SpaceX太空互聯網進展如何？董事：原型衞星表現好

10月17日消息，據Teslarati報道，在2018年衞星創新大會的主題演講中，SpaceX長期投資人、董事會成員史蒂夫·尤爾韋松(Steve Jurvetson)對該公司Starlink衞星網絡計劃，發表了低調但意義重大的評論。他表示，目前在軌道上運行的兩顆原型衞星“表現相當出色”。

根據計劃，SpaceX計劃利用5年時間將組網所需的4425顆衞星送入軌道。今年2月，SpaceX用獵鷹9火箭將兩顆Starlink衞星送入軌道。如果測試成功，SpaceX將從2019年正式開始分批次發射衞星。

一旦有800顆衞星率先入軌，則SpaceX計劃於2020-2021年開始提供有限的衞星互聯網服務。

圖1：SpaceX前兩顆Starlink原型衞星在首次發射前拍攝的照片，顯示其擁有非常實用的主體和技術先進的組件

最近有許多猜測稱，SpaceX的Starlink衞星網絡計劃在軌硬件可能經歷了重大失敗。然而，尤爾韋松對SpaceX迄今為止在Starlink項目中取得的成就表示出相當大的信心。他説：“我個人認為，SpaceX擁有Ku和ka波段相控陣，完全可以打造全球低地軌道(LEO)衞星寬帶，Tintin A和Tintin B的表現非常出色。”

SpaceX在相控陣天線方面不斷積累的經驗，無疑對該公司的Starlink網絡計劃提供了巨大幫助。該公司只是積極追求低地軌道(LEO)衞星寬帶市場的幾家公司之一，這個領域的競爭日益激烈。從根本上説，由於相控陣天線技術的簡單性和潛在的技術優勢，它最終將接管幾乎所有的多用途軌道通信。

圖2：專利圖顯示了夾層相控陣天線的各個子組件，它由多個印刷電路板組成

相控陣天線之所以得名，是因為它們沒有移動部件，而是移動物理天線或傾斜專用“光束”，相控陣積極地使用信號干擾，以非常精確的形狀，直接和調整視線通信光束。目前這項技術還不是很成熟，但其純粹的簡單性和可靠性不要求有移動部件，幫助消除當前天線技術中的潛在故障和固有的物理侷限性。如果沒有相控陣，低地軌道通信衞星將難以精確可靠地跟蹤地面基站和網關，同時還要以每秒運行數千米。

地球靜止軌道上的大型通信衞星沒有這樣的問題。由於它們相對於地面目標時擁有固定位置(因此稱為“地球同步”)，設計師和製造商已經學會了精確地模擬每顆衞星的在軌天線，以明確優先考慮地面上的特定區域。這個過程往往涉及事先確定對衞星通信需求最高或將達到最高的市場，同時避免在不需要衞星通信的地區浪費覆蓋範圍。然而，一旦天線發射，它的波束幾乎是永久設定的。如果市場發生變化，衞星根本無法適應。

圖3：2018年2月，首批兩顆Starlink原型衞星之一從獵鷹9號火箭的上層分離出來

另一方面，相控陣天線幾乎可以完全改變其波束指向的位置、特定位置的帶寬以及精確跟蹤移動目標的能力。因此，帶有相控陣天線的衞星就像是各行各業的通信“千斤頂”，能夠向固定用户終端、大型地面基站提供高帶寬連接，以及操控使用同樣天線陣的車輛。

如果SpaceX可以完善這些設計，他們將成為世界上唯一一家能在軌道上提供上述服務的公司。而像Iridium等其他衞星運營商則在努力構建和發射低帶寬相控陣，不過它們還沒有嘗試在帶寬最佳的寬帶互聯網或由成百上千顆衞星組成的網絡上這樣做。如果尤爾韋松的話可信，那麼SpaceX首次進軍專用通信衞星和專用硬件設計與製造領域堪稱是一次重大成功。（小小）