星链开始商用能否替代5G网络星链计划
今日话题
一、全面阐述“星链计划”!
二、“星链计划”能否替代5G和我们有什么关系?
三、“星链计划”对我们是福还是祸,真正的用途到底是什么?
从上个世纪八十年代的1G模拟通讯技术到今天的5G,我们经过了将近40年时间,而在技术的革新中,我们一直都跳不出一个铁定的规律就是:速度越快,基站覆盖面积越小,基站密度也就越大。
从1G通信基站的覆盖半径为30公里,逐渐缩至如今5G的一百至三百米覆盖半径,而随着物联网等新兴事物的崛起,我们对网络的依赖也达到了前所未有的高度。为了使网络达到无缝连接的程度,基站的数量和通讯成本也正在呈几何倍数增长。
可以想象未来如果以现有方式继续发展,为了得到更快的网络速度和更低的延迟,基站的密度将越来越大。
所以,为了改变这一切,人们把目光转向了另一种通讯方式。
年摩托罗拉发射了66颗卫星组成全球卫星通讯网络,这就是大名鼎鼎的“铱星计划”,计划在全球共发射77颗卫星,但最终只发射了66课。
长征二号丙改进型火箭就曾担任过铱星的发射任务,但由于当时技术所限,每次发射只能搭载二至三颗卫星,发射一次的成本约为三千万美元,高昂的火箭发射费用导致其终端消费价格惊人。
年,一部铱星电话的价格约为六千至八千美元,每分钟的通话费用约为三至七美元,最终因前期成本影响后期消费定价过高,于年铱星爆毙!
星链计划初始
而另一卫星通信项目,是曾经最有可能成为星链计划对手的OneWeb。计划发射六百颗卫星,来实现覆盖全球的互联网。而OneWeb的投资人正是阿里巴巴的最大股东孙正义的日本软银集团,最终在发射了74颗卫星后,由于火箭发射成本的原因导致破产,并在近日传出中国两个企业有意收购OneWeb的传闻。
马斯克于年成立的商业航天公司SpaceX,用六年时间成功发射火箭,用不到16年的时间造出了世界现役运载能力最强且可以回收的火箭。未来,他计划建造巨型火箭,可以将人类送往火星。
但在那之前,他想利用火箭做另一件更加疯狂的事情StarLink星链计划,这位特斯拉汽车的创办者频频撼动人们的认知,他对未来生活方式的设想涉及交通、能源、支付、脑机接口等众多领域,但航天无疑是其中最具野心的布局。
年一月,马斯克正式宣布SpaceX的卫星互联网服务计划:StarLink星链计划,是通过近地轨道上不止上万颗通讯卫星全面覆盖地球,可以向全球任何地区的任何用户提供至少1Gbps带宽的互联网通讯服务及通讯信号。
年2月22日,SpaceX成功发射了一枚“猎鹰九号”火箭,并将两颗小型试验通讯卫星送入轨道。这是马斯克雄心勃勃的全球互联网卫星部署星链计划项目的起步。
每颗星链卫星重约千克,有板状的卫星本体可以面可折叠的太阳能板组成。每颗卫星上搭载了四面相控阵天线,用来进行网络服务。低轨卫星通信的优势就是快,一方面星链的信号传播速度接近于真空中每秒三十万公里的光速,而光信号在光纤中传播的速度约为每秒二十万公里。
与此同时,星链不同于远距离光纤通信那样,靠一段一段的连接起来,而是直接点对点。因此,即便考虑空地往返这种通气手段也更高效。
年五月,星链第一批发射的六十颗卫星进入千米的近地轨道,之后又分别于年十一月和年一月进行了第二次和第三次发射。
到了年4月22日“猎鹰九号”火箭从肯尼迪航天中心基地发射,将第七批的六十颗卫星送上了太空。至此,包含前述两颗实验卫星在内,“星链计划”已经成功地发射了颗卫星。
年底前计划将一千两百颗卫星送入太空并投入公测。所以说“星链计划”距离成功并不遥远,星链计划初期将发射1.2万颗卫星投资额仅仅一百亿美元。但就在去年马斯克将卫星的数量提升至恐怖的4.2万颗。
