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星鍊背後的深淵,馬斯克和美國防部有何瓜葛,他們真的在針對5G嗎

2022年初的一場地磁暴,讓美國著名的“鋼鐵俠”馬斯克有些酸楚。

2月3日,作為商業航天的領頭羊,美國太空探索技術公司(SpaceX),剛剛在他們的首席執行官馬斯克的指令下,發射了49顆“星鍊”衛星,就被一場突如其來的磁暴席卷了。

2月4日,49顆星中的40顆,度完了它們僅僅一天的榮耀,隕落了。

馬斯克曾經在接受采訪時表示:“星鍊”将由4.2萬顆衛星組成,耗資約300億美元,其中還不包括後期維護和補替費用。

這樣算來,一顆衛星再便宜也得近100萬美元。

一場地磁暴,一次收割了SpaceX的整整4000萬美元,委實讓人心痛。

不過,對于雄心壯志的馬斯克來說,這點痛算不了什麼。

星鍊背後的深淵,馬斯克和美國防部有何瓜葛,他們真的在針對5G嗎

即使全部星鍊的4.2萬顆星,使用壽命也不過7年而已。一個周期過後,統統更換,這樣算來,平均每年要發射6000顆。

按照一次發射60顆計算,每年需要發射100次,平均三天半一次。

但是目前,SpaceX的發射頻率僅僅是兩周一次,一年勉強能發射千餘顆星。

照這個速度,發射完4.2萬顆星需要42年,幾乎是整整6個衛星的壽命周期。這樣看來,“星鍊”計劃,将是一個永無終日的“黑洞”。

不過,按照馬斯克的說法,“星鍊”計劃,将是他手中最有盈利能力的項目。因為隻要拿下全球通信市場佔有率的5%,“星鍊”的年收入就能超過500億美元,這是SpaceX整個公司在2019年營收額的整整17倍。

相比于旗下的新能源汽車、星艦計劃以及商業航天項目等,“星鍊”計劃絕對是SpaceX未來商業矩陣中的“金牛業務”。

是以,這個“黑洞”在馬斯克眼中,更像是個吸金的風暴眼。

然而,從商業角度分析,“星鍊”計劃并不像個能夠迅速賺錢的買賣。

已經在太空閃爍的“星鍊”目前主要為北美和歐洲國家提供網絡服務。

這些國家的使用者首先需要購買一個價值499美元的終端接收器,再繳納每月99美元的基礎費用。

但那個終端接收器的成本就達2500美元,回收這個成本,需要大概兩年時間。

而在美國,以地面基站建構的家庭寬帶網每月基礎費用約80美元。

相比之下,“星鍊”網絡服務的成本效益,還真不是太高。想要得到普通消費者的追捧,沒那麼簡單。

然而,這個一再被馬斯克強調,主要應用于民用場景的“全球衛星網際網路”——“星鍊”,卻從誕生之初就受到了美國政府和軍方的極大關注。

各種官方訂單、軍方支援,配合着巨額股權融資,讓“星鍊”計劃穿越着“黑洞”一路前行。

“星鍊”計劃的真正意圖究竟何在?是潛藏着軍事目的?還是為了跨越5G?馬斯克和美國國防部又有着什麼樣的關系?

讓我們來一起看看,“星鍊”的背後到底隐藏着什麼?

