2019年5月24日SpaceX的首批60個Starlink衛星已成功進入預定軌道,以前所未有的規模開始進行星座beta測試。根據馬斯克的說法,所有衛星也成功的在分離後聯繫地面。

星鏈(starlink)計劃是埃隆馬斯克於2015年提出一項衛星互聯網服務計劃,計劃發射1.2萬顆衛星,從而給全球範圍內提供互聯網連接服務。計劃於2027年完成。

這將對中國和世界的通訊網路建設有何影響和啟示?是否將會顛覆原有移動網路服務行業?如果真的建成,是不是可以實現全球wifi覆蓋?並且能夠讓某國人民無需翻籬笆就可以登上世界互聯網?


讓我感到震驚的是,這次發射18.5噸的載荷,竟然還能回收。獵鷹9的實際運力應該比之前宣稱的還要強,而且此次發射證明了泡過水的整流罩可以正常使用,意味著以後的發射成本還會更低。


對通信衛星產業將會是一場巨大的顛覆,但對移動通信產業就沒那麼大影響了。因為就算是12000顆星的超級星座,在市區人口稠密處的通信傳輸率,也是無法與固網蜂窩競爭的,4G/5G的頻譜效率高達25bps/Hz(具體記不清了,是這個數量級),而衛星只有其1/10,至於小區劃分帶來的復用,中國有幾十萬個移動基站,但是星鏈星座在中國境內也就形成幾千個波束。完全無法匹敵。不過對於人口稀少的地方,不拉光纖改用衛星回傳支持基站就有優勢了。因此兩者應該是合作關係。

至於通信衛星產業,如果LEO星座成型的話,GEO市場大約就基本完蛋了。也就O3b這樣的MEO供應商可以憑藉衛星電掃波束重點覆蓋從而讓理論利用率可達100%的星座體系能與之競爭。LEO星座的缺點是波束必須實現全球覆蓋,只適合對地移動波束模式,那麼飛在海上的飛在人煙稀少處的衛星其實是沒法得到充分利用的,這樣總體利用率就很低了。但是對於MEO衛星,單星覆蓋範圍很大,故而可以採用固定波束定點覆蓋,快飛走後再交班給下一個衛星,同時自己定點新的位置,這樣理論利用率就能接近100%了。代價僅僅是鏈路預算多損耗23dB.


目標 星鏈是一個偉大的計劃,其根本目的是為了解決Musk飛往火星建立火星城市既musk火星之路的所需要的資金。

實現的手段跟過程既在近地軌道搭建LEO星座,實現全球範圍的高速互聯網信息通訊與交互平台,作為一個通訊運營商來獲得盈利。

可行性分析:

目前全球範圍內通訊行業的規模大概在幾萬億美元以上,在2008年全球通訊市場的收入就突破了2萬億美元,其中移動通訊行業佔據50%既1萬億美元。

Musk推特自我估計是能佔領3-5%份額既從08年的數據來看,最低300億美元的年收入這個目標看起來相當的穩健。

如何收費當然是流量變現,再加一些運營商服務。星鏈具有獨一無二的硬體能力設計跟迭代能力,基礎構建是由衛星星座構成,衛星總數一萬兩千多顆,壽命五年。也就是說,從第一顆星座上天開始,五年後的每個月,星鏈都都會面臨著每個月幾顆甚至十幾塊顆衛星面臨替換,就從目前的情況來說。

Musk表示年底前最多會有7次starlink發射,這意味著目前有6*60=360顆衛星處於不同的製造階段。從starlink主頁公布的示意圖看,每顆衛星有2個星敏,4個動量輪和4台霍爾電推,所以單單這360顆衛星就需要720個星敏,1440個動量輪和1440台霍爾電推。這已經比目前整個美國航天工業一年的產量都大。

也就是說,星鏈計劃帶給Musk 是全球獨一份的火箭跟衛星雙重批量設計跟製造能力,簡單的說就是雙劍合璧。

帶來的紙面影響就是,

A, 衛星製作行業進入工業化規模化製造階段,200多kg的量產星鏈衛星製造成本在50-100萬美元一顆,後期還有迅速下降的空間。

B,載荷越來越便宜,目前spaceX的重型獵鷹leo約63噸運載能力報價大概不到1億美金。隨著BFR跟星艦項目的推進,整體載荷成本還能下降至目前三分之一左右。星跟箭一起便宜了,近地軌道將進入商業化大開發的時代。

C,載荷成本進一步下降,軌道太陽能發電站,太空旅館,甚至軌道計算中心都會隨著載荷的下降以及衛星製造工業的進化得到進一步的發展,尤其是對計算節點來說,商業化的軌道計算中心比地面好處很多,不需要高額的空調費降溫,不需要場地的租賃費,具有極高的物理隔絕的安全性等等,響應最快的鏈路,只要載荷費用可以繼續下降。