看到这,你是不是觉得神一样的马斯克太会过日子了,还没完,火箭发射后,六十颗卫星脱离入轨,变成了最大的难题。
按我们正常人的思维,一颗火箭要将六十颗卫星按照计划顺序送入指定轨道的特定位置,还要丝毫不差。除了克服火箭本身的稳定性问题,还要考虑火箭频繁启停、卫星碰撞信号干扰等问题,所以在一般人看来,这几乎是不可能的任务。
SpaceX设计,将每颗卫星的最终运行位置提前写入卫星,火箭与卫星一次性脱离。然后每颗卫星根据提前设计好的位置只用自带的离子发动机自行进行变轨抵达预先设计好的运行位置。
而正是这一方案,让一次性运送六十颗卫星的壮举得以实现,曾经一箭三星已经让我们兴奋不已。而如今,六十颗卫星一次发射,马斯克通过思维转换,简化卫星脱离并轨过程,让复杂又难以实现的事情变得简单,真不愧为神人。
你以为这就完事了?会过日子的马斯克总是在改变点点滴滴,长久以来卫星的离子发动机所采用的燃料一直都是氙气,而氙气的价格约为每立方米一万美元。SpaceX改进离子发动机燃料从氙气转为氪气,而氪气的价格仅为每立方米五百美元左右。
而这一小点的改变就能让马斯克在“星链计划”中省下十亿美元以上,听完这些你有什么想说的呢?
星链与你我
看到这,其实我们对“星链计划”已经有了一定的了解,那问题来了我们能用得上星链网络吗?他真的能代替5G网络么?
现阶段星链并不是给我们普通老百姓使用的,而且它也并不能完全替代5G。为什么这么说呢?首先先说星链网络的定价,其接收器的价格约为元人民币,好比我们家庭宽带中的光猫,每月网费约为元人民币,一年的费用也就是元,网速为1Gbps,而我们家Mbps的电信宽带年费价格为元,还赠送了手机套餐速度相差的2.5倍,而价格却相差了11倍,所以这其实并不是大部分人的首选网络。
而且由于某些原因,我们也不太可能会用上星链网络,你们说呢?起码在1.2万颗卫星的这个阶段,大部分人还是不会选择的。但如果当卫星数量达到最终的4.5万颗以后,我相信一切都将发生改变,甚至包括替代5G或6G。
就现阶段来看,星链正式商用后更多的作用是提供骨干网络,也就是为偏远地区提供免物理连接方式的网络。接通一个地面终端可以为一片区域提供全部的网络服务,既不用铺设价格高昂的骨干网络,比如海底光缆又能免除数量众多的基站设立。
所以星链的使用场景,包括但不限于区域骨干网络人口密度小的国家或地区:高山、湖泊、海上、空中的民航客机、数以万计的海岛、自动驾驶汽车、无人机等等,以及那些今天仍没有通讯网络的地区。
在科技如此发达的今天,全球仍有约四十亿人口仍未接入通讯网络。在中国我们可能感受不到,但如果你在美国一些西部偏远城市,除了市中心的4G信号还算好,大部分人烟稀少的地方根本没有信号。
所以说,现阶段的星链和5G的关系其实是相辅相成,暂时还不存在替代问题。
星链计划动机不纯
我们今天所使用的互联网,其实是年最早名为阿帕网,现有的地面与飞行中的飞机网络传输速度上限为兆,而星链将为其提供高达1bps的网络传输速度,这是前所未有的巨大突破,以此为基础将改变现有很多的航天技术将发生翻天覆地的变化。
通过大数据自动识别,分类追踪,图像识别系统,加入光学观测,对真假目标识别率特别高,抗干扰能力强,对地面目标移动物体的监控进入全新时代。
如果说以前的侦察卫星是高清图片级的,那星链卫星就是精准的3D建模,好比在游戏里开启了上帝模式。
未来,当我们仰望星空,满眼都是网状规则排列的明亮卫星,那时的孩子们会怎样理解星空的意义呢?你对埃隆马斯克的星链计划是怎么看,将来有一天我们会不会使用星链网络呢?
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