“星球大戰”的延續

4.2萬顆星,布滿三層巨型衛星網絡,覆寫在距地面分别為340千米、550千米和1150千米的軌道上,将形成一個環繞地球的巨大“星座”。

星鍊背後的深淵,馬斯克和美國防部有何瓜葛,他們真的在針對5G嗎

這不由讓人想起冷戰時期著名的“星球大戰計劃”。

1983年3月,時為美國總統羅納德·裡根在白宮宣布,将啟動一項旨在“消除戰略核飛彈威脅”的計劃。

這個計劃的目的,就是壓制當時的冷戰對手蘇聯,被時任聯邦參議員愛德華·肯尼迪稱為“不計後果的‘星球大戰’計劃”。

随着冷戰硝煙的散退,“星球大戰”貌似成為影視劇的最佳題材,逐漸走進了曆史。

然而,對太空特權有着極強憂患意識的美國,相當重視未來,“星鍊”計劃恰如其分的到來,迅速激活了他們從不安分的心,“新星球大戰計劃”又要開始了。

事實上,“星鍊”計劃自從它的誕生,就潛藏着美國軍方基因。

它們的部分發射場建在美國範登堡空軍基地裡面;它們的技術驗證試驗被列入衛星和空軍戰機的保密互聯項目。

美國媒體宣稱,未來“星鍊”或将取代GPS,成為美軍下一代“可靠導航定位與授時”的最佳選擇。

有測試結果表明,“星鍊”衛星的定位精度在1米以内,信号強度是GPS的10倍以上,抗幹擾能力極強。

導航定位方面的表現,“星鍊”未來可期。在它的設計初衷寬帶通信方面,“星鍊”的表現更是搶眼。

目前,美軍通信衛星大都位于高軌道,距離遠、延時長,存在250毫秒的延遲傳輸。而位于低軌道的“星鍊”衛星,把延遲縮短了一個數量級,僅為25毫秒。

這種精度的延遲,在軍事應用方面相當有價值,可以實作指揮機構和武器平台間的實時通信。

而美軍提出的新型作戰概念,早已離不開“星鍊”的環繞。

“多域作戰”、“馬賽克戰”、“作戰雲”等等,都是基于“星鍊”提供的分布式極速資料通信展開,以達成“從傳感器到武器”這種内聚式聯合作戰效應。

說起“傳感器到武器”,其實,美軍早就開始在這方面布局。

“星鍊”計劃也并非馬斯克首創,它的本質就是以近地衛星,作為通信基站。

早在20世紀90年代,著名的摩托羅拉公司就曾嘗試過這種模式,就是當時大名鼎鼎的“銥星計劃”,建立一個全球移動通信系統。

不過,可能是當時的“銥星計劃”太超前了,同時期的地面通信發展過于迅猛,全球手機使用者迅猛普及。

以緻耀眼的“銥星計劃”一時沒能形成足夠規模的使用者群體,最終成為昙花一現的流星。

不過,美國軍方沒有錯過這次機會,他們悄悄地在“銥星”星座的衛星上搭載了戰場殺傷傳感器,并在美國和同盟國家的通信衛星上搭載了太空感覺傳感器。

這樣,在這還不成熟的商業探索過程中,美國軍方已經悄然踏出了軍事應用的腳步。他們把窺探和感覺戰場的“眼睛”,移植到了太空。

如今,更為成熟優異的“星鍊”出現了,當中每一顆衛星都配備了氪離子推進器,有着相當靈活的機動變軌能力。

這是一個更好的平台,美國軍方沒有理由錯過。

2019年11月,美國國防部先進技術研究局宣布,将打造“莊家”系統,利用低軌道衛星對全球範圍進行監控。

此時正值首批60顆“星鍊”衛星發射入軌半年。

一旦“星鍊”搭載傳感器、機械臂、彈頭、雷射、微波等裝備,其他國家的衛星和空間站将直面“星鍊”的威脅。

遭遇偵察監視、軟殺傷、硬摧毀等等,統統難以抗拒。

馬斯克與美國國防部

“桃李不言、下自成蹊”,盡管馬斯克一直強調“星鍊”主要應用于民用場景,但美國政府和國防部總是能夠在恰當的時機,提出能與星鍊相比對的展望和計劃。

2018年3月,獵鷹九号對星鍊計劃進行了測試——發射了兩顆星鍊計劃實驗衛星,并進行了通信測試。

就在當月,時為美國總統的特朗普關于組建太空軍的想法,被寫入《國防戰略》報告。

僅僅三個月後的6月18日,特朗普下令美國防部立即啟動組建太空軍,要求獨立于空軍,成為美國武裝力量的第六軍種。

美國軍方也總能在合适時機給予SpaceX相當的支援,無論是明面的合同還是暗面的技術合作。

2019年3月,美空軍授予該公司2800萬美元的合同,對“星鍊”開展軍事服務示範驗證。

同年11月,在低軌技術驗證試驗中,“星鍊”為美空軍C-12運輸機提供高達610Mbps帶寬的網絡服務。

除了空軍,美國陸軍也沒有放慢與“星鍊”合作的腳步。

2020年5月,美陸軍與SpaceX簽署了一項“互助研發協定”,将用3年時間測試“星鍊”寬帶星座在各軍事網絡間傳輸資料的可行性。

而在“項目融合-2021”實彈演習中,美陸軍則更進一步。

他們利用“星鍊”衛星搭載的傳感器探測目标,并将資料傳輸至“泰坦”地面站進行智能決策,自主選擇打擊武器并摧毀目标。

借助“星鍊”,他們将完整殺傷鍊的時間縮短至20秒。

與美國軍方有着如此頻繁而緊密的合作,“星鍊”計劃讓人不得不浮想翩翩。馬斯克和美國防部有着什麼樣的瓜葛,SpaceX和美國軍方到底又有什麼關聯?

