文丨夏脖士
来源丨火星社会
01
42,000 颗卫星！
10月16日早间消息，美国联邦通信委员会（FCC）已经代表SpaceX，向国际电信联盟（ITU）提交了申请文件，涉及3万颗在低地球轨道运行的小型卫星。
之前，FCC已经批准了SpaceX家12,000颗星链（Starlink）卫星的部署计划。
那么加起来，SpaceX一口气要为星链计划发射42,000颗卫星了！
要知道，2018年，中国从美国手中夺取了发射卫星数量的桂冠。主要是为了完善北斗系统,一口气发射了39次火箭。美国发射数屈居第二，31次。俄罗斯仅有20次，欧洲8次，印度7次，日本6次，与第一阵列差距甚远。

目前，人类在轨运行的卫星还不到2000颗。
但星链计划竟然要在短短几年内发射42,000颗卫星上天，是现在在轨卫星数量的20多倍。
也就是说，如果SpaceX的星链项目扩充计划获批，那么在接下来几年，美国的火箭发射次数和送上天的卫星数量，毫无疑问将遥遥领先，把包括中国在内的其他国家远远抛在身后。
而且，马斯克的SpaceX，所承担的火箭发射次数和卫星发射数量，将把所有这些国家级航天机构，甚至包括本国的NASA，都秒成渣渣，一点情面都不留的那种！

不过，一个显而易见的问题常常被公众忽略：为什么SpaceX和美国，对于“星链计划”如此野心勃勃，如此如痴如醉呢？
02
星链计划
2015年1月，马斯克宣布了SpaceX的卫星互联网服务计划，也就是星链计划。

该计划的最终目的就是组建全球WiFi网络，并且准备在2020年开始正式服务全人类。如果这个计划能够成功实施的话，“届时SpaceX的卫星将从地球上几乎所有地方的上空经过，理论上能提供无所不在的全球服务”，这个计划的意义从任何方面来说都是非常了不起的。
SpaceX公司宣称，“星链”计划完成后，可以向全球任何地区的用户提供至少1Gbps带宽的互联网服务，接入速率能达到目前家庭宽带的30多倍。更重要的是，用户只需“披萨盒子”大小的终端设备就能连上这个“全球WiFi”，而且上网价格可能更低。
但是，这项计划需要发射12,000颗卫星来组建整个地球WiFi网络，这么庞大的一个数量，使得整个计划饱受质疑。更雪上加霜的是，在宣布计划开始之后的很长一段时间里是，CEO马斯克都没有任何一点动静。

更何况，“星链”计划研制和部署可能需要耗资100亿美元。
中国航天专家庞之浩对《环球时报》记者表示，该计划最大的问题是马斯克是否有足够资金来支撑这么庞大的发射计划？
星链卫星多，那么发射成本就高，在轨的运营成本也会水涨船高，面对这么高的成本怎么盈利是个大问题。
对此，马斯克称，公司最近的融资活动“获得超额认购”。他表示，公司有足够的现金来生产和发射足够的“星链”卫星。
而且，由于光在真空中的传播，比在光纤中的传播要快70%，所以通过“星链“系统传递的网络信息，延迟会更低。相关专业机构的报告显示，“与电缆和光纤宽带提供商相比，新卫星技术传输信息的时间更短(延迟更低)，而服务质量却更好。”
因此，星链系统可能将会有大量在乎比其他竞争对手早一秒收到讯息的潜在客户，比如说：期货经理，股票经理人等，预计将来每年的收益都有几百亿美元。
SpaceX完全具备足够的盈利空间！
不仅如此，SpaceX的猎鹰火箭安全系数高，还能够成功回收。回收的二手火箭可以再次发射，有效节约成本。

特别是，今年5月24日，猎鹰9号火箭一次性将60颗Starlink星链卫星发射入轨，展示了他们深厚的技术实力。

如果按照一箭60星的这个速度，SpaceX只需要发射200次猎鹰9号就可以完成全部组网任务。考虑到猎鹰9号的高可靠性以及可回收复用，部分打消了公众对于其星链计划的重重疑虑，整件事情一下子变得合情合理起来。

天文爱好者在荷兰拍到的spaceX星链“列车”
刚发射入轨的一长串“星链”卫星
何况，该公司被誉为世界上最强大现役火箭的“猎鹰重型”于2018年2月顺利升空，而全新打造的“超重猎鹰”计划也已在日程上。

重型猎鹰采用了27个梅林发动机
马斯克在今年还对外宣称，可以考虑使用“星舰”搭配“超重猎鹰”来发射星链卫星。由于前者的超强运载能力，甚至有可能达到一箭400星这么庞大的数量。
一箭400星是个什么概念？火叔的大脑已经想象不过来了。
凑近点看一箭60星，是这样：

