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彩票24号双色球 要WiFi照样要星空?马斯克的“星链”计划惹争议
浏览:66 发布日期:2020-06-07

要WiFi照样要星空?马斯克的“星链”计划惹争议

本刊记者/彭丹妮

发于2020.5.18总第947期《中国消休周刊》

4月27日,天文爱益益者们仔细到,一串因逆射太阳光而发光的卫星在当晚8点37分从西北方升首,划过北京夜空;5月1日晚,这批卫星过境厦门,40颗肉眼可见的卫星一字排开……2019年最先,美国SpaceX公司经过一次火箭发射搭载60个卫星的方式将几批“星链”(Starlink)卫星送入太空。此后,天文学家们发现这些卫星像一列火车相通经过世界各地上空。

这是“硅谷钢铁侠”伊隆·马斯克的又一大手笔。这位特斯拉汽车的创办者一再撼动人们的认知,他对异日生活方式的设想涉及交通、能源、支付、脑机接口等多多周围,但航天无疑是其中最有野心的组织。

马斯克于2002年成立的商业航天公司SpaceX,用六年时间成功发射火箭,用不到16年的时间,造出了世界现役运载能力最强且能够回收的火箭。异日,他计划建造巨型火箭,能够将人类送去火星——但在那之前,他想行使火箭做另一件事:遮盖全球的网络和通讯信号。

卫星通信:网络遮盖无物化角

2018年2月22日,在美国添州范登堡空军基地,SpaceX成功发射了一枚“猎鹰9号”火箭,并将两颗幼型实验通信卫星送入轨道——这是马斯克壮志凌云的全球互联网卫星安放计划——“星链”项方针首步。

每颗星链卫星重227千克,大幼和一辆幼汽车差不多,由板状的卫星本体和一壁可折叠的太阳能板构成,每颗卫星上搭载了4面相控阵天线用来进走网络服务。矮轨卫星通信的上风是快。一方面,星链的信号传播速度挨近真空中每秒30万公里的光速,而光信号在光纤中的传播速度为每秒20万公里,与此同时,星链不必像远距离光纤通信那样,靠一段一段接首来,而是直接点对点,因此即便考虑空地去返,这栽通信形式也更高效。

2019年5月,星链第一批发射的60颗卫星进入550千米的近地轨道,之后又别离于2019年11月和2020年1月进走了第二次和第三次发射……到了2020年4月22日,“猎鹰9号”火箭从佛罗里达州的肯尼迪航天中央基地发射,将第7批的60颗卫星送上了太空。至此彩票24号双色球,包含前述两颗实验卫星在内,星链计划已经发射了422颗卫星。

遵命马斯克给出的最新时间外,他决定在420颗卫星完善之际,就推出卫星互联网实测——现在,他们正在北美地区和添拿大行使这些卫星进走一些幼我网络测试,更大周围的公多测试将在2020年11月睁开。根据SpaceX去年的计划,2020年,星链卫星将起码发射9次,最多能够达到24次,也就是差不多每两周发射一次。

根据SpaceX向美国联邦通信委员会(FCC)挑交的文件,“星链”计划将在2027年之前安放1.2万颗卫星,分三层坐落在近地轨道中——7500颗、1584颗、2825颗卫星别离位于距地面340千米、550千米和1150千米的轨道上。2019年10月,SpaceX挑交了新一批卫星的频率申请,计划再增补3万颗卫星运走在328~580千米之间,使得总卫星数达到4.2万颗。

马斯克准许的是一个具有勾引力的现在标:星链计划将经过大量矮轨卫星对全球的完善遮盖,届时,不论是在人迹罕至的山川冰河,照样茫茫大海,都能授与到高通量、矮延时的互联网通信网络信号。在网速方面,星链挑供的是起码1Gbps/秒的宽带服务——这个速度是现在家庭宽带的30多倍,和最高可达23Gbps/秒的超高速宽带网络。到时候,消耗者只必要购买SpaceX的终端设备,每个月消耗几十美元,就可享福这一网络。

青年航天学者毛新愿现在从事矮轨卫星详细定轨和卫星导航体系等周围的博士后钻研。他通知《中国消休周刊》,现在城市居民消耗很少的钱就可享福便捷且迅速的网络服务,因而这类通信卫星不会冲击现有光纤网络和4G/5G等基础通讯网络,而是弥补传统通信方式无法遮盖到的地方,比如大洋上的货运船、天空中的客机、南北极科考站等稀奇位置。

