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星链背后的深渊,马斯克和美国防部有何瓜葛,他们真的在针对5G吗

2022年初的一场地磁暴,让美国著名的“钢铁侠”马斯克有些酸楚。

2月3日,作为商业航天的领头羊,美国太空探索技术公司(SpaceX),刚刚在他们的首席执行官马斯克的指令下,发射了49颗“星链”卫星,就被一场突如其来的磁暴席卷了。

2月4日,49颗星中的40颗,度完了它们仅仅一天的荣耀,陨落了。

马斯克曾经在接受采访时表示:“星链”将由4.2万颗卫星组成,耗资约300亿美元,其中还不包括后期维护和补替费用。

这样算来,一颗卫星再便宜也得近100万美元。

一场地磁暴,一次收割了SpaceX的整整4000万美元,委实让人心痛。

不过,对于雄心壮志的马斯克来说,这点痛算不了什么。

星链背后的深渊,马斯克和美国防部有何瓜葛,他们真的在针对5G吗

即使全部星链的4.2万颗星,使用寿命也不过7年而已。一个周期过后,统统更换,这样算来,平均每年要发射6000颗。

按照一次发射60颗计算,每年需要发射100次,平均三天半一次。

但是目前,SpaceX的发射频率仅仅是两周一次,一年勉强能发射千余颗星。

照这个速度,发射完4.2万颗星需要42年,几乎是整整6个卫星的寿命周期。这样看来,“星链”计划,将是一个永无终日的“黑洞”。

不过,按照马斯克的说法,“星链”计划,将是他手中最有盈利能力的项目。因为只要拿下全球通信市场份额的5%,“星链”的年收入就能超过500亿美元,这是SpaceX整个公司在2019年营收额的整整17倍。

相比于旗下的新能源汽车、星舰计划以及商业航天项目等,“星链”计划绝对是SpaceX未来商业矩阵中的“金牛业务”。

因此,这个“黑洞”在马斯克眼中,更像是个吸金的风暴眼。

然而,从商业角度分析,“星链”计划并不像个能够迅速赚钱的买卖。

已经在太空闪烁的“星链”目前主要为北美和欧洲国家提供网络服务。

这些国家的用户首先需要购买一个价值499美元的终端接收器,再缴纳每月99美元的基础费用。

但那个终端接收器的成本就达2500美元,回收这个成本,需要大概两年时间。

而在美国,以地面基站构建的家庭宽带网每月基础费用约80美元。

相比之下,“星链”网络服务的性价比,还真不是太高。想要得到普通消费者的追捧,没那么简单。

然而,这个一再被马斯克强调,主要应用于民用场景的“全球卫星互联网”——“星链”,却从诞生之初就受到了美国政府和军方的极大关注。

各种官方订单、军方支持,配合着巨额股权融资,让“星链”计划穿越着“黑洞”一路前行。

“星链”计划的真正意图究竟何在?是潜藏着军事目的?还是为了跨越5G?马斯克和美国国防部又有着什么样的关系?

让我们来一起看看,“星链”的背后到底隐藏着什么?

