6月4日9時25分，美國太空探索技術公司（SpaceX）成功一次將60顆衛星送入軌道，這是SpaceX公司“星鏈”計劃的第八次發射。2019年5月23日，“星鏈計劃”用“獵鷹9號”第一次成功發射了60顆衛星，迄今為止，該公司迄今已通過8次發射將480顆“星鏈”組網衛星送入軌道。
“星鏈”（Starlink）是SpaceX正在開發的衛星網絡的名稱。由於目前的互聯網寬頻系統無法到達地球每一個角落，特別是一些人跡罕至的地區。為了解決這個難題，2015年1月，SpaceX創始人馬斯克提出衛星互聯網服務計劃，即“星鏈計劃”，準備向近地軌道發射大約12000顆衛星，而當前全球在軌工作的全部衛星不到2000顆，由它們組成的網鏈將為人類社會提供全覆蓋無死角的互聯網服務。根據美國聯邦通訊委員會（FCC）批準的方案，這些衛星分布在距離地面336-1325公里的近地軌道範圍內，其中4425顆在700英裡(約1126公里)的高空運行，另外7518顆在200英裡(約322公里)的高空運行。後來，該公司又計劃增加30000顆，使“星鏈”達到42000顆衛星。
相比一箭10星，雖然“星鏈”的一箭60星並無技術突破，但一次要把60顆衛星送入軌道，還是面臨許多技術挑戰。首先必須解決在一瞬間大量釋放衛星可能引發的碰撞問題，衛星要按照預定程序順利“出艙”且不能相互擦碰。這需要為每一顆衛星“量身定做”最佳的分離路線和分離的時間，實現多顆衛星的“各行其道”。此外，衛星釋放的過程中，火箭的結構角度和重心分布會發生改變，姿態控制系統必須在每一顆衛星的分離瞬間保證火箭飛行穩定。同時，避免不同衛星內部電子設備產生無線電干擾也是技術人員必須解決的重要問題。毫無疑問，實現這一目標的技術門檻相當高。
一旦“星鏈”完成，會極大改善全球通訊，甚至會顛覆現行的互聯網架構。眾所周知，衛星互聯網通過電纜發送互聯網信號，而電纜必須通過物理敷設才能到達遙遠的地方。另外目前的衛星互聯網使用的航天器在地球上某個特定地點上空22,236英裡的軌道上運行，但在這個距離上，發送和接收數據通常會有一定的時間延遲。這意味著目前的通過電纜通訊存在三個方面弊端：一些地方根本無法被衛星信號所覆蓋，同時，電纜成本很高，最後，很難做到即時通訊。“星鏈”則能有效克服上述弊端。一方面，“星鏈”的衛星位於近地軌道，因而更接近地球和互聯網，“星鏈”衛星意味著將大量的信息迅速傳送到地球上的任何一個點，甚至海洋和其他非常難以到達的地方，這樣就根本不需要在那些地方敷設昂貴的光纖電纜。另一方面，“星鏈”中衛星互聯網是由約42000多顆衛星通過空間傳送信息的，這相當於在真空中傳輸信息，其傳輸速度比光纖電纜快47%。與此相關，“星鏈”推出一種全新的網絡通訊協議，運用在其專用的互聯網星座上，其技術表明這是一種去中心化的連接網絡，每個用戶都具備伺服器功能，數據在這些伺服器上通過新協議自動流通，達到最佳訪問與傳輸速度，衛星能精確了解每個用戶的物理位置。如果這套系統運行良好，則可能顛覆現有及未來互聯網架構。另外，“星鏈”互聯網星座採用端對端（end-to-end）的計算機韌體加密技術，目前的電腦黑客技術根本無法破解，這種能力未來也能通過加密補丁技術的全球範圍內的升級來鞏固信息傳輸的安全性。
由於擁有這麽多優勢，據馬斯克估計，“星鏈”將搶佔全球3%到5%的電信市場，年收入3兆美元。
儘管“星鏈”可能帶來很多好處，但仍面臨諸多挑戰和問題。首先，如此數量的衛星，一旦失效是否會成為太空垃圾或碎片？會不會造成嚴重的太空擁堵？這是“星鏈”面臨的最大質疑。目前地球軌道上有2000顆運行中的衛星，“星鏈”部署完畢後將大大增加這一數字。這可能會增加衛星在太空相撞的風險，產生更多的碎片，進一步威脅其他航天器。在2019年的發射中，有三顆“星鏈”衛星通訊中斷而失去聯繫，這為上述擔憂提供了實錘。同時，自1957年蘇聯發射第一顆人造衛星以來，人類一共發射了大約一萬枚人造天體（目前仍然在軌的衛星數量為2000顆左右），而“星鏈”準備最終發射42000顆衛星（根據SpaceX提交給FCC的備案，他們準備在此前12000顆的基礎之上，額外再發射30000顆衛星），這將會使目前的衛星密度提高20倍左右，屆時大量的人造衛星、太空垃圾將漂浮在這片區域中，導致近地空間的嚴重擁堵。
其次，“星鏈”可能給天文學帶來災難。當42000顆衛星全部發射完畢後，22個衛星通常或連成一串，在某個特定軌道平面上運行。當它們劃過天空之時，因反射太陽光而發亮，在天空形成一串光點。這讓天文學家們開始產生擔憂和困擾。因為這42000顆衛星反射的太陽光是一種虛假的星光，可能會打亂它們長期曝光的天空圖像，射電天文學家還懷疑，這些衛星所使用的頻率可能與科學家用來研究太空中遙遠物體的頻率交叉。
而作為新興技術，“星鏈”一問世就對相關產業、尤其是5G技術形成嚴峻挑戰。相對於5G來說，“星鏈”由於採用衛星傳輸的方式，因此信號覆蓋將不會受到地形、地貌和所在區域的限制；同時，由於每一顆衛星都能提供20Gbps的容量，數量龐大的衛星顯然可以帶來相當可觀的系統容量，因而，“星鏈”的容量大、速度高。在美國5G落後中國的情況下，美國聯邦政府放行“星鏈”，其背後的戰略較量不言而喻。但“星鏈”也有相比5G的劣勢——存在帶寬問題。眾所周知，一個WiFi同時連接的人數越多，網速越慢。從目前SpaceX公布的測試數據看，60顆衛星能提供1T的帶寬，測試的下行速度能達到610Mbps，距離理論上的1Gbps還有較大差距。即使後續SpaceX能將單顆衛星的帶寬提升到1T，在面對人口較多的地區時仍無法提供足夠的速度。而5G覆蓋的是一個地區就有千萬甚至上億的用戶，兩者顯然不是在一個數量級。估計SpaceX也意識到了這個問題，就增加衛星數量，彌補網速較慢的短板，所以衛星增加到42000顆。
總體而言，“星鏈”作為一種新興的技術，既有優勢、也有不足，既面臨挑戰，也有廣闊發展前景。在滿足移動寬頻和語音需求方面，與既有網絡有很好的互補性，可以共同完成對城鄉的覆蓋。對我國來說，剛剛在新基建戰略中加入的衛星互聯網，與5G並重發展，縮小與美國的差距，這是一項很重要的戰略決策。
（作者為華東政法大學政治學與公共管理學院教授，本文僅代表個人觀點。編輯郵箱：[email protected]）
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