美国《麻省理工科技评论》近日发布的2020年十大突破性技术中,大型卫星网络占有了其中一席。这个周围的主要玩家包括SpaceX、OneWeb、亚马逊和Telesat等科技企业。该期刊认为,2020年大周围卫星网络的影响,将在今年凸显出来。与此同时,天文学家和关注太空交通约束的行家们对这些重大的卫星网络负面影响的忧忧郁和诉苦能够会越来越凶猛。

致力于“不休业”

2015年头,两名太空企业家在联相符周先后宣布了进军卫星互联网营业:一个是伊隆·马斯克,另一位是英国维珍集团董事长理查德·布兰森,他投资的项现在便是后来成为星链劲敌的OneWeb。

《麻省理工科技评论》认为,与以前以展现国家实力和声看为动机差别,现在,实用主义正在驱动太空周围的发展。据美国商务部推想,太空市场的价值已达3250亿美元,20年后能够会超过1.5万亿美元。以“星链”项现在为标志的通讯基础设施、太空旅游、太空采矿等很多其他服务都有湮没的重大收益。

卫星产业赛道上,一个主要的行使场景是通信。传统卫星信号最大的题目是延伸,这是由于大片面通信卫星都在距离地球赤道35786公里的“地球静止轨道”上,这段距离足以造成超过半秒的延伸。

“高轨道卫星离地球太远,因而到达地面时信号很弱,高带宽数据如上因特网或者看视频时,必要一个起码3米大的地面天线来授与信号。”哈佛大学天体物理学家乔纳森·麦克道尔通知《中国消休周刊》。

毛新愿则注释说,高轨卫星、尤其是地球静止轨道通讯卫星,还存在诸多壁垒。一方面,这些卫星重达几吨,技术含量高而且专门腾贵,因此存在很高的技术门槛,另一方面,这些轨道是人类航天最珍贵的轨道,对于安放卫星数目会进走厉肃限定,分布过密的卫星也会作梗信号。

在这栽情况下,卫星数目多、信号强度高的矮轨卫星互联网就成了近年航天周围的炎门。毛新愿说,卫星互联网具有很高的商业价值,除了用于通信,还能够参与导航定位,经过辅助北斗体系这类高轨卫星来挑高定位精度,同时,还能够在载人航天、各类勘探、气象钻研、遥感等科学类项现在中发挥作用。但由于一个近地轨道卫星只能负责地球一幼片面的通信,因而要实现全球遮盖,必要很多卫星。

早在1990年代,就有企业最先涉足太空互联网项现在。美国曾经的通信巨头摩托罗拉公司于1987年挑出了“铱星计划”,曾发射了66颗卫星。

毛新愿说,1990年代,火箭发射一次大约是3000万美元,但发射卫星数目只有几颗,十足差别于现在一次搭载60颗卫星的做法。在这栽振奋的成本下,为了维持运营,铱星收费远远高于预期,用户数目随之急剧降落,末了项现在休业。同暂时期,由比尔·盖茨声援的Teledesic项现在也在成本飙升和投资者资金穷乏后,于2002年申请休业珍惜,那时Teledesic只发射了一颗卫星。

而现在,卫星互联网项方针成本正在随着量产、可回收火箭等技术改进赓续降落。毛新愿算了一笔账。按SpaceX此前说的每颗卫星100万美元的制造成本,随着量产,一颗卫星成本50万~100万美元;最腾贵的成正本自愿射,但由于SpaceX操纵本身制造的火箭,且可复用,因此一次发射60颗卫星的总费用约3000万美元,再添上发射场地、配套设施等等,他认为他们现在发射一颗卫星的平均成本在150万~200万美元之间。

但直到现在,这照样是一个残酷的商业周围。今年3月末,因和柔银之间20亿美元资金的议和破碎,OneWeb申请休业,那时,该项方针在轨卫星已有74颗。

“猜猜有多少矮轨卫星互联网异国休业?零。”今年3月,在一次会议上,马斯克开玩乐说,鉴于那些休业项方针前车之鉴,SpaceX眼下正致力于“不休业”。

SpaceX总裁兼首席运营官格温·肖特韦尔曾于2018年的一次访谈中泄露,星链项方针总成本约为100亿美元。根据著名投资公司摩根·斯坦利估算,再多增补3万颗卫星能够将会消耗SpaceX600亿美元。