“星球大战”的延续

4.2万颗星,布满三层巨型卫星网络,覆盖在距地面分别为340千米、550千米和1150千米的轨道上,将形成一个环绕地球的巨大“星座”。

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这不由让人想起冷战时期著名的“星球大战计划”。

1983年3月,时为美国总统罗纳德·里根在白宫宣布,将启动一项旨在“消除战略核导弹威胁”的计划。

这个计划的目的,就是压制当时的冷战对手苏联,被时任联邦参议员爱德华·肯尼迪称为“不计后果的‘星球大战’计划”。

随着冷战硝烟的散退,“星球大战”貌似成为影视剧的最佳题材,逐步走进了历史。

然而,对太空特权有着极强忧患意识的美国,相当重视未来,“星链”计划恰如其分的到来,迅速激活了他们从不安分的心,“新星球大战计划”又要开始了。

事实上,“星链”计划自从它的诞生,就潜藏着美国军方基因。

它们的部分发射场建在美国范登堡空军基地里面;它们的技术验证试验被列入卫星和空军战机的保密互联项目。

美国媒体宣称,未来“星链”或将取代GPS,成为美军下一代“可靠导航定位与授时”的最佳选择。

有测试结果表明,“星链”卫星的定位精度在1米以内,信号强度是GPS的10倍以上,抗干扰能力极强。

导航定位方面的表现,“星链”未来可期。在它的设计初衷宽带通信方面,“星链”的表现更是抢眼。

目前,美军通信卫星大都位于高轨道,距离远、延时长,存在250毫秒的延迟传输。而位于低轨道的“星链”卫星,把延迟缩短了一个数量级,仅为25毫秒。

这种精度的延迟,在军事应用方面相当有价值,可以实现指挥机构和武器平台间的实时通信。

而美军提出的新型作战概念,早已离不开“星链”的环绕。

“多域作战”、“马赛克战”、“作战云”等等,都是基于“星链”提供的分布式极速数据通信展开,以达成“从传感器到武器”这种内聚式联合作战效应。

说起“传感器到武器”,其实,美军早就开始在这方面布局。

“星链”计划也并非马斯克首创,它的本质就是以近地卫星,作为通信基站。

早在20世纪90年代,著名的摩托罗拉公司就曾尝试过这种模式,就是当时大名鼎鼎的“铱星计划”,建立一个全球移动通信系统。

不过,可能是当时的“铱星计划”太超前了,同时期的地面通信发展过于迅猛,全球手机用户迅猛普及。

以致耀眼的“铱星计划”一时没能形成足够规模的用户群体,最终成为昙花一现的流星。

不过,美国军方没有错过这次机会,他们悄悄地在“铱星”星座的卫星上搭载了战场杀伤传感器,并在美国和同盟国家的通信卫星上搭载了太空感知传感器。

这样,在这还不成熟的商业探索过程中,美国军方已经悄然踏出了军事应用的脚步。他们把窥探和感知战场的“眼睛”,移植到了太空。

如今,更为成熟优异的“星链”出现了,当中每一颗卫星都配备了氪离子推进器,有着相当灵活的机动变轨能力。

这是一个更好的平台,美国军方没有理由错过。

2019年11月,美国国防部先进技术研究局宣布,将打造“庄家”系统,利用低轨道卫星对全球范围进行监控。

此时正值首批60颗“星链”卫星发射入轨半年。

一旦“星链”搭载传感器、机械臂、弹头、激光、微波等装备,其他国家的卫星和空间站将直面“星链”的威胁。

遭遇侦察监视、软杀伤、硬摧毁等等,统统难以抗拒。

马斯克与美国国防部

“桃李不言、下自成蹊”,尽管马斯克一直强调“星链”主要应用于民用场景,但美国政府和国防部总是能够在恰当的时机,提出能与星链相匹配的展望和计划。

2018年3月,猎鹰九号对星链计划进行了测试——发射了两颗星链计划实验卫星,并进行了通信测试。

就在当月,时为美国总统的特朗普关于组建太空军的想法,被写入《国防战略》报告。

仅仅三个月后的6月18日,特朗普下令美国防部立即启动组建太空军,要求独立于空军,成为美国武装力量的第六军种。

美国军方也总能在合适时机给予SpaceX相当的支持,无论是明面的合同还是暗面的技术合作。

2019年3月,美空军授予该公司2800万美元的合同,对“星链”开展军事服务演示验证。

同年11月,在低轨技术验证试验中,“星链”为美空军C-12运输机提供高达610Mbps带宽的网络服务。

除了空军,美国陆军也没有放慢与“星链”合作的脚步。

2020年5月,美陆军与SpaceX签署了一项“互助研发协议”,将用3年时间测试“星链”宽带星座在各军事网络间传输数据的可行性。

而在“项目融合-2021”实弹演习中,美陆军则更进一步。

他们利用“星链”卫星搭载的传感器探测目标,并将数据传输至“泰坦”地面站进行智能决策,自主选择打击武器并摧毁目标。

借助“星链”,他们将完整杀伤链的时间缩短至20秒。

与美国军方有着如此频繁而紧密的合作,“星链”计划让人不得不浮想翩翩。马斯克和美国防部有着什么样的瓜葛,SpaceX和美国军方到底又有什么关联?

