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科学卫星互联网轨道资源稀缺，中国航天如何与国际卫星界大亨竞争？


作为钢铁侠的现实“衣钵传人” ， 埃隆·马斯克的每一个动作似乎都充满了科幻色彩 。 关于马斯克和 SpaceX 的新闻 ， 我们总能隔三差五地在网上看到 ， 大部分都是关于火箭回收、卫星发射以及移民火星 。
2015 年 ， 马斯克在西雅图公布了一个比在火星上种植蔬菜还要疯狂的计划 ， Starlink——星链计划 。 该计划旨在通过建设由数以万计的星链人造卫星组成的网络 ， 使所有卫星连成一个“星座” ， 为全世界每个角落提供可靠的互联网连接 。
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SpaceX 公司将在未来七年内往太空发射 11943 颗通信卫星 ， 这些通信卫星将覆盖整个地球 ， 为全球几十亿人提供高网速、低延迟、价格便宜的网络服务 。
目前为止 ， 人类总共发射了约 8000 多颗卫星 ， 但在轨运行的也就不到 2000 颗 ， 如果星链计划能够如期完成 ， 那么 SpaceX 一家公司拥有的卫星数量将是其余卫星数量总和的 6 倍 。
其实 ， 有关卫星互联网的竞争从上世纪九十年代就开始了 。
当时 ， 美国摩托罗拉公司在汽车电子和通信电子领域处于绝对垄断地位 ， 就如现在的华为 ， 是通信工程师心中认定的殿堂级公司 。 而那时的地面基站建设成本是非常高的 ， 并且部署难度十分大 ， 根本无法达到全球覆盖 。
1987 年 ， 摩托罗拉公司的工程师工程师巴里·伯蒂格与其妻子在加勒比海度假时 ， 妻子向他抱怨说 ， 她无法用手机联系到她的客户 。 回到家后 ， 巴里和摩托罗拉在亚利桑那州工作的卫星通信小组的另外两名工程师提出了一个脑洞大开的想法——“我们是否能把地面基站搬到天上去？”
于是 ， 他们想到了一种铱星解决方案 ， 由 77 颗近地卫星组成的星群 ， 让用户从世界上任何地方都可以打电话 。 由于金属元素铱有 77 个电子 ， 这项计划就被称为了铱星计划 ， 后来由于成本预算的问题 ， 卫星的总数降到了 66 个 。
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最初 ， 摩托罗拉对这个项目的内部代号也很科幻 ， 叫做“星球大战计划” ， 并于 1990 年对外发布计划 ， 1996 年开始部署 ， 计划在轨运营 66 颗卫星 ， 部署成本大概在 60 亿美金左右 。
美国的“德尔塔 2 型”火箭、俄罗斯的“质子 K 型”火箭和我国的“长征 2 号丙改进型”火箭分别承担了铱星的发射任务 。 1998 年 5 月 ， 布星任务全部完成 ， 11 月 1 日 ， 正式开通了全球的通信业务 。
然而在当时 ， 传统的手机已经完全占领了市场 ， 由于无法形成稳定的客户群 ， 66 颗卫星还没发射完 ， 这个项目就破产了 。
铱星计划的失败给了科学家们很多思考 ， 由于手机缺乏 ， 销售力量不足 ， 价格昂贵 ， 开业的前两个季度 ， 在全球只发展了 1 万用户 ， 到申请破产为止 ， 这个耗资 50 亿美元建立的通信网只有 5.5 万用户 ， 而一些分析家估计该公司要实现盈利平衡至少需要 65 万用户 。
如今 ， 智能通讯领域飞速发展 ， 互联网手机已经不再稀缺 ， 于是 ， 马斯克在铱星计划的基础上 ， 提出了更为成熟星链计划 。
星链计划中 ， 大约 35%的卫星落在 1200 千米的高度 ， 主要部署在 Ku 波段和 Ka 波段 ， 用于卫星固定、卫星广播以及卫星通信 ， 约 65%的卫星会坐落在 300 千米的高度的 V 波段 。
SpaceX 的官方测试数据显示 ， 星链的网络下行速度可以达到 1440Mbps ， 在飞行的 C-12 运输机上检测到了 610Mbps ， 这个速度比铱星计划的系统快了很多 。
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