D, 軌道計算中心的必然出現,互聯網2.0 星鏈有能力替代地面無數骨幹機房跟路由光纖組成大陸第一代互聯網物理架構。從獨特的原生p2p硬體跟特有的協議來看,因為每顆衛星波束掠過相同地區的時間很短,需要後面的衛星跟上不斷接力,所以更短的握手,網路特有協議應該是必須的,星鏈的網路架構無論從硬體上來說還是從軟體上來說都有能力取代第一代的互聯網架構。並且星鏈的傳輸不需要複雜路由,從數據鏈來說,可以做到點對點的傳輸,因為用戶的物理位置對星鏈衛星來說是透明以及確定的。從經濟上來說,星鏈計劃只需要100億美元的,對比我國歷史上移動部署TD就花了大概2000多億人民幣。現在5G時代,光歷史上4G基礎基站建設維護就超過萬億,爾在5G時代由於5G的覆蓋範圍對比4G更短,需要部署更多的5G基站.目前,我國的基站數量數量大概在三百多萬個。想要在全國部署完5G需要建設更多的基站,投入更多的資金。 性價比方面是星鏈完全勝出的,星鏈的劣勢是在對超大型城市密集用戶提供服務方面,承載不了那麼多用戶,只是5G的一個補充。但從未來來看,星鏈星座的部署範圍大概是5萬平方千米一顆,其實衛星要疊加擴容是比較容易的,從成本對比建設5G基站上來說具有很高的性價比,成本下降了一到二個數量級,應該注意的是真正稀缺資源是軌道跟頻段資源。

我為何說天基軌道計算中心必然出現,是因為美國已經有初創公司在做這個事情了,思路上是一致的。

Cloud Constellation selects LeoStella to build 10 data-storage satellites - SpaceNews.com?

spacenews.com圖標

老一代的互聯網架構實在太舊了,但是由於前期的巨額投資各種利益糾葛,人類沒有辦法從硬體目前複雜的大陸骨幹機房跟複雜路由的構造下重新構造一個新一代架構的全球互聯網,是因為經濟不允許,爾星鏈的上線使得這一切有了可能,再加上每顆衛星的5年的壽命,也就是說,人類互聯網硬體即將進入以五年為輪迴的自動迭代周期,意義重大。

E, 星鏈不光是互聯網通訊平台,他還有其他妙用,比如p2p一萬多顆衛星架構,天生就跟區塊鏈技術相吻合,分散式的存儲加上一些特殊的雲計算中心構成超級節點就彷彿是現在的EOS。假設在星鏈的系統底層加入對新一代區塊鏈技術的原生支持,意味著,人類在市場交易中將進入無信任成本時代的。憑藉著區塊鏈技術的時間戳跟區塊生成,每一筆在星鏈上的交易都是可以追溯的,無可更改的,具有完全的信任能力。再加入新一代區塊鏈的側鏈技術,無論是對農業產品的來源追溯還是對作曲攝影作品的版權交易還是從公司企業出發,每個個體都可以藉助星鏈的區塊鏈的智能合約進入人類眾包時代,這個未來如果實現就是劃時代的,改變人類社會基本面貌的。星鏈有能力提供給每個人的基礎賬號不僅可以用來支付上網流量費,你還可以用來進行一切的人類市場交易,付賬單,跨州跨國的交易,購買債券股票,實體的,非實體的,智能合約,期貨等等,全球的金融行業都會擁抱星鏈,因為星鏈提供了人類歷史最快的跨州數據傳輸相應時間:光在光纖中是折射前進的,星鏈是直射,再加上第一代的大陸複雜的骨幹網跟路由架構。爾在星鏈系統中,機制上完全可以做到點對點,軌道伺服器就是市場節點,自動交易程序如果不用星鏈系統將完全無利可圖。在這個基礎上,只要星鏈計劃衛星覆蓋的世界,打個比方就是玄幻小說中的主神時代,一個賬號,一個信用點代幣。你就可以交易一切,將來完全不會存在任何的信任問題。

F. 星鏈或者說這個衛星星座的平台出現,很多以前專用衛星可能在未來會失去意義,比如,星鏈衛星迭代放大版加上小型化的原子鐘就是GPS導航衛星,星鏈衛星加上光子篩衍射成像的光學觀測系統就是二十四小時的對地光學觀測衛星等等。他提供的不僅僅是互聯網衛星星座爾是一個衛星平台,而且是一箭六十星的廉價部署衛星平台的能力。

60顆星鏈衛星的升軌示意圖

G. 回到現實當中, 來談一談目前星鏈計劃在軍事上的現實意義。得益於全球無死角的(初期兩極除外)高速衛星互聯網的波束覆蓋,美軍得到了無比強大的作戰用數據鏈。

軍事上:

