抱歉，埃隆！未來的衞星現在正飛向太空 - 《華爾街日報》

新一代衞星正在重新定義太空探索的可能性。

它們與人類近整個航天史上送入軌道的標準設備截然不同。這些衞星以“全球全天候高速互聯網接入”的承諾，吸引着包括政府、企業和消費者在內的潛在客户。

目前已有數千顆此類新型衞星投入運行，其中大部分為埃隆·馬斯克旗下SpaceX公司的星鏈網絡提供支持。該網絡已覆蓋全球60個國家超200萬用户，包括在俄烏戰爭中發揮關鍵作用的烏克蘭，以及幫助民眾突破網絡封鎖的伊朗。

隨着各國企業競相運用該技術建設自己的互聯網衞星星座，星鏈可能很快將面臨激烈競爭。

當前中國、歐洲、台灣地區、加拿大和德國正通過公私合作模式推進此類網絡建設。上週，亞馬遜公司發射了首批兩顆衞星，該公司表示最終將部署數千顆衞星，與馬斯克的星鏈展開正面競爭。

2022年，烏克蘭庫皮安斯克的居民在一台星鏈設備附近使用手機。圖片來源：Serhii Korovayny/《華爾街日報》這些新衞星大多將部署在距地球表面僅幾百英里的軌道上，與更高軌道上的老一代衞星相比，它們能更快地與地面通信。由於衞星不斷掠過地平線，地面接收器和發射器（如星鏈披薩大小的天線）必須持續切換信號至下一個進入視野的衞星，這增加了技術難度。

工程師們正在應對這一挑戰。更先進的火箭降低了發射成本並提高了頻率。新軟件使衞星可通過地面進行重編程和升級。而新型天線與衞星數字核心部件，正讓天基網絡能為地球上任何能看見天空的角落提供高速互聯網連接。

行業資深專家路易吉·波澤邦表示，實現這一目標經歷了漫長過程。擁有30多年衞星設計經驗的波澤邦，現任MDA航天公司衞星系統副總裁，該公司正為加拿大政府資助的Telesat Lightspeed網絡建造衞星。該網絡將由總部位於渥太華的Telesat公司發射，成為類似星鏈的近地軌道衞星星座，專注於為航空公司、郵輪運營商和電信公司等客户提供互聯網服務。

老式衞星配備的是模擬天線，專為將地面特定信號中繼傳輸至地球其他位置而設計。“你受限於照射地球的波束模式及功率大小，”波佐邦解釋道。

約十年前起，衞星製造商開始採用"可操控"的數字天線陣列。這些由數字控制的微型天線羣能精準調整波束方向、尺寸和功率，並能以驚人速度開關。

電信衞星公司（Telesat）於八月宣佈決定更換其光速網絡的供應商。新衞星製造商MDA採用的設計方案將為Telesat節省20億美元，因其新型數字天線使衞星體積大幅縮減，天線數量減半，同時通信波束生成能力提升三倍。

最新衞星開始採用的另一種通信形式是激光互聯技術。這實際上是衞星間用激光束相互照射——不過是為了高速通信，而非《星球大戰》式的銀河系靈魂爭奪戰。激光鏈路使衞星星座能極速互通，意味着數據可通過太空網絡傳輸，必要時可繞地球一週再返回地面。這能實現更遠距離的高速通信，並在單個地面站過載或故障時提供更可靠的連接。星鏈已在部分衞星啓用該技術，多家公司也計劃在其星座中應用。

另一家即將發射新一代衞星的公司是成立於1964年的國際通信衞星組織（Intelsat），其衞星將進入更高的地球靜止軌道。該公司首席技術官布魯諾·弗羅蒙特表示，目前有四顆此類衞星正在研製中，首顆將於2025年發射。憑藉其軌道高度，這些衞星將覆蓋地球的廣闊區域。

國際通信衞星組織近期與加拿大航空和阿拉斯加航空簽署協議，將通過這些衞星及其他在軌衞星提供升級版機上互聯網服務。

國際通信衞星組織OneSat衞星效果圖。該公司近期與加拿大航空和阿拉斯加航空簽署協議，將提供升級版機上互聯網服務。圖片來源：空客公司弗羅蒙特指出：“過去一顆衞星的覆蓋範圍橫跨整個美國，數千架飛機需要共享帶寬。現在每架飛機都能獲得專屬信道，這將徹底改變乘客體驗。”

新一代衞星提供的高帶寬連接在軍事作戰中具有優勢，也能在當地互聯網基礎設施遭災難破壞時成為潛在的生命線。該技術還可實現海上船舶聯網——目前大多數商船最多隻能獲得不穩定或低帶寬的連接。此外，全球數十億未聯網人口可能很快將首次獲得穩定可靠的互聯網接入。

不過必須承認的是：對發達國家大多數人而言，地面互聯網已經相當不錯——隨着光纖和5G的普及，網絡質量還在持續提升。因此，面對太空互聯網帶來的額外帶寬承諾，最恰當的反應或許是：“這究竟有多大意義？”

衞星通信諮詢研究公司TMF Associates總裁蒂姆·法拉爾指出：“雖然存在部分埃隆·馬斯克的擁躉，但總體而言，衞星互聯網的經濟效益遠不及地面5G無線網絡。”

2015年，馬斯克的火箭公司SpaceX（全稱太空探索技術公司）向投資者展示的預測報告顯示，星鏈計劃到2022年將擁有2000萬用户。而2023年9月，星鏈公佈的實際用户數僅為預期值的十分之一。該公司最新宣佈將推出手機衞星直連服務，這顯然是在試圖擴大潛在用户羣。

法拉爾表示，無論技術如何先進，星鏈未能實現預期用户規模的增長，這對整個行業都不是好兆頭。

他補充道，與其説這是場轟轟烈烈的新太空競賽，不如説當前太空互聯網基礎設施建設更類似於1990年代地面電信基礎設施的泡沫式繁榮——以及隨後的崩盤。

衞星網絡與光纖同軸電纜構成的地面網絡存在一個重要差異：衞星最長壽命約15年，而組成近地軌道星座的新衞星可能僅能運行短短五年。

由於在發射衞星、爭取客户以及降低天線和衞星成本方面遙遙領先，這可能意味着未來星鏈（Starlink）將成為唯一實現收支平衡的衞星互聯網星座，更不用説盈利了。如果企業無法通過持續發射新衞星來找到維持其通信衞星網絡所需的客户和收入，這可能意味着未來一些航空公司和其他公司將不得不拆除現有天線並尋找新的供應商。

“這對消費者來説可能不是問題，因為人們已經習慣每兩三年更換一次手機，”法拉爾説。“但如果你是一家航空公司，當你不得不將飛機停飛，並在機身上開一個大洞，花費數十萬美元安裝天線時，你肯定不會高興，”他補充道。

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本文發表於2023年10月14日的印刷版，標題為《未來的衞星正在飛向太空》。