說(shuō)馬斯克是一位“科學(xué)狂人”并不為過(guò),這位49歲的70后大男孩總是會(huì)干出一些超乎我們想象的事情:可回收重復(fù)使用的“獵鷹”重型火箭、將特斯拉送入太空、作為一位純粹的理工男卻對(duì)人工智能技術(shù)顯得非常保守等等!馬斯克所做的科學(xué)研究都不是什么新概念,大部分在此前都已被人們展望,但他總是成為第一個(gè)敢于嘗試的人,“星鏈計(jì)劃”就是其中之一!
“科學(xué)狂人”馬斯克
“星鏈計(jì)劃”是馬斯克太空探索公司下的一個(gè)項(xiàng)目,簡(jiǎn)單描述這個(gè)項(xiàng)目就是:發(fā)射數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小型通信衛(wèi)星,讓這些衛(wèi)星在離地面500千米左右的近地軌道上運(yùn)行,“星鏈計(jì)劃”的愿景是待整個(gè)計(jì)劃完成后可在全球范圍內(nèi)為人們提供低成本的衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),2018年3月,獵鷹九號(hào)運(yùn)載火箭將兩顆小型微型“丁丁-a”和“丁丁-b”送入太空,正式開啟了“星鏈計(jì)劃”!
星鏈計(jì)劃最終組網(wǎng)模樣
星鏈計(jì)劃的本質(zhì)是提供通信服務(wù),并且這種通信服務(wù)具有效率高、速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)。馬斯克稱,“星鏈計(jì)劃”猶如一個(gè)位于外太空的巨大無(wú)線路由器,其平均下載速度可以達(dá)到1GB,遠(yuǎn)超我們目前使用的4G網(wǎng)絡(luò),基本達(dá)到了最新的5G速度,若這一計(jì)劃最終完成。在全球任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的角落都會(huì)有衛(wèi)星提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),馬斯克甚至連這個(gè)太空WIFI的接入密碼都想好了,那就是Martians(火星人)。
獵鷹火箭發(fā)射星鏈衛(wèi)星
“星鏈計(jì)劃”的這一服務(wù)目前我們還無(wú)法享用,但這個(gè)計(jì)劃帶給我們的影響已經(jīng)出現(xiàn)了:“星鏈計(jì)劃”將會(huì)徹底改變天空的模樣!隨著4月30號(hào)第7批60顆衛(wèi)星送入太空,目前整個(gè)計(jì)劃的在軌衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了420顆,這些衛(wèi)星幾十顆一組采用首尾相連的方式在我們的上空飛來(lái)飛去,從地面看起來(lái)猶如一支支星河艦隊(duì),在未來(lái)這些“艦隊(duì)”的數(shù)量和規(guī)模將更大!
歐洲拍到的星鏈衛(wèi)星劃過(guò)夜空
有網(wǎng)友認(rèn)為,“星鏈計(jì)劃”實(shí)際上就是6G網(wǎng)絡(luò),馬斯克的這一舉措將使美國(guó)跨過(guò)5G直接迎來(lái)6G時(shí)代,果真如此嗎?首先我們來(lái)看網(wǎng)速:任馬斯克展開遐想,“項(xiàng)鏈計(jì)劃”的網(wǎng)絡(luò)速度也只有1GB,這一速度與5G網(wǎng)絡(luò)基本處于同一水平,甚至還達(dá)不到5G網(wǎng)絡(luò)的最高水平,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)最重要的體現(xiàn)就是上網(wǎng)時(shí)的上傳和下載速度,兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)速度一致,怎么就成了具有代差的不同網(wǎng)絡(luò)呢?
星鏈衛(wèi)星猶如一支支星河艦隊(duì)
誠(chéng)然,“星鏈計(jì)劃”最起碼從外表上看起來(lái)更加高級(jí)一些:這一支支“星河艦隊(duì)”與地面的5G基站相比更具神秘和科幻感,但技術(shù)的本質(zhì)不是由外表形成的,“星鏈計(jì)劃”只不過(guò)是改變了5G的通信模樣,在核心技術(shù)上還沒(méi)有什么突破。事實(shí)上“星鏈計(jì)劃”到目前為止還存在一些難以解決的問(wèn)題,而這些問(wèn)題任何一個(gè)都會(huì)對(duì)這一計(jì)劃造成致命一擊!
