格隆汇 • 2023-03-01 19:40:02 　来源：格隆　E1455G0

作者|万连山 来源|格隆(ID：guru-lama)

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最近两天，卫星导航概念陡然升温。 

主要由两个事件引发：

1.2月23日，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星——中星26号发射成功，标志着我国开启了卫星互联网应用服务新时代；

2.中国星网曾向国际电联提供卫星星座计划，将12992颗低轨道卫星组网——这个计划将于2023年开始逐步发射卫星。

人类的漫长历史，本质上就是一部不断征服自然的历史。而这一次，我们征服的对象，是地球之外的浩瀚空间。

太空圈地战，正式开始了。

01

“星”的进化

1987年，以摩托罗拉为首的几家美国公司，在政府的帮助下，提出了一个伟大的构想：

发射77颗近地卫星，建设一个覆盖全球的卫星电话网络，让用户能在世界上每一个角落拨通电话。

这个构想就是著名的“铱星计划”。

1991年，计划正式启动；1996年，第一颗铱星上天；1998年，整个体统投入商业运营。

彼时，已经上市的铱星公司，股价一年内涨了4倍。

从技术上讲，这是一个超前而宏大的计划。

其优势有二：1.轨道低（离地面只有几百公里），重量轻（600-700公斤），每颗卫星的三千多个信道，都能和地面上的手机直接通信，且相互通信；2.由于摆脱了地面基站，可实现在地球上任何地点通信；