事實上,他們無論從個人關系上,還是項目合作上,都有着千絲萬縷的關聯。世上從來就沒有無緣無故的愛恨情仇。

這裡有個重要人物,就是麥克·格裡芬。這是一位航天專家,第159999号小行星就是以他為名,他也曾是“星球大戰”計劃的總工程師。

早在2002年,馬斯克就曾拉着格裡芬一起去俄羅斯買火箭,他們想購買俄羅斯航天部門的拳頭産品,“第聶伯”火箭,又稱SS-18“撒旦”飛彈。

那時格裡芬的身份還是in-Q-tel公司的總裁,這個公司的名稱和它的身份一樣很奇特,是由美國中央情報局資助的私營非營利企業。

腰包鼓鼓的馬斯克帶了了1000萬美元,他想要3枚“第聶伯”火箭。不過馬斯克顯然小瞧了對方的胃口,俄羅斯人很幹脆,一枚800萬美元……

生意沒談成,但馬斯克的收獲不小。在回國的飛機上,他開始琢磨火箭的利潤。

很快,精于計算的馬斯克得出了一個驚人的資料——俄羅斯人報價800萬美元的火箭,原材料成本不過24萬美元。

如此大的利潤空間,為什麼不自己幹呢!

抑制不住興奮的馬斯克就這樣開啟了他雄心勃勃的造火箭計劃……

另一邊,格裡芬也沒閑着。三年後,他迎來了自己生涯中的一個重要時刻。

2005年3月11日,時任美國總統喬治·沃克·布什宣布,提名格裡芬為美國航空航天局(NASA)第11任局長。

一位是頂尖的航天專家,美國航天界最顯赫的官員;一位是天才的冒險家和創造者,他們的相識相遇,自然碰撞出無數的火花。

在格裡芬的推動下,NASA與SpaceX的合作不斷深入。

馬斯克的“航天軌迹”與美國航空航天局也越來越接近。

2008年,SpaceX從NASA的“商業補給服務”項目獲得了16億美元的經費。

2010年12月8日,SpaceX研發的獵鷹9号火箭成功将“龍飛船”發射到地球軌道,并順利折返,轟動全球。

星鍊背後的深淵,馬斯克和美國防部有何瓜葛,他們真的在針對5G嗎

舉國之力的航天之光,就這樣降臨在一個民營企業身上。

時間來到2018年,已是美國防部副部長的格裡芬推動組建太空發展局。

太空發展局的主要職責,就是加速以商業低軌衛星為重點的太空軍事能力建設。

很自然的,SpaceX又收到一個大禮包。

2020年10月,美國太空發展局授予太空探索技術公司1.5億美元合同,用于開發軍用版“星鍊”衛星。

有着如此耀眼的光環加持,在天才冒險家馬斯克的強力推動下,“星鍊”計劃想不火,真的很難。

它的核心價值,早已轉向了軍事。新一輪的“星球大戰”,或許會把啟動的發條轉到SpaceX這裡。

“星鍊”計劃與5G

“星鍊”的價值核心,就是寬帶通信。

衛星網際網路之是以能夠異軍突起,很大原因在于,它是目前5G通信的“最佳參照物”。

這不得不讓人聯想起前段時間備受美國忌憚和打壓的華為5G。

華為5G早已享譽全球,參與了很多國家的網絡建設。在接下來的萬物互聯時代,它始終在發揮着強勁的推動力。

5G的應用前景是大勢所趨,未來智慧城市、人工智能、虛拟空間等都離不開5G的支撐。

在理論上,5G的峰值下載下傳速度達20Gbps,實際使用時下載下傳速度為數百M級,網絡延遲低于10毫秒。

“星鍊”計劃的單顆衛星的設計峰值帶寬也是20Gbps,這與5G是一緻的。

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但在實際上,“星鍊”的帶寬遠遠比不了5G。

因為在通信上,5G最重要的一個名額是流量密度,要求每平方公裡能夠提供100Tbps的帶寬。

這個名額保證了5G的傳輸速度和響應時間。它的背後,有着大量的基站做支撐,沒有足夠數量的基站,就不會有如此快的速度。

現在對照“星鍊”,了解起來就比較簡單了,可以把“星鍊”中的一顆衛星看成地面上一個5G基站。

而按照大陸的規劃,國内5G基站數量未來或将超過1000萬座。這還僅僅是大陸國内的統計,如果把範圍擴大到全球,那數字将更為龐大。

而且通信信号功率會随着傳輸的距離,以平方的速度衰減。再考慮到空氣和其他幹擾因素,甚至以接近按立方的速度衰減。

是以,聽上去讓人無比震撼的4.2萬顆衛星,也就相當于4.2萬個基站,對比有着龐大基站系數的5G,它的通信容量實在難以望其項背。

但是,從另一個角度看,“星鍊”計劃對5G基站卻有着很大的潛在威脅。這就是5G在移動網際網路時代的瓶頸,還是基站。

不能移動的基站!