那么一箭400星，是不是就类似这种。。。

根据SpaceX公布的参数，每颗“星链”卫星重约227kg，装有多个高通量天线和一个太阳能电池组，使用以氪为工质的霍尔推进器提供动力，配备和“龙飞船”相似的星敏感器高精度导航系统。更重要的是，为了避免密集的卫星和太空垃圾发生“亲密接触”，导致灾难性后果，“星链”卫星能够自动跟踪轨道附近的太空碎片并避免碰撞。
这么高大上的计划，考虑得还那么细，看来距离落地已经不远了。
那么，星链计划如能顺利实施，是不是就可以碾压5G技术了呢？要知道，我国在5G方面可是押下了重注，希望在这方面实现“技术制高点带动产生升级转型”，简单来说就是“弯道超车”。
到底5G更厉害，还是马斯克的“星链”更厉害呢？
03
星链计划缺点
实际上从技术方面分析，“星链”并不能取代5G。最重要的在两个方面：
1、速率覆盖不够。根据“星链”计划最早的官方文件，一颗卫星的典型覆盖面积是353万平方公里（当时“星链”计划仅包含4000颗卫星），相当于9个多德国和550个上海。要知道，全世界比这个面积大的国家也只有6个。

但是仅上海目前就有2万个4G基站。550个上海那么大的地区共享一颗卫星的通讯信道，速度将下降到不可想象的程度，只有2G的速度也极有可能。
所以，为了达成更高的速率覆盖，就需要对“星链”计划进行扩充。以目前提出的发射42,000颗卫星来说，能相当程度上缓解带宽不足的问题。
另外，卫星将采用多种技术，达成每颗卫星1Tbps的带宽。理论上足以为4万人提供4K级别的流媒体视频服务。
2、信号接受困难。由于卫星离地面较远，又采用了20GHz的频率，所以普通手机是不可能接收到信号的。
大家一听到这里仿佛一盆凉水从头浇了下来，原来我裤子都脱了，还以为真的以后就可以免费随时随地上网了，你就告诉我这个？
其实没有必要太沮丧。想一想GPS，免费给你导航这么多年，但是你也不可能在屋里用啊。因为信号根本进不了遮蔽处啊。
可是这么多年过去，也没有人抱怨这个问题。
为什么？因为毕竟在大部分场景下，GPS提供了稳定精确的定位讯息。对大部分人的大部分应用场景来说，这就够了。
“星链”也是一样。它是一个有致命缺陷，但又可以服务大部分场景的系统。
将来，普通用户必然要通过一个专门的，类似披萨饼盒子那么大的接收器，才能通过星链卫星访问互联网。这就是为缺陷付出的代价，但是好处就是无论你跑到地球的哪个角落，哪怕是在汪洋大海的中间，只要在露天，你都能联网，彻底摆脱基站的束缚。
04 
星链项目的优势
大家可能还记得“铱星”计划。摩托罗拉30年前搞“铱星”计划，发射了30多颗卫星，当时全球的发射资源不足，摩托罗拉甚至租用了俄罗斯和中国的火星来发射，但铱星计划仅仅三年后就陷入了破产的境地。这是大家都知道的事。

66颗“铱星”可以实现全球语音通信覆盖
可是，很多人不知道的是，“铱星”倒闭的第三年就复活了。新公司继承了老“铱星”公司的资源和专利，摆脱了巨额的债务，一直顺顺当当运营到今天，不仅维护了“铱星”的在轨卫星系统，甚至利润还在提升，美国国防部是其主要用户。

昂贵又华丽的“铱星”卫星
铱星系统的意义在于：她是全球最完美的低轨卫星星座。
铱星系统当然有其缺陷，由于卫星少，信道就不够分配，只能提供窄带语音服务。但是这对于那些足迹遍布全球，主要在野外活动的人来说，并不是问题。

特别是，美军就特别喜欢铱星公司的卫星电话。于是这一对CP就勤勤恳恳搭配了20年之久，每年美国国防部都交给铱星一个5-10亿的大单。今年也不例外，单子是7亿美元。
类似的，“星链”计划未来服务的是全球用户，由于她的技术特性，其实她包含两个部分。
星链计划明确提出：
1、将为全球互联网服务欠缺地区提供互联网接入服务；
2、将为城市地区提供“有价格优势”的宽带服务。
从定位上说，她不一定跟5G去争夺纽约、上海、里约热内卢这些大城市。她一开始就是跟5G不同的定位。
我们先说第一部分，为全球互联网服务欠缺地区提供互联网接入服务：
与我们这些在所谓的“现代文明圈”生活的人不同，世界上还有70%的人生活在人口密度不到每平方公里5人的地区。甚至还有一些人生活在人迹罕至，自然条件恶劣，交通不便的地方。