但从投资的角度看，铱星则是彻头彻尾的失败之作。

除了摩托罗拉等大佬提供的60亿美元资金，铱星公司自身还举债30亿美元，依旧难以承受每年数亿美元的维护费。

为了收支平衡，铱星公司只好将手机定价为5000美元/部，每分钟通话费用为3美元。

这么贵，能覆盖的用户自然就少。

2000年3月18日，系统投入运行不到两年，铱星公司就正式破产。成为全球通信史上一颗璀璨的流星，也是20世纪商业航天领域的最大遗憾。

2001年，铱星公司重组，在2年后的伊拉克战争中发挥了重要作用。自此，美国军方成为铱星最重要客户，每年需支付3600万美元费用。

然而彼时，天上的铱星们已逐渐进入寿命大限，继续一批新的卫星来替换。

铱星二代项目应运而生。

2007年，铱星公司发布新的卫星招标。2010年，欧洲最大卫星公司泰雷兹中标，铱星二代设计在轨寿命为15年，比第一代耐用不少。

而承接66颗二代卫星发射订单的，是新时代的主角——SpaceX公司的猎鹰9号运载火箭。

尽管得益于物联网发展，铱星用户数量已经达到172万。但过去十几年，该公司依旧在亏钱。

作为低轨道卫星的先驱，它已被前赴后继的追赶者超越。

2010年后，智能手机进入爆发阶段。移动互联网的蓬勃发展，也让卫星的定位发生变化，逐步服务于互联网的广域覆盖和接入。

2015年，马斯克正式提出星链计划，打算发射4425颗低轨卫星（后增加至4.2万颗），为全球用户提供高速宽带服务。

其基本目标，其实和三十年前的铱星类似，就是凭借卫星技术，在不受地面设施限制的情况下，给全球每个角落提供高速网络服务。

翻译过来，就是用卫星直接与地面上的终端传输数据，满足5G无法覆盖区域人们的网络需求。

自此，人类正式进入低轨宽带卫星互联网时代。

但是，说起来高大上，星链其实存在一个致命BUG：其传输速度，只有5G网的几千分之一，还不如4G。

网络信号最重要的一个指标，就是“流量密度”。

5G基站每个带宽是15Gbps，星链中每颗卫星是20Gbps，单位效率其实相差并不大，但两者在数量级上完全没有可比性。

截至2022年，中国共搭建了231.2万个5G基站，未来可能还会增加到千万级别。而星链即便完工后，也不过4.2W颗卫星，不足前者的百分之一。

就目前来看，星链的用户数量最多是千万级别。每颗卫星只能服务两三千人，也就是一个小镇的体量。

同时，星链虽然在近地轨道运行，但离地面也有2000公里。如果受到天气等自然因素干扰，其传输速度还会呈指数级衰减。

更关键的问题在于，和曾经铱星的第一批卫星一样，星链卫星的寿命非常短，平均每颗才5年。

也就是说，2019年上天的第一批颗卫星，到明年2024年，基本都将报废。

这就会造成一个难以忽视的问题：太空垃圾。

就像《地心引力》中的桥段一样，这些残骸会以第一宇宙速度围绕地球运转，比狙击枪的射速还高几倍，甚至有可能撞击到其他卫星。

虽说这些报废卫星，会在9年内坠落到南太平洋的指定“坟场”。但这个周期是很漫长的，难保不会出事。

比如在2021年，星链曾两度接近中国空间站。出于安全考虑，中国空间站组合体实施了两次紧急避碰。

这暴露出星链在管理上存在的漏洞。

要知道，未来spaceX可是要同时监控4.2万颗卫星的，随便一个疏忽就会酿成惨案。

听起来，星链互联网除了覆盖广，比5G差远了。

中国公司作为后来者，为什么要拼命追赶？

02

跑马圈地

2019年，川普说美国要跳过5G、直接开发6G。

从那时起，有关于6G竞赛的话题，这几年从未间断，资本市场也炒得火热。

但说起这个，大家其实都很纳闷。

4G网络其实已经很快了，相当一部分人连5G都没用上，为啥这么迫不及待要研发6G？

人类虽然进入5G时代好几年了，看似很先进，但地球上仍有80%以上的陆地地区（深山、森林、沙漠、草原、戈壁）和95%以上的海洋地区，以及29亿人口，并没有覆盖到移动网络信号。

总体算下来，移动通信只覆盖了全球不到10%的面积。

这是多大的市场？

同时，5G及以下的通信对象，仅限于地表以上10km内的空间，远远无法实现海陆空网络畅游。

而据《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》，6G与5G的最大区别，是明确提出了“全球无缝覆盖”——这个目标必须借助卫星等非地面设施，才能实现。

简而言之，以近地卫星构建的高速通信网是6G通信的基础。

而且这个基础，如果不及时跟进，基本就决定了失败的命运。

全球互联网设备覆盖情况

在说明卫星互联网的作用前，我们需要先了解另一个名词——近地轨道资源。

指的是航天器距离地面600-2000km的轨道，目前全球大部分卫星都分布于此。其数量是有限的，最多只能容纳6万颗卫星。

而根据国际电信联盟的规定：卫星频率和轨道，虽然是全人类的共有资源，但获取这些资源仍遵循“先协调，后使用”、“先登先占”等原则。

也就是跑马圈地，谁先占了就是谁的。

马斯克计划发射4.2万颗卫星，这些卫星都将在近地空间连点成线、织线成网，仅星链一家就占了三分之二以上空间。

如果没人去争，未来1000km以下的轨道，可能就成了马斯克的私人空间。

这么一看，原本印象中浩如烟海的地外空间，突然变得拥挤起来。

等到近地轨道资源被先发者占尽，太空垄断自然就形成了。后来者只能在更高的轨道想办法，需要的资金和研发能力根本不是一个数量级。

到那时，星链的成本优势将把竞争对手远远甩在后面。

同时，星链的网速虽然不如5G，但延迟更低。

现在的5G网络，信号从基站到网络服务器再到手机终端，在空气中传输的过程就会导致延迟。

问题是显而易见的。如果我们周围几百米就有基站，延迟肯定小。如果方圆几百里都没有基站，这个延迟就比较高了。

而星链因为距离地面较近且分布均匀，这个时候就体现出优势了。

尤其是，以卫星为基础，与地面的5G网络联合起来，从而实现更大的电波容量以及短时间内的超高速。相较于5G，6G的传输能力将提升100倍，网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。

据评估，在现代金融交易中，如果交易处理时间比对手慢5ms，就可能损失1%的利润；慢10ms，损失可能扩大至10%。

大家可以算算这是多少钱。

同时，星链还具有极其重要的军事价值。

其虽然不如地面上5G基站的传输速度快，但比美军现有的卫星通讯，也就是铱星，快上百倍。

而且由于数量足够多，美军还能利用星链平台跟踪干扰远程地方通讯。在乌克兰战争期间，发挥了巨大能量。

最典型的就是某钢铁厂战役，在俄罗斯大量频率干扰和DDOS的攻击下，处于地下工事的乌军通过星链依然和基辅进行高质量通信交流，甚至还有被困地下的女兵在社交平台发布自己弹吉他的短视频……