1 . 星鏈衛星具有自動變軌跟規避能力,對反衛星武器有一定的抵抗能力。

2,數量眾多,12000多顆,要同時全部摧毀非常難。

3,重返率高,全球主要地球每個時間段,天頂方向都有幾顆衛星飛過如有光學觀測載荷,既光學24小時不斷監控分析。

4,性價比高,部署簡單快速,F9一箭60星,如果採用研發中的BFR加星艦一箭300-400星。

真撒土豆式部署

6, 加入人工智慧,24小時大數據系統自動識別分類跟蹤,圖像識別系統加入光學觀測對真假目標識別率高,抗干擾能力強,對地面以及大目標移動物體的監控進入新時代。

7,星鏈可以作為戰區外發射遠程發射不管武器的末端導航控制平台或者未來的機器人部隊跟無人作戰飛機的數據交換平台跟節點,憑藉著極低的延遲可以做到10-20ms控制延遲。無人戰鬥機,無人機編隊以及機器人部隊的成軍建立了網路硬體控制基礎。

H 星鏈也可以部署在火星上作為人類火星開發的基礎網路架構。


1.如果真的能夠實現musk的計劃的話,對中國通訊網路影響不是很大。對高緯度低人口密度國家是個很不錯的選擇。衛星信號覆蓋是考慮性價比的,中國境內商業衛星覆蓋差的就是喀什西邊、南海幾個少數地區。其他地段國內同步軌道高通量衛星就能解決。2.不太會顛覆原有移動網路系統。3.從技術上來講,南北極的覆蓋比較難。但是目前的技術可以實現,就是成本的問題了。

4.你翻牆不翻牆不是一個技術問題,是政治問題。技術上來說,就今天你買個諾拉或者tt在倫敦落地也能翻牆。只不過成本不划算而已。


對華為等電信設備提供商會有一定影響,會擠壓傳統的基站蜂窩網的市場空間。


星鏈剛開始組網現在已經有了美軍天基武器陰謀論 馬斯克騙錢論 web3.0革命論各種觀點 我只心疼一波搶先組網在中國卻默默無聞的一網


星鏈的主要市場在非洲之類缺少電信網路的地區,主打替代光纖骨幹網降低人力成本,會跟華為的全球布局競爭。最終華為遲早會正面應戰,開啟大航天時代。

光纖骨幹網需要海量挖溝鋪光纜,總長度足夠繞地球N圈。挖掘機技能哪家強?美國的人力成本昂貴玩不起,眼睜睜看著在非洲的霸主地位被挖走,華為現已基本實現2G覆蓋非洲。

要解決基建布線的人力成本限制,只有上衛星,沒有條件也要創造條件上。

首先同步軌道通信衛星不能用:高度3萬多公里,地面站天線大、光速延時長。改成大量低軌道衛星組網,高度幾百公里,就沒這些問題了。

然後看帶寬性價比,90年代66顆銥星曾經把摩托羅拉拖死。現在的星鏈遠比銥星性價比高:一枚三手火箭一次發射60顆衛星,衛星加起來還沒有火箭貴,銥星級別的投資可以發射成千上萬顆衛星。

然後解決信號落地問題,銥星電話仍然比手機笨重,而且多路手機信號集中到衛星,信道復用路數不夠。星鏈採用了天地兩級網路,衛星信號通過地面的「披薩盒子」Wifi熱點/基站轉發到手機,因此不再需要專門的衛星電話。由於基站數量遠少於用戶,信道復用問題也好解決了。

最終,星鏈跟現有通信網路相比專門替代光纖骨幹網、其他部分盡量不變,針對性的解決了基建鋪光纖的問題又盡量少影響用戶體驗。

星鏈建成之後相當於入門級寬頻網,加上網路電話app等於在非洲普及4G,會跟華為形成激烈競爭。畢竟華為在非洲建設2G網路付出的代價已經很高昂了,更密集的4G網路所需人力成本更高。

地面移動通信網路的性能依賴於基站和布線密度,意味著性能極限不取決於技術水平而取決於人力成本。發達國家人力成本較高首先撞上天花板給了中國超車機會,中國和非洲接下來也一樣。而Space X實現衛星自動化生產、火箭反覆復用之後的成本可以隨著技術進步繼續下降。

