財經 北京新浪網 馬斯克的星鏈計劃會成為5G的顛覆者嗎? 新一批衛星將於周四發射

馬斯克的星鏈計劃會成為5G的顛覆者嗎? 新一批衛星將於周四發射

  原標題:21全球觀察丨第十三批衛星將於本周四發射,馬斯克的「星鏈計劃」會成為5G的顛覆者嗎?

  美國太空探索技術公司(SpaceX)近日透露,其「星鏈計劃」將於本周四(9月17日)發射第十三批衛星。目前擁有近800顆衛星的 「星鏈計劃」致力於打造上萬顆衛星組成的「太空互聯網」,為全球提供穩定、廉價且高速的寬頻互聯網服務。在當前的國際形勢下,「星鏈計劃」會顛覆電信與互聯網格局,扭轉中國的5G優勢嗎?

  對5G帶來挑戰

  「星鏈計劃」(Starlink)是馬斯克(Elon Musk)領導的美國商業航天企業SpaceX的大型項目。該項目於2015年宣布,計劃斥資100億美元,在2018年至2027年間,打造由12000顆近地軌道衛星組成的「太空互聯網」,其中7500顆、1584顆、2825顆衛星分別位於距地面340千米、550千米和1150千米的軌道上。這一衛星網路將提供覆蓋全球的穩定、廉價且高速的寬頻互聯網服務,包括當前互聯網基礎設施難以覆蓋到的山區、沙漠、冰原等地區。

  截至2020年9月,SpaceX已經進行了12次發射任務,實現了將近800顆衛星在軌。鑒於當前衛星網路已經達到提供互聯網服務的最低標準400顆衛星,該公司計劃在今年年底前,開始在美國北部和加拿大南部提供「太空互聯網」商業服務。此外,馬斯克已經獲得美國聯邦通訊署批准,繼續在328千米到580千米之間的低地軌道跟進部署3萬顆衛星,儘可能地方便「太空互聯網」與地面基站的設備連接,提供全方位的太空遙測、追蹤和控制等功能。

  SpaceX的「太空互聯網」一旦成型,將對當前的互聯網服務帶來巨大衝擊。與當前地面基站或地下光纜等提供的互聯網服務相比,「太空互聯網」將速度更快、容量更大、適應性更強、延時更慢、覆蓋範圍更廣、成本更低、使用更方便。比如,速度方面,「太空互聯網」宣稱能達到平均1GB的帶寬速度,是當前全球平均網速5.1MB的200倍;容量方面,SpaceX衛星系統中的每一顆衛星,能夠為用戶們提供的下行容量總和在17Gbps到23Gbps之間;延時方面,「太空互聯網」的延時能控制在25ms到35ms之間,甚至低於20ms。

  「星鏈計劃」所主打的全球覆蓋的、穩定、廉價且高速的寬頻互聯網服務,對當前的5G技術及設備部署既有互補作用,也帶來挑戰。5G 是「第五代」蜂窩通信的縮寫,主要特點是:波長為毫米級、超寬頻、超高速度、超低延時。限於其特性,5G的部署需要密集地設置微型基站,平均500米範圍1個。只有在數據高速且大量傳輸的5G網路中,當前設想的諸多智能應用場景才能成為現實,如智慧醫療、無人駕駛、智慧交通等。與「星鏈計劃」打造的「太空互聯網」相比,密集部署微型基站的5G網路在延時、帶寬、速度等性能方面並不遜色。

  然而,5G對於微型基站密集程度的要求,也決定了其在經濟效益上,只適用於人口密度較高、地形結構簡單的城市地區。「星鏈計劃」藉助大型地表基站的輔助,則可以覆蓋到人口密度低、地形結構複雜的地區。事實上,地球七成以上的面積是海洋,且三成陸地面積中也有大量的沙漠、草原、山地、冰原等地區,在這些地區的旅遊、科考、軍事等活動,以及相應活動中應用的民用智能設備如自動駕駛汽車,軍用智能設備如無人機,都將極大受益於「太空互聯網」,形成巨大的商業與軍事優勢。