事实上,他们无论从个人关系上,还是项目合作上,都有着千丝万缕的关联。世上从来就没有无缘无故的爱恨情仇。

这里有个重要人物,就是麦克·格里芬。这是一位航天专家,第159999号小行星就是以他为名,他也曾是“星球大战”计划的总工程师。

早在2002年,马斯克就曾拉着格里芬一起去俄罗斯买火箭,他们想购买俄罗斯航天部门的拳头产品,“第聂伯”火箭,又称SS-18“撒旦”导弹。

那时格里芬的身份还是in-Q-tel公司的总裁,这个公司的名称和它的身份一样很奇特,是由美国中央情报局资助的私营非营利企业。

腰包鼓鼓的马斯克带了了1000万美元,他想要3枚“第聂伯”火箭。不过马斯克显然小瞧了对方的胃口,俄罗斯人很干脆,一枚800万美元……

生意没谈成,但马斯克的收获不小。在回国的飞机上,他开始琢磨火箭的利润。

很快,精于计算的马斯克得出了一个惊人的数据——俄罗斯人报价800万美元的火箭,原材料成本不过24万美元。

如此大的利润空间,为什么不自己干呢!

抑制不住兴奋的马斯克就这样开启了他雄心勃勃的造火箭计划……

另一边,格里芬也没闲着。三年后,他迎来了自己生涯中的一个重要时刻。

2005年3月11日,时任美国总统乔治·沃克·布什宣布,提名格里芬为美国航空航天局(NASA)第11任局长。

一位是顶尖的航天专家,美国航天界最显赫的官员;一位是天才的冒险家和创造者,他们的相识相遇,自然碰撞出无数的火花。

在格里芬的推动下,NASA与SpaceX的合作不断深入。

马斯克的“航天轨迹”与美国航空航天局也越来越接近。

2008年,SpaceX从NASA的“商业补给服务”项目获得了16亿美元的经费。

2010年12月8日,SpaceX研发的猎鹰9号火箭成功将“龙飞船”发射到地球轨道,并顺利折返,轰动全球。

星链背后的深渊,马斯克和美国防部有何瓜葛,他们真的在针对5G吗

举国之力的航天之光,就这样降临在一个民营企业身上。

时间来到2018年,已是美国防部副部长的格里芬推动组建太空发展局。

太空发展局的主要职责,就是加速以商业低轨卫星为重点的太空军事能力建设。

很自然的,SpaceX又收到一个大礼包。

2020年10月,美国太空发展局授予太空探索技术公司1.5亿美元合同,用于开发军用版“星链”卫星。

有着如此耀眼的光环加持,在天才冒险家马斯克的强力推动下,“星链”计划想不火,真的很难。

它的核心价值,早已转向了军事。新一轮的“星球大战”,或许会把启动的发条转到SpaceX这里。

“星链”计划与5G

“星链”的价值核心,就是宽带通信。

卫星互联网之所以能够异军突起,很大原因在于,它是目前5G通信的“最佳参照物”。

这不得不让人联想起前段时间备受美国忌惮和打压的华为5G。

华为5G早已享誉全球,参与了很多国家的网络建设。在接下来的万物互联时代,它始终在发挥着强劲的推动力。

5G的应用前景是大势所趋,未来智慧城市、人工智能、虚拟空间等都离不开5G的支撑。

在理论上,5G的峰值下载速度达20Gbps,实际使用时下载速度为数百M级,网络延迟低于10毫秒。

“星链”计划的单颗卫星的设计峰值带宽也是20Gbps,这与5G是一致的。

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但在实际上,“星链”的带宽远远比不了5G。

因为在通信上,5G最重要的一个指标是流量密度,要求每平方公里能够提供100Tbps的带宽。

这个指标保证了5G的传输速度和响应时间。它的背后,有着大量的基站做支撑,没有足够数量的基站,就不会有如此快的速度。

现在对照“星链”,理解起来就比较简单了,可以把“星链”中的一颗卫星看成地面上一个5G基站。

而按照大陆的规划,国内5G基站数量未来或将超过1000万座。这还仅仅是大陆国内的统计,如果把范围扩大到全球,那数字将更为庞大。

而且通信信号功率会随着传输的距离,以平方的速度衰减。再考虑到空气和其他干扰因素,甚至以接近按立方的速度衰减。

因此,听上去让人无比震撼的4.2万颗卫星,也就相当于4.2万个基站,对比有着庞大基站系数的5G,它的通信容量实在难以望其项背。

但是,从另一个角度看,“星链”计划对5G基站却有着很大的潜在威胁。这就是5G在移动互联网时代的瓶颈,还是基站。

不能移动的基站!

