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6月4日9時(shí)25分，美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)成功一次將60顆衛(wèi)星送入軌道，這是SpaceX公司“星鏈”計(jì)劃的第八次發(fā)射。2019年5月23日，“星鏈計(jì)劃”用“獵鷹9號(hào)”第一次成功發(fā)射了60顆衛(wèi)星，迄今為止，該公司迄今已通過8次發(fā)射將480顆“星鏈”組網(wǎng)衛(wèi)星送入軌道。

“星鏈”(Starlink)是SpaceX正在開發(fā)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的名稱。由于目前的互聯(lián)網(wǎng)寬帶系統(tǒng)無法到達(dá)地球每一個(gè)角落，特別是一些人跡罕至的地區(qū)。為了解決這個(gè)難題，2015年1月，SpaceX創(chuàng)始人馬斯克提出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)計(jì)劃，即“星鏈計(jì)劃”，準(zhǔn)備向近地軌道發(fā)射大約12000顆衛(wèi)星，而當(dāng)前全球在軌工作的全部衛(wèi)星不到2000顆，由它們組成的網(wǎng)鏈將為人類社會(huì)提供全覆蓋無死角的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)的方案，這些衛(wèi)星分布在距離地面336-1325公里的近地軌道范圍內(nèi)，其中4425顆在700英里(約1126公里)的高空運(yùn)行，另外7518顆在200英里(約322公里)的高空運(yùn)行。后來，該公司又計(jì)劃增加30000顆，使“星鏈”達(dá)到42000顆衛(wèi)星。

相比一箭10星，雖然“星鏈”的一箭60星并無技術(shù)突破，但一次要把60顆衛(wèi)星送入軌道，還是面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。首先必須解決在一瞬間大量釋放衛(wèi)星可能引發(fā)的碰撞問題，衛(wèi)星要按照預(yù)定程序順利“出艙”且不能相互擦碰。這需要為每一顆衛(wèi)星“量身定做”最佳的分離路線和分離的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)多顆衛(wèi)星的“各行其道”。此外，衛(wèi)星釋放的過程中，火箭的結(jié)構(gòu)角度和重心分布會(huì)發(fā)生改變，姿態(tài)控制系統(tǒng)必須在每一顆衛(wèi)星的分離瞬間保證火箭飛行穩(wěn)定。同時(shí)，避免不同衛(wèi)星內(nèi)部電子設(shè)備產(chǎn)生無線電干擾也是技術(shù)人員必須解決的重要問題。毫無疑問，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)門檻相當(dāng)高。

一旦“星鏈”完成，會(huì)極大改善全球通訊，甚至?xí)嵏铂F(xiàn)行的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。眾所周知，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通過電纜發(fā)送互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)，而電纜必須通過物理敷設(shè)才能到達(dá)遙遠(yuǎn)的地方。另外目前的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)使用的航天器在地球上某個(gè)特定地點(diǎn)上空22,236英里的軌道上運(yùn)行，但在這個(gè)距離上，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)通常會(huì)有一定的時(shí)間延遲。這意味著目前的通過電纜通訊存在三個(gè)方面弊端：一些地方根本無法被衛(wèi)星信號(hào)所覆蓋，同時(shí)，電纜成本很高，最后，很難做到即時(shí)通訊。“星鏈”則能有效克服上述弊端。一方面，“星鏈”的衛(wèi)星位于近地軌道，因而更接近地球和互聯(lián)網(wǎng)，“星鏈”衛(wèi)星意味著將大量的信息迅速傳送到地球上的任何一個(gè)點(diǎn)，甚至海洋和其他非常難以到達(dá)的地方，這樣就根本不需要在那些地方敷設(shè)昂貴的光纖電纜。另一方面，“星鏈”中衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是由約42000多顆衛(wèi)星通過空間傳送信息的，這相當(dāng)于在真空中傳輸信息，其傳輸速度比光纖電纜快47%。與此相關(guān)，“星鏈”推出一種全新的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，運(yùn)用在其專用的互聯(lián)網(wǎng)星座上，其技術(shù)表明這是一種去中心化的連接網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)用戶都具備服務(wù)器功能，數(shù)據(jù)在這些服務(wù)器上通過新協(xié)議自動(dòng)流通，達(dá)到最佳訪問與傳輸速度，衛(wèi)星能精確了解每個(gè)用戶的物理位置。如果這套系統(tǒng)運(yùn)行良好，則可能顛覆現(xiàn)有及未來互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。另外，“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)星座采用端對(duì)端(end-to-end)的計(jì)算機(jī)固件加密技術(shù)，目前的電腦黑客技術(shù)根本無法破解，這種能力未來也能通過加密補(bǔ)丁技術(shù)的全球范圍內(nèi)的升級(jí)來鞏固信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