  5G時代的革命性並不單純在於5G技術本身,而在於數據的高速傳播能使人類社會進行萬物互聯。無論是工業互聯網還是物聯網,設備之間、人與設備之間、人與人之間的高速、大量的數據連接,都將革命性地推動生產力快速發展以及社會經濟大步前進。這一前進步伐將基本上只受限於數據連接的速度和容量,以及萬物互聯的廣度。「太空互聯網」提供的數據傳輸速度與容量可以達到6G的範圍,而其依賴衛星網路所能形成的覆蓋範圍,理論上可以擴展到海陸空,甚至還能服務於外層空間的人類活動。

  在大國博弈中的角色

  在當前中美摩擦加劇、5G應用前景廣闊的背景之下,「太空互聯網」必將成為大國博弈的新邊疆。目前,中國的華為在5G領域遙遙領先,中國企業在人工智慧、機器學習等5G可以應用的技術方面也後來居上,僅次於擁有幾十 年技術積累的美國。美國雖然在人工智慧等技術領域的基礎層和技術層獨佔鰲頭,但在5G領域,則高度依賴於歐洲的愛立信、諾基亞等企業。

  自奧巴馬時代以來,美國政府連續發佈國家戰略,不斷強調5G的重要性。2019年7月,川普簽署總統備忘錄,要求制訂開放與利用5G通訊波段的國家戰略,激勵私人資本投入。2020年2月的預算案中,川普政府也為國家通訊與資訊管理局增資80%,出資額達數千萬美元,主要用於支持5G技術的研發和鋪設。2020年4月,川普專門在白宮召開5G峰會,齊聚美國國內外通訊及科技巨頭,這一戰略性會議直指反制華為及中國在5G領域的科技優勢。

  發展「太空互聯網」,彎道超車率先進入6G時代也是美國的策略選項之一。雖然,SpaceX為馬斯克領導的商業性企業,但馬斯克本人的企業從一開始便和美國政府有千絲萬縷的關係。事實上,無論是馬斯克一開始發起的民用載人航天飛船計劃,還是如今的「太空互聯網」項目,都與美國太空總署、美國國防部有直接合作,或是被直接納入其研究發展計劃,或是接受其資助,或是使用其設備設施等。這些都使「太空互聯網」有可能成為日後美國戰略部署的一部分。

  除了SpaceX與美國政府的關係可能帶來威脅之外,「太空互聯網」還對中國構成了兩大挑戰。其一,4.2萬顆近地衛星組成的網路將大大消耗近地衛星軌道的有限資源。近地衛星軌道資源、頻率資源有限,普遍遵循「先到先得」原則。截至2020年3月31日,科學家聯盟(UCS)的資料庫顯示,地球上發射的在軌衛星有2666顆,其中美國有1327顆,中國363顆,俄Rose169顆,其他國家合計807顆。中國目前也在建設「鴻雁」「虹雲」與「行雲」三大低軌衛星系統。其二,對於現代軍事活動而言,覆蓋範圍廣、精度高、速度快、延時低的衛星系統已經變得至關重要,一方面衛星系統可以作為通訊系統引導軍事活動和設備,比如指揮單兵作戰系統、引導無人機和精確制導導彈、指引深海作戰艦艇等;另一方面,衛星本身也可以作為作戰平台,對地面或其它衛星造成傷害。早在冷戰後期的1980年代,里根政府的「星球大戰」計劃中就曾提出過此類構想。

  不過,「太空互聯網」的建設並不容易。雖然經過幾十 年的發展,大批量製造、發射並運營衛星的技術已經日趨成熟,但「星鏈計劃」的不少「前車」都敗於項目的商業化。畢竟,對於最終上萬顆衛星組成的「太空互聯網」而言,每顆衛星近100萬美元的成本、衛星發射的成本都要求SpaceX能在短期內拿出經濟上可行的商業模型,推出大眾可以負擔的穩定服務。此外,SpaceX並非該領域的獨行俠,中國競爭者也正在不斷加入該領域的競爭。鑒於近地衛星軌道資源、頻率資源有限,SpaceX能否佔據足夠位置來實現全球互聯也未可知。在當前國際形勢下,大國競爭帶來的不確定性會否延伸到太空領域及「太空互聯網」服務的提供,也有待觀察。

  (作者為察哈爾學會助理研究員,21世紀經濟報導特邀作者)

  (作者:郝楠 編輯:和佳)