5G的基站基于定点布置,密度很大,需要骨干网络支撑。而“星链”计划在地面只需要信号收发器,用于网络上行下载。

信号收发器并不需要固定安置,可以布放在全球任何一个角落,无论是南极,还是亚马逊丛林,又或是汪洋大海、无际荒漠,乃至任何一个没有骨干网络的“孤岛”。

同时不要忘记,马斯克另一个已经得到成熟应用的冒险家计划——特斯拉电动汽车,这也是收发站的潜在载体。它在全球未来的密度很有可能超过5G基站。

因此,就目前看来,“星链”计划和5G在很多场景可以起到互补作用。但着眼未来,“星链”计划怎么都不像是在对标5G时代,更像是美国用来走向6G的一个利器。

结语

在航天领域,轨道位置和频谱资源,早已成为了极为稀缺的自然资源。卫星互联网的竞争,更是一场关于太空低轨轨道和频谱资源的争夺战。

根据国际电信联盟(ITU)的规则,轨道和频谱资源主要以“先到先得”的方式分配,后申报方不能对先申报国家的卫星产生不利干扰。

而且还有个专门要求,除卫星广播业务外,一国不能向其他国家提出该国卫星网络不可覆盖本国领土的要求。

因此,当星光闪耀的“星链”来到大陆上空时,我们真的不知道该拿它怎么办。

好在大陆并非没意识到这一点,也在未雨绸缪。

既有虹云工程、鸿雁全球卫星星座通信系统、天地一体化信息网络等这样大型的航天工程计划,也有一些民用航天企业在逐步发力。

一些商业卫星公司相继提出了自己的“星链”计划,比如北京九天微星科技、小米CEO雷军投资的银河航天等等。

据国际电信联盟官网的公示资料显示,2020年11月,大陆曾提交了两个巨型卫星星座轨道和无线频段使用申请,包括2阶段7组近1.3万颗宽带通信卫星。

不过提交申请容易,放星上天难。发射火箭的成本,不容小觑。

相比SpaceX公司的猎鹰9火箭,我们的火箭成本还是高了不少,而且回收效率也比不上猎鹰。

而且,我们还有一个难以回避的短板,就是这1.3万颗星分属于不同的单位,相互之间集合效应还有待商榷。

因此,跳出单纯的卫星数量规模看,如何整合资源,打造高效完备的卫星产业链,更是关键中的关键。

深渊的背后,需要一双凝视深渊的双眼。

越是面对强大的对手,我们就越能发现自身的不足。不过,这并不是我们退却的理由,而是我们进化的动力。

不久的将来,太空资源的归属,将直接关系到了国家间的信息安全、太空安全和战略安全,这将是一个无法避开的新战场。

另一边,我们抛开政治和军事因素,再来看“星链”计划。

“星球大战”计划,本是冷战时期的产物。

如今,经过不甘寂寞的美国人开始重新加持,“星链”计划在给他们带来各种便利的同时,也给太空环境和太空生态文明带来了重重困扰。

自从1957年第一颗人造卫星上天之后,人类披星赶月,相继发射了近万人造天体。

随着时间的流逝,有些人造天体成功回收,有些放逐太空,成为永恒的垃圾。

目前,仍然在轨的卫星数量约为2000颗。而SpaceX公司的星链计划,直接将卫星的数量级提到4.2万,这将使现有的卫星密度提高20倍左右。

届时,无穷无尽的人造卫星和太空垃圾飘浮在地球上空,近地空间将是一片群“星”闪烁的景象。

随着一颗颗“星链”卫星升入太空,一张穹顶巨网悄然笼罩我们的星球。这些闪耀在地球上空的人造星光,洒落的将是福祉,还是隐患……

让时间来说明一切吧!

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