当然，最关键的，也是最现实和迫在眉睫的原因，从通信标准到核心元器件，我们一直被西方卡脖子，直到到了5G时代，才有底气说领先世界，研发6G也是保持技术领先的重要之举，当然势在必行。

从技术上看，现在5G网速虽然很快，但仍没法真正实现4K、8K这样的超清视频，更不要说VR、虚拟现实、AR增强现实这些了。

只有当5G+卫星互联网结合，6G真正普及，速度更快、延迟更低、海量密集连接这些关键指标实现了，真实世界与数字虚拟世界的深度融合，才可能成真。

这是必须由自己实现的梦想。

03

他山之石

阿西莫夫在科幻小说《基地》中写道：“他们的德行不能算高尚，但是个个胆识过人……他们利用这些资源所建立的‘帝国’远比假宗教之名、行专制之实的四王国还要巩固……”

现实中，商人或许没有如此夸张的权利，但他们成为未来星际远航的主力，却并非无稽之谈。以马斯克的SpaceX为代表的众多美国私人太空企业，正在无限接近这一宏愿。

他山之石，可以攻玉。

SpaceX的成功，为中国商业火箭企业，提供了一个值得参考的方向。

自2015年，中国第一批民营商业火箭企业出现起，中科宇航、零壹空间、深蓝航天、翎客航天、星河动力、星际荣耀、蓝箭航天......成为推动航天技术发展的重要力量。

当然，只靠民企对抗星链，不太现实，毕竟起步晚了近20年。

以专研可回收复用火箭的深蓝航天为例，如今的技术能力只相当于SpaceX2015年的水平，差距不可谓不大。 

除了公司本身的创造力，更得益于美国冷战时期的疯狂积累，早在数十年前，就打造出相对成熟的产业链，以及能持续发展的航天商业模式。

这个时候，国家队的下场，就很有必要。

2020年9月，一家代号为“GW”的中国公司（国网的拼音首字母，即“中国星网”成立之前的暂定名称），向国际电信联盟递交频谱分配档案。档案中曝光了两个名为GW-A59和GW-2的宽带星座计划，其计划发射的卫星总数量达到12992颗。

同年，国家发改委首次将卫星互联网纳入“新基建”范畴，“鸿雁”、“虹云”、“天启”、“天象”等多个低轨互联网星座计划陆续推进。

2021年4月，对标SpaceX“星链”的中国卫星网络集团有限公司正式成立。

截至目前，我国航天企业的数量，已经超过160家。尤其在卫星互联网纳入新基建计划后，相关产业市场规模逐年稳定增长。

更重要的是，现在国际电信联盟为了防止出现“恶意占坑”现象，出了个新规定：在卫星频率和轨道申请后的七年内必须开始发射，九年内必须发射总数的10%，12年内必须发射总数的50%，14年内必须全部发射完成。

根据要求推算，2023到2030年，星网公司的年均发射量为180颗以上，再之后五年发射量突破1700颗。

这是非常可观的数字。

太空的“圈地运动”，预计这两年将开始提速。

而相关产业的增长，也是可以预见的。

仅卫星导航这一项产业，预计到2026年就将突破万亿。

目前，我国已形成完整自主的卫星互联网产业链，涵盖卫星制造、卫星发射、地面设备制造、卫星应用等环节。

可以看出，中国商业航天产业正有加速落地服务趋势。进程之快，超出很多人想象。这也正常，中国在航天领域40多年来不遗余力的投入，在基础技术上确实是世界一流的。

无论是上游的卫星制造等领域，还是中游的卫星测运控系统，亦或是下游的各种实际应用落地， 都将孕育难得的机遇。

短期看，随着国内对于卫星互联网加快部署，新型基础设施建设环节有望率先受益；长期看，地面段战略位置将不断提升，终端应用环节有望受益。

关注未来，相信价值的力量。

我们正实现着星辰大海的梦想，不久的未来，无数颗人造卫星将布满天空。

昂首夜空，如果你再次看到流星雨，不要惊讶，那只是密集的低轨道卫星间的一次碰撞。

编者按：本文转载自微信公众号：格隆(ID：guru-lama)，作者：万连山 

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