所以華為靠地面網路跟星鏈競爭長遠來看並不保險,遲早要跟進衛星網路。

這將意味著通信業/互聯網行業正面打太空競賽,規模超過冷戰高峰。大航天時代來臨,足以順便將人類送上火星。

如果starlink成功相當於再造一個互聯網,除了給地球本身提供信號以外也可以向太空深處延伸。一個新的開荒時代要來了


對衛星有啥影響不知道,但是顛覆了運載思路,大火箭天女散花一下子斷了大部分小運載的財路。估計藍箭會馬上跟進宣傳朱雀2是多麼順應潮流。


不知道衛星的設計壽命是多久。按照10年計算,12000顆衛星,平均每天有4顆達到使用壽命。按照一箭60星的頻率,每12天就要發射一次。為了保持恆定的迭代速度,那麼12000顆衛星的發射時間也是勻速的,從2019年到2027年,發射時間長達8年,那麼8年之後星鏈的接入速度還能否滿足客戶的需求,華為屆時可能已經準備商用6G了。八年時間可以改變很多技術和需求,換句話說8年之後特斯拉是否還在都很難說,不看好這個計劃。


馬斯克的SpaceX已經開始一步一步地發射衛星來實現宏偉計划了,而我們呢?

看看知乎熱榜吧,我們還在內鬥!關注問題的人寥寥無幾,在中國,現實的引力太重了。


1.2萬顆衛星,覆蓋全球,密度太小了,能頂啥事?

感覺就是銥星的延續……

立個Flag,已經發射的這些小衛星,很可能沒有達成目的就變成太空垃圾。

好在它們軌道低,銷毀會快一些。


我首先想到的是,這往天上發什麼玩意兒,發多少,怎麼發不需要跟任何人申請呀?誰想怎麼發就怎麼發呀?

如果中國先這麼搞,老美會不會阻礙?

天上發上萬顆!這要是各發達國家都弄一套,那天上還不天天碰車呀?

我感覺老美就是先佔地盤的感覺,以後別的國家想這麼弄肯定得跟老美商量,甚至得他同意。

一萬多顆!這以後的太空垃圾得有多少!?


這東西不是通訊網,手機網,而是互聯網本尊。

把這東西當作瀛海威是小看馬斯克了。

這東西地面終端有pizza盒子大,不是手機。

地面站上行和衛星間通訊是激光,衛星之間帶寬和光纖骨幹網相似。

馬斯克說的是重建互聯網,不是重建通訊網,手機網。

重建互聯網最重要的是內容。

如果衛星帶個硬碟,4T,1萬衛星就是4萬T內容。而且響應速度比地面內容快。

重建互聯網不是複製地面上互聯網內容,而是新建。可能有馬星版的臉書,星上YouTube,這都可以另建。

星鏈的互聯網都不一定和現在的互聯網兼容互通。

馬斯克要是狠一點,不用TCP/IP協議,都有可能啊。

TCP/IP是70年代冷戰時期的產物,天下苦TCP/IP 久矣。衛星時代了還不上新協議。

互聯網最值錢的是內容,不是接入服務。

只要在星上重建最高頻部分,星版fabook, yotube, ponhub, twitt, music, 剩下的放地面。可以把現在互聯網公司大部份價值拿到了。現在的全體互聯網公司,都可能在太空重建,屬於馬斯克。不是每月收月通訊月費那麼簡單。

人有多大膽,地有多大產,要敢想啊。


空間碎片已經夠多了,這不是來添亂的嗎

大概會加速航天器軌道管理的收緊和細化吧

(攤手以示絕望)

不逐一回復了,這裡統一說

1,咱們就拿現實的例子,天宮一號在343軌道運行,16年失控,飄到18年離軌,星鏈低的那一組在340附近軌道運行,要是等它自然衰減離軌要多久?

2,電推發動機雖然推重比大,但是推力小,低軌那些且不談,高軌的想要離軌意味著極長的控制周期,期間衛星是沒有服務能力或能力較差的,這種小衛星壽命都不長,作為商業公司,為什麼要拿一顆衛星壽命中至少一小半去離軌呢?(評論有人提出離軌周期沒這麼長,這裡暫且存疑)

此外,推力小意味著規避能力很差,等於是讓大衛星給小衛星的碰撞風險買單

3,343軌道原本是比較乾淨的,以後.......大坑。別忘了,空間站都在400飛著,而且這種大傢伙不是穩在400,而是有上下限的,兩邊會不會發生干涉可真不好說


中國翻牆的前提是spacex的地面得進中國市場,目前來看不太可能。中美貿易戰愈演愈烈,中美不斷絕經貿往來和不斷交就不錯了,指望spacex佔據中國移動互聯網市場的大頭跟痴人說夢一樣。這不是spacex和星鏈好不好的問題,這是國家的對抗,任何企業和個人也概不能倖免。


瀉藥

誰還記得摩托羅拉也干過這事,銥星來全球通信。但是很快就因為技術換代帶寬過低被淘汰了。在太空中又無法升級換代,就這樣被拋棄了。

因此space x這次行動我持觀望態度。


轉個講武堂公眾號堂主的意見:


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