这笔资金如何筹措是个难题。据美国《华尔街日报》今年3月报道,FCC拣出160亿美元的基金,用于在异日10年内改善乡下地区的互联网服务。SpaceX企盼申请到这笔资金,然而,竞标者们认为把资金给SpaceX是一场赌博,一位前FCC官员则外示:吾们不批准人们用公共资金投机。

星链“碍眼”

2019年5月,当星链计划的第一批60颗卫星发射时,就引发了一场商业伦理的商议:一家公司片面面地转折了天空的模样,以及能够带来光污浊、太空垃圾等实际影响。

根据说相符国卫星登记网站的最新数据表现,现在仍在轨的人工卫星有2000颗旁边,即使星链遵命此前1.2万颗卫星的计划,也会将这一数字增补6倍。而在同类项现在中,“星链”并非唯一参与者。这样众多的卫星正在掠夺天然星空,在天文学界引发了不少指斥。

一个常被引用的例子是,在智爽利成的一个价值4.66亿美元、8米宽口径且配有32亿像素照相机的大型综相符巡天看远镜,正本旨在本世纪20年代迅速扫描天空。但随着星链卫星群的组建,很多用这台看远镜拍摄的图像都被其“污浊”,长时间曝光拍摄的照片中更是能够包含数十条卫星移动轨迹条纹。该大型巡天看远镜对异日4.2万颗星链卫星对不都雅测的影响进走了模拟,发现30%的图像中将起码包含一条卫星轨迹。

SpaceX对此也给出了一些解决方案。今年1月6日,SpaceX发射了一颗“黑星”,经过将卫星外观涂黑来试验对亮度的降矮成绩,但该措施仍不悦足专科天文台的请求。SpaceX的工程师还挑出能够给每个卫星配备一个遮阳伞的思想,以防止逆射太阳光,不过现在还未验证。在4月向FCC挑交的文件中,SpaceX泄露正在钻研新的降矮卫星亮度的形式,并将在异日几个月中进走测试,此外,该公司将挑供卫星跟踪数据,以便天文学家能够更益地和谐不都雅测运动。

意大利都灵天体物理天文台的天文学家罗纳德·德雷梅尔在回复《中国消休周刊》的邮件中指出,倘若卫星隐形得有余益,以至于无法被肉眼捕捉到,这将是一个重大的改进,由于这能够使卫星影像数据更容易处理,并且珍惜地球人抬看一览无余的夜空的企盼。然而,如何在实际和政治层面上解决这个题目上,各方还异国达成整齐偏见。

太空垃圾是另一个忧忧郁。SpaceX外示,每颗星链卫星都将能够追踪在轨碎片并主动规避碰撞,并在到达寿命后主动脱离轨道,推向大气中燃烧殆尽。不过,中科院国家天文台钻研员苟利军等人近日撰文指出,倘若这些卫星在轨道上受到损坏或者未能成功松散开,它们照样会构成主要题目。在2019年5月发射的第一批星链中,就有3颗卫星失踪了相关,无法进走主动控制,从而形成了太空垃圾。

国际天文学说相符会(IAU)2019年6月发布声明,外达了对这类项现在能够会损坏天然天空以及作梗射电天文学频率的忧忧郁,在声明中,该协会将这一太空前沿周围描述为“新的、且基本上不受约束的。”

多位受访行家认为,由于异国人想过卫星发射的数目会添长得这样快,因此监管尚未跟上这个复活的周围。罗纳德·德雷梅尔直言,就对天空可见的影响来看,这类项方针监管十足缺位。他认为, SpaceX之因而步调迈得这样快,片面因为就在于行使现在的监管真空,在规则展现之前,最大水平地抓住机会。

另一个题目是,通信卫星项现在必要这样重大吗?OneWeb创首人格雷格·韦勒认为,发射比实际所需卫星更多的唯一因为是为了夸耀。“卫星的数目收获一家公司。从公多和筹资的角度来看,多即是益。”

《中国消休周刊》2020年第17期

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