由于擁有這么多優(yōu)勢(shì)，據(jù)馬斯克估計(jì)，“星鏈”將搶占全球3%到5%的電信市場(chǎng)，年收入3萬億美元。

盡管“星鏈”可能帶來很多好處，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)和問題。首先，如此數(shù)量的衛(wèi)星，一旦失效是否會(huì)成為太空垃圾或碎片?會(huì)不會(huì)造成嚴(yán)重的太空擁堵?這是“星鏈”面臨的最大質(zhì)疑。目前地球軌道上有2000顆運(yùn)行中的衛(wèi)星，“星鏈”部署完畢后將大大增加這一數(shù)字。這可能會(huì)增加衛(wèi)星在太空相撞的風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)生更多的碎片，進(jìn)一步威脅其他航天器。在2019年的發(fā)射中，有三顆“星鏈”衛(wèi)星通訊中斷而失去聯(lián)系，這為上述擔(dān)憂提供了實(shí)錘。同時(shí)，自1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星以來，人類一共發(fā)射了大約一萬枚人造天體(目前仍然在軌的衛(wèi)星數(shù)量為2000顆左右)，而“星鏈”準(zhǔn)備最終發(fā)射42000顆衛(wèi)星(根據(jù)SpaceX提交給FCC的備案，他們準(zhǔn)備在此前12000顆的基礎(chǔ)之上，額外再發(fā)射30000顆衛(wèi)星)，這將會(huì)使目前的衛(wèi)星密度提高20倍左右，屆時(shí)大量的人造衛(wèi)星、太空垃圾將漂浮在這片區(qū)域中，導(dǎo)致近地空間的嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

其次，“星鏈”可能給天文學(xué)帶來災(zāi)難。當(dāng)42000顆衛(wèi)星全部發(fā)射完畢后，22個(gè)衛(wèi)星通?；蜻B成一串，在某個(gè)特定軌道平面上運(yùn)行。當(dāng)它們劃過天空之時(shí)，因反射太陽(yáng)光而發(fā)亮，在天空形成一串光點(diǎn)。這讓天文學(xué)家們開始產(chǎn)生擔(dān)憂和困擾。因?yàn)檫@42000顆衛(wèi)星反射的太陽(yáng)光是一種虛假的星光，可能會(huì)打亂它們長(zhǎng)期曝光的天空?qǐng)D像，射電天文學(xué)家還懷疑，這些衛(wèi)星所使用的頻率可能與科學(xué)家用來研究太空中遙遠(yuǎn)物體的頻率交叉。

而作為新興技術(shù)，“星鏈”一問世就對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)、尤其是5G技術(shù)形成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。相對(duì)于5G來說，“星鏈”由于采用衛(wèi)星傳輸?shù)姆绞?，因此信?hào)覆蓋將不會(huì)受到地形、地貌和所在區(qū)域的限制;同時(shí)，由于每一顆衛(wèi)星都能提供20Gbps的容量，數(shù)量龐大的衛(wèi)星顯然可以帶來相當(dāng)可觀的系統(tǒng)容量，因而，“星鏈”的容量大、速度高。在美國(guó)5G落后中國(guó)的情況下，美國(guó)聯(lián)邦政府放行“星鏈”，其背后的戰(zhàn)略較量不言而喻。但“星鏈”也有相比5G的劣勢(shì)——存在帶寬問題。眾所周知，一個(gè)WiFi同時(shí)連接的人數(shù)越多，網(wǎng)速越慢。從目前SpaceX公布的測(cè)試數(shù)據(jù)看，60顆衛(wèi)星能提供1T的帶寬，測(cè)試的下行速度能達(dá)到610Mbps，距離理論上的1Gbps還有較大差距。即使后續(xù)SpaceX能將單顆衛(wèi)星的帶寬提升到1T，在面對(duì)人口較多的地區(qū)時(shí)仍無法提供足夠的速度。而5G覆蓋的是一個(gè)地區(qū)就有千萬甚至上億的用戶，兩者顯然不是在一個(gè)數(shù)量級(jí)。估計(jì)SpaceX也意識(shí)到了這個(gè)問題，就增加衛(wèi)星數(shù)量，彌補(bǔ)網(wǎng)速較慢的短板，所以衛(wèi)星增加到42000顆。

總體而言，“星鏈”作為一種新興的技術(shù)，既有優(yōu)勢(shì)、也有不足，既面臨挑戰(zhàn)，也有廣闊發(fā)展前景。在滿足移動(dòng)寬帶和語(yǔ)音需求方面，與既有網(wǎng)絡(luò)有很好的互補(bǔ)性，可以共同完成對(duì)城鄉(xiāng)的覆蓋。對(duì)我國(guó)來說，剛剛在新基建戰(zhàn)略中加入的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，與5G并重發(fā)展，縮小與美國(guó)的差距，這是一項(xiàng)很重要的戰(zhàn)略決策。

(何奇松作者為華東政法大學(xué)政治學(xué)與公共管理學(xué)院教授)