面積傳輸服務。
圖說:從衛星角度俯瞰地球。資料圖
同時,壹些長途的海底光纖電纜還會遭遇到各種意外情況,像跨大西洋的海底光纖電纜壹旦被挖斷,會影響到包括證券交易在內的眾多的行業,其帶來的損失不可估量,因而迫切需要壹種備份手段,甚至是替代方案,而在天空中大規模布設衛星,實現普及性上網是壹種新的網絡搭建方式。
據摩根士丹利稱,衛星寬帶行業(satellite-based broadband industry)2018 年的營收只有 40 億美元,但隨著網絡規劃的落實和消費者上網習慣的改變,該行業的營收到 2024 年預計將增至 220 億美元,到 2029 年將增至 410 億美元。而《華爾街日報》認為,到 2025 年“星鏈”用戶將超過 4000 萬,帶來的收入可達 300 億美元。
圖說:星際飛船渲染圖。Space X
衛星互聯網服務是壹場考驗資金實力的競爭。馬斯克此次發出的這條推文,對於SpaceX公司來說是壹個巨大的激勵,但是相比剩余的4萬多顆衛星的計劃,依然還路途漫長,而且由此可能發生的風險目前難以評估。太空是屬於全人類的,我們也期待著馬斯克的“豪賭”是以全人類和平利用太空為原則,而不是拿太空資源作為“賭註”來博取個人的巨大利益。
(新民晚報新民眼工作室方翔)