5G通信基站
首先就是資金問(wèn)題,按照計(jì)劃步驟,2024年前太空探索公司將把1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,到現(xiàn)在還差1.16萬(wàn)顆,時(shí)間還有4年,也就是說(shuō)接下來(lái)的4年太空探索公司每年需要送入太空接近3000顆衛(wèi)星,除了任務(wù)量幾乎無(wú)法完成還有一個(gè)大問(wèn)題就是資金,將這么多的衛(wèi)星送入太空需要的費(fèi)用是一個(gè)天文數(shù)字,太空探索公司顯然還不具備這樣的實(shí)力。
星鏈衛(wèi)星將近地軌道包了個(gè)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)
其次是“星鏈計(jì)劃”的服務(wù)能力。按照太空探索公司的初步設(shè)想,待二期40000顆衛(wèi)星送入太空后,可以同時(shí)滿足2000萬(wàn)人的上網(wǎng)需求,你沒(méi)有看錯(cuò),是2000萬(wàn)人!目前全球的5G建設(shè)初步設(shè)想是能夠滿足30億人的上網(wǎng)服務(wù),這也是4G時(shí)代全球活躍網(wǎng)民的數(shù)量。如果“項(xiàng)鏈計(jì)劃”達(dá)到5G的這一承載能力需要發(fā)射多少顆衛(wèi)星?很簡(jiǎn)單的一個(gè)數(shù)學(xué)題:至少需要5000000顆衛(wèi)星!
星鏈衛(wèi)星運(yùn)行軌道
還有一個(gè)問(wèn)題是上網(wǎng)模式。我們可以將“星鏈計(jì)劃”中的衛(wèi)星看作是一個(gè)個(gè)太空基站,但與5G基站不同的是:我們可以用手機(jī)直接連接5G基站上網(wǎng),但卻無(wú)法直接用手機(jī)連接星鏈衛(wèi)星,若想使用這一太空WIFI,我們還需要在地面安裝一個(gè)信號(hào)中繼器,將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)為WIFI信號(hào)才能正常使用,至于馬克思說(shuō)的那個(gè)太空WIFI密碼Martians,只是一個(gè)善意的玩笑罷了!
使用星鏈需要先安裝這樣一個(gè)類似裝置
看到“星鏈計(jì)劃”筆者想到了上世紀(jì)60年代美國(guó)“西福特計(jì)劃”:將數(shù)億顆銅針發(fā)射到太空環(huán)繞地球運(yùn)行,增加無(wú)線電通信的信號(hào)強(qiáng)度,雖然這一計(jì)劃最終未能完全實(shí)施,但已經(jīng)送入太空的數(shù)百萬(wàn)根銅針中的很大一部分至今仍在近地軌道游蕩,成為了一個(gè)個(gè)太空垃圾。星鏈計(jì)劃的這些小型衛(wèi)星使用壽命都在10年以下,若到了使用年限,這些衛(wèi)星如何處理將成為一個(gè)難題:若做不到有效處理,將成為近地軌道的數(shù)萬(wàn)個(gè)大型太空垃圾!
太空垃圾已經(jīng)夠多了
衛(wèi)星運(yùn)行軌道作為全人類共有的自然財(cái)富,目前卻面臨著這樣一個(gè)問(wèn)題:軌道數(shù)量有限,誰(shuí)先將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,自然就擁有了這個(gè)軌道的使用權(quán),因此近些年對(duì)太空軌道使用權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,最有效的方法就是盡快大量地發(fā)射自己的衛(wèi)星。馬斯克這一“星鏈計(jì)劃”幾乎將本就不多的近地軌道占了個(gè)遍,與其占用的太空資源相比,“星鏈計(jì)劃”實(shí)際能夠提供的服務(wù)卻少得多,這一點(diǎn)也值得我們深思。
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