马斯克的宽带互联网卫星
北京时间
2018
年
2
月
22
日晚上
10
点
17
分，美国太空探索技术公司（
SpaceX
）终于在加利福尼亚州范登堡空军基地利用猎鹰
9
号中型运载火箭成功发射
PAZ
卫星。在火箭发射约
11
分钟后，卫星在近地轨道进行部署。抛开
PAZ
不谈，此次任务可谓
“
偷偷
”
实现了人类首次近地轨道互联网卫星的发射。
任务结束后，猎鹰
9
号第一级火箭将不予回收，毕竟这是一枚
“
二手火箭
”
。
作为主要负载的
PAZ
卫星是西班牙军用地球观测卫星，不过大部分人的目光并不在它的身上。跟随猎鹰
9
号一起上天的还有两颗较小的
SpaceX
原型卫星，即
Microsat-2a
和
Microsat-2b
。它们的成功部署意味着埃隆
·
马斯克（
Elon Musk
）的卫星互联网计划（
Starlink
）迈出了第一步。
PAZ
卫星部署成功
卫星互联网计划
这一项目可以说相对保密，它将很有可能成为新型的卫星宽带上网服务提供者。目前，主要的卫星互联网服务商（比如美国卫讯和休斯通信）都依赖地球静止轨道上的大型卫星，其高度大约在
3.5
万公里以上。
数据信号在这些卫星与地面用户之间往返传输，往往会带来较高的延迟。通过这种网络进行实时视频通话或者在线游戏，体验较差，需要强大的耐心，吃鸡更是无望。但是，对于生活在偏远地区的用户来说，也并没有更好的上网选择。
近地轨道
(LEO)
互联网卫星覆盖范围示意图
现在，
SpaceX
计划打造的卫星网络将在高度
1110
公里至
1325
公里的近地轨道内运行，而这还只是第一梯队的卫星群。也就是说，
SpaceX
卫星相对于地面的距离比前者缩短了很多。这将大幅降低网络延时。据技术团队透露，
SpaceX
卫星网络将实现
25
到
35
毫秒的延迟水平，这已经可以和地面网络条件打个平手。
不过，这种方案也要付出相应的代价。由于距离地球表面更近，这些卫星能够覆盖的地面范围也变得更为有限。所以，
Starlink
项目需要大批量的卫星才能照顾到整个地球。
尽管
SpaceX
拒绝透露详细信息，但根据其向美国联邦通信委员会（
FCC
）递交的申请，
SpaceX
计划先在上述高度的近地轨道部署
4425
颗小型卫星。每颗卫星的重量约为
386
公斤。他们将在
2019
年开始发射首批互联网卫星，并陆续持续到
2024
年。
一旦前
800
颗卫星设置完毕并投入运行，那么美国和国际主要区域将能够享受
1Gbps
的宽带服务，这大概是
2015
年底全球互联网平均速度
5.6Mbps
的
180
倍。而剩下的卫星大军将进一步覆盖全世界人民的上网需求。
马斯克在
2015
年表示，人们将可以利用小尺寸设备接入
Starlink
卫星互联网服务。这种终端设备每台价格约为
100
到
300
美元。
故事并没有到此结束，一旦近地轨道的卫星群落部署完成，
SpaceX
将继续在
340
公里左右高度区域部署更为庞大的卫星军团，确切来说还有
7518
颗卫星将作为第二梯队上天。
可以看到，
SpaceX
总共计划部署将近
12000
颗卫星。马斯克本人表示，整个项目可能将耗资上百亿美元。自此，地球上空将变得密密麻麻，我们也将可以在任何地点体验高速度、低延迟的互联网服务。
截至
2017
年
8
月
31
日，全世界环绕地球正常运行的卫星共计
1738
颗。其中美国拥有
803
颗，中国
204
颗，俄罗斯
142
颗；近地轨道卫星占
1071
颗。而失效卫星在几年前就已经达到
2600
多颗，现在恐怕更多。
不过，这些卫星死的活的全部加在一起，也才相当于
SpaceX
互联网卫星舰队的三分之一。
超近地轨道
(VLEO)
互联网卫星覆盖范围示意图
近地轨道和超近地轨道卫星覆盖区域对比
两颗测试卫星
根据
FCC
公布的文件，昨晚发射的两颗测试卫星将被送入距离地面约
516
公里的轨道。对比来看，国际空间站的轨道高度在
400
公里左右。
在
Microsat-2a
和
Microsat-2b
进入轨道，部署完毕后，
SpaceX
将通过它们和一系列地面站进行通信测试。测试端除固定站点外，还包括移动车辆：
SpaceX
加利福尼亚州霍桑总部特斯拉汽车加利福尼亚州费利蒙总部
SpaceX
德克萨斯州麦格雷戈测试中心
SpaceX
德克萨斯州布朗斯维尔站点
SpaceX
华盛顿州雷德蒙德站点
SpaceX
华盛顿州布鲁斯特站点三辆移动
“
测试车
”。
另外，参与测试的还有其他地区的合作方。他们来自阿根廷的科尔多瓦（
Cordoba
），挪威的特罗姆瑟（
Tromso
），新西兰的阿瓦鲁阿（
Awarua
）等地，可谓天南海北。
技术与竞争
当然，
SpaceX
并非没有竞争对手。
Globalstar
、
Iridium
、
OneWeb
等企业都有着自己的卫星计划。但是没有谁比得过埃隆
·
马斯克的野心。而就在上周三，美国联邦通信委员会主席
Ajit Pai
提议批准
SpaceX
在美国和全球利用卫星提供宽带服务，可谓强力背书。
根据《华尔街日报》在
2017
年的财务预测，至
2025
年，
SpaceX
的卫星互联网系统预计将拥有
4000
多万用户，年收入将达到
300
亿美元。
为了实现这大胆的计划，
SpaceX
将采用先进的激光技术，使卫星之间能够彼此通信，相互协调。而今天送上近地轨道的两颗试验用卫星就将为这一技术奠定基础。
也许是出于竞争对手的考虑，
OneWeb
等公司认为
SpaceX
如此大规模的
Starlink
项目将对轨道上的其他卫星带来危险。不过，
SpaceX
已经作出回应，表示他们满足所有的安全标准，能够保证和其他卫星拉开足够的缓冲距离。
当这些卫星达到
5
至
7
年的寿命年限后，将脱离运行轨道。这意味着，它们将比国际标准提早很多年坠入地球大气层，灼烧殆尽。
另外，为了庆祝此次发射，科技大佬埃隆
·
马斯克狂撒
5000
以太币（
ETH
）。如果你给他提供的账号汇入
0.5-2
个以太币，那么该账户会自动返还你
10
倍，也就是
5
到
20
个以太币。当然，如果你去晚了，那么你转过去的以太币也会退给你。截至
2018
年
2
月，以太币是市值第二高的加密货币，仅次于比特币。至发稿时止，以太币价值在
800
美元左右浮动。也就是说，参加马斯克活动的朋友，最少净赚
4.5
个以太币，约合
2.3
万元人民币。
埃隆
·
马斯克庆祝火箭发射
从猎鹰重型运载火箭护送特斯拉跑车飞向火星，到卫星互联网计划迈出第一步，不到一个月的时间内，埃隆
·
马斯克和
SpaceX
就两次给我们带来如此震撼的惊喜。正是他们的存在，人类才能不断地拓展潜能，探索宇宙的极限。
埃隆·马斯克
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