美企欲联手发射700颗近地卫星 构建全球网络服务

　　尽管近来在太空领域颇出风头的美国太空探索技术(SpaceX)公司时常有惊人之作，但该公司这次拿出的大手笔仍让世界为之震撼——太空探索技术公司将与谷歌公司携手发射700颗近地卫星，建立覆盖全球的廉价网络服务。该公司此前透露的计划更为宏大，将用5年时间花费至少100亿美元建立一个约4000颗小型卫星组成的全球通信卫星系统，提供卫星互联网服务。这种看上去美好的构想当真距离我们如此之近？《环球时报》记者22日就此采访了中国航天专家。

　　据美国《洛杉矶时报》21日报道，太空探索技术公司得到谷歌公司和富达基金的10亿美元融资后，将大力推动一个专门针对拓宽互联网可用性的卫星研发项目。太空探索技术公司创始人艾伦·马斯克透露，计划发射的700颗低轨卫星将组成一个覆盖全球的星座，其中每颗卫星重量不超过 250磅(113.5公斤)，体积相当于目前最小通讯卫星的一半。按照设想，这个卫星网络可以让传统互联网无法到达的偏远地区也能廉价且快速地上网。

　　一名中国航天专家告诉《环球时报》记者，目前各国通信卫星分两类，其中大型通信卫星主要在地球静止轨道运行，只需要一颗这样的通信卫星就能覆盖40%的地球表面，使覆盖区内的地面、海上、空中的通信站能相互连通，但因为这类卫星运行轨道距离地面较远，存在信号延迟和强度衰减的问题，而且地球静止轨道能同时运行且不相互干扰的卫星总数有限(约250-300颗)，因此各国纷纷将通信卫星的下一步发展瞄准近地卫星。不过单颗近地卫星覆盖的面积有限，要保证通讯连贯，就需要由多颗近地卫星组成星座。从这点上说，太空探索技术公司的计划完全符合未来发展趋势，它相当于把地面的数据交换机、网线和基站搬到太空中，可以摆脱偏远地区地面基础设施的限制。事实上太空中已有类似用途的卫星群。例如谷歌公司参与投资的O3B卫星星座已于2014年开始运营，该星座现由8颗卫星组成，运行在约8000公里的中轨道，可为整个非洲大陆、拉丁美洲大半部、中东、东南亚、澳洲与太平洋各岛的广阔区域提供高速网络服务。

　　该专家表示，与O3B卫星相比，太空探索技术公司的规划更为宏大，需要克服的技术难题更多。无论是700颗卫星还是4000颗卫星，数量都远超传统星座，例如“铱星”系统由66颗卫星组成，“全球星”为48颗，因此太空探索技术公司要提供廉价网络服务，首先面临的难题就是如何尽可能降低卫星成本。尽管该公司选择用较便宜的小型卫星，但现有小型卫星的低成本优势，付出的代价是寿命短、性能单一。要在这类卫星上集成复杂的通信接收和转发设备，还需期待在微机电等技术领域出现重大突破，才有望在小型化的同时实现卫星成本的大幅降低。此外庞大数量的卫星星座运营管理成本也不容忽视。

　　第二个难题是“卫星互联网”能否提供足够的带宽。随着网络时代的到来，各种图片、视频等大数据文件的传输要求越来越普遍，相比之下，现有的卫星通信带宽存在瓶颈。即便是拥有专用“全球宽带卫星通信系统”的美军，也时常难以满足区区几十架无人机实时视频传输的数据量。因此现有的卫星网络系统更多只是作为传统网络服务的补充。例如“铱星”系统只能传输经过压缩的邮件或低像素图片，无法浏览网页，更不用说视频聊天，它主要是在无手机信号区域提供紧急联络，而O3B现有8颗卫星的总带宽为84Gbps，主要限定为太平洋岛屿等人口稀少的偏远地区提供网络服务。太空探索技术公司希望用卫星互联网逐渐取代地面的路由器光纤骨干网，这显然在技术上仍需时日。

　　第三个难题则是卫星的管理问题。在近地轨道新增数百上千颗小型卫星，首先需要解决监管障碍，包括如何与其他卫星协调，避免卫星相互干扰。此外通常小型卫星寿命最短的只有几周，长的也不过几年。依靠一箭多星技术，太空探索技术公司在几年内完成700颗卫星的发射并不难，但随之而来的大量卫星寿命到期的报废问题却难以处理。它们很可能成为漂浮在近地轨道上的太空垃圾，威胁其他卫星的安全。

　　不过该专家也表示，太空探索技术公司的“龙”飞船、“猎鹰”运载火箭都打破了国际航天界的预测，卫星互联网或许能再次给世界一个惊喜。