世界人口分布。密集区域只是极少数
截至2017年6月，全球互联网普及率为51.7%，意味着全球仍有一半的人口未实现互联网连接。

以现有的技术条件来说，这些人都普遍得不到充分的地面网络基站覆盖，即使勉强可以享受这类服务，依然费用高昂，难以承受。
要知道，不是每个国家都经济发达，或者舍得在基建上像中国一样花钱的。
所以，对这些人来说，享受“星链”系统的服务，对于这些人而言，简直就是久旱逢甘霖一样的欣喜，对这部分用户而言，超快的连接速度和超多的连接设备数，都不是首要的要求。
他们要的只是：有，且稳定。
“星链”系统着眼于这部分广大而且分散的人口，提供适合他们需求的产品。这是一种广阔的视野和“够用即止”的思维。
人类历史上，还从未有哪种网络覆盖技术，能像“星链”这样宏伟而且无微不至。在适合的用户看来，“星链”简直就像上帝一样伟大的存在。
我们接着说第二部分，为城市地区提供“有价格优势”的宽带服务：
“星链”技术也不仅仅只能为偏远地区提供上网的可能性。在中心城市，如果得到当地政府的批准，建设一定数量的地面中继站，就可以将天上的信号转入地面。
目前洲际网络主干线是由光纤构成的。地表分布着90万公里总长度的光纤主干网，运营商主要是电讯巨头们。在长长的名单中，我们容易找到AT&T、沃达丰、华为等一系列运营商、设备提供商、内容服务商等，还有各国政府在其中。
但是，光在光纤中的传播速度比在真空中明显要慢，而且光纤网络的布设成本高昂，更需要大量维护人员。大家不要认为光纤布设之后就不需要维护了，其实在维护良好的情况下，光纤也只有25年的寿命。
但“星链”计划最大的优势就是卫星轨道低、星间通信传输延时小、带宽大。
“星链”星座一旦建成，后期维护成本非常低廉，只要每年维持一定数量的卫星替换，就可以不间断地提供全球服务，人力成本远低于传统运营商。所以，“星链”计划作为主干网的替代产品，有可能颠覆这一市场。
这就是我们之前曾经提及的，对“一秒延迟也非常敏感”的高端客户。比如证券公司、股票经纪人，基金经理等。
如果再脑洞一下，如果SpaceX在太空中架设数台根服务器，“星链”甚至可以成为一套完全独立于现有网络的太空互联网！
到这里我们就明白了，“星链”避开城市人口密集区的激烈竞争，试图覆盖人口密度低的广大区域，或者那些虽然在城市人口密集区，但对于网络延迟非常敏感的高端用户。
05
星链计划的风险和机会
“星链”计划主要风险在于三个方面：1、资金；2、技术；3、政策。
如前所述，虽然采用了很多降低成本的新技术，部分新技术也已得到了验证，但毕竟要发射42，000颗微型卫星，总体成本依然浩大。

虽然SpaceX认为总体建设成本仅需100亿美元，如果抢占全球3%-5%的互联网服务市场，每年就可有几百亿美金的回报，但谁知道审计师是不是过分乐观了呢？
技术方面，火箭发射和回收这件事没有人玩得比SpaceX更溜。但公众的主要疑虑是关于微型卫星。要在200多公斤的重量限制下，达到星间通讯和1T带宽的技术要求，必然会导致很大的发射功率，因此对供电系统的效能有很高的要求。这方面的疑虑，并未被完全消除。

政策方面，由于“星链”计划如果要提供城市密集区的低延迟带宽服务，就必须要建地面基站，这就涉及到行政审批问题。全世界很多国家对这方面是怀有敏感的。“星链”计划的相关基站能否顺利落地，未来可能遇到很多政策变数。
但是，作为一个如此宏伟和造福人类的前瞻性计划，“星链”计划体现了很深邃的思考，借用屈原“天问”的开篇两句：
“上下未形，何由考之？
冥昭瞢暗，谁能极之？”
马斯克把眼光投向了太空，利用美国在宇航方面的技术优势，和美国创新开拓发人所不敢想的精神，向人们展示了如梦一般的未来。
如果“星链”真能成功落地，不但能拯救世界上将近一般至今不能上网的人类，还必将把人类的想象力提升到一个全新的高度，再一次引领技术升级的热潮。对此，我们拭目以待。

联想到马斯克殖民火星的梦想，我们不由感叹：不管你去，或者不去，火星就在那里；不管你信，或者不信，未来已来。

真正的弯道超车，不能寄希望于对手睡着了，何况这个对手虽然偶然也会如“铱星”计划那样飞出跑道，但多数时候他是全世界科技和经济的原创驱动力。
真正的超越，必须是建立在实力和审慎的基础上的能力碰撞。最终，全世界人民将因此获益。
衷心希望马斯克能带领SpaceX为全人类杀出一条血路，早日实现包括火叔在内的众多粉丝们对于移民火星的梦想。