5G的基站基于定點布置,密度很大,需要骨幹網絡支撐。而“星鍊”計劃在地面隻需要信号收發器,用于網絡上行下載下傳。

信号收發器并不需要固定安置,可以布放在全球任何一個角落,無論是南極,還是亞馬遜叢林,又或是汪洋大海、無際荒漠,乃至任何一個沒有骨幹網絡的“孤島”。

同時不要忘記,馬斯克另一個已經得到成熟應用的冒險家計劃——特斯拉電動汽車,這也是收發站的潛在載體。它在全球未來的密度很有可能超過5G基站。

是以,就目前看來,“星鍊”計劃和5G在很多場景可以起到互補作用。但着眼未來,“星鍊”計劃怎麼都不像是在對标5G時代,更像是美國用來走向6G的一個利器。

結語

在航天領域,軌道位置和頻譜資源,早已成為了極為稀缺的自然資源。衛星網際網路的競争,更是一場關于太空低軌軌道和頻譜資源的争奪戰。

根據國際電信聯盟(ITU)的規則,軌道和頻譜資源主要以“先到先得”的方式配置設定,後申報方不能對先申報國家的衛星産生不利幹擾。

而且還有個專門要求,除衛星廣播業務外,一國不能向其他國家提出該國衛星網絡不可覆寫本國領土的要求。

是以,當星光閃耀的“星鍊”來到大陸上空時,我們真的不知道該拿它怎麼辦。

好在大陸并非沒意識到這一點,也在未雨綢缪。

既有虹雲工程、鴻雁全球衛星星座通信系統、天地一體化資訊網絡等這樣大型的航天工程計劃,也有一些民用航天企業在逐漸發力。

一些商業衛星公司相繼提出了自己的“星鍊”計劃,比如北京九天微星科技、小米CEO雷軍投資的銀河航天等等。

據國際電信聯盟官網的公示資料顯示,2020年11月,大陸曾送出了兩個巨型衛星星座軌道和無線頻段使用申請,包括2階段7組近1.3萬顆寬帶通信衛星。

不過送出申請容易,放星上天難。發射火箭的成本,不容小觑。

相比SpaceX公司的獵鷹9火箭,我們的火箭成本還是高了不少,而且回收效率也比不上獵鷹。

而且,我們還有一個難以回避的短闆,就是這1.3萬顆星分屬于不同的機關,互相之間集合效應還有待商榷。

是以,跳出單純的衛星數量規模看,如何整合資源,打造高效完備的衛星産業鍊,更是關鍵中的關鍵。

深淵的背後,需要一雙凝視深淵的雙眼。

越是面對強大的對手,我們就越能發現自身的不足。不過,這并不是我們退卻的理由,而是我們進化的動力。

不久的将來,太空資源的歸屬,将直接關系到了國家間的資訊安全、太空安全和戰略安全,這将是一個無法避開的新戰場。

另一邊,我們抛開政治和軍事因素,再來看“星鍊”計劃。

“星球大戰”計劃,本是冷戰時期的産物。

如今,經過不甘寂寞的美國人開始重新加持,“星鍊”計劃在給他們帶來各種便利的同時,也給太空環境和太空生态文明帶來了重重困擾。

自從1957年第一顆人造衛星上天之後,人類披星趕月,相繼發射了近萬人造天體。

随着時間的流逝,有些人造天體成功回收,有些放逐太空,成為永恒的垃圾。

目前,仍然在軌的衛星數量約為2000顆。而SpaceX公司的星鍊計劃,直接将衛星的數量級提到4.2萬,這将使現有的衛星密度提高20倍左右。

屆時,無窮無盡的人造衛星和太空垃圾飄浮在地球上空,近地空間将是一片群“星”閃爍的景象。

随着一顆顆“星鍊”衛星升入太空,一張穹頂巨網悄然籠罩我們的星球。這些閃耀在地球上空的人造星光,灑落的将是福祉,還是隐患……

讓時間來說明一切吧!

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