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疯人马斯克再放卫星,42000颗“太空Wi-Fi”!这才是真正的全球通......

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发表时间:2020-02-16 17:19

天文学家们估计气的快心梗了。

这不是火车,也不是圣诞老人的雪橇,而是马斯克的“星链”卫星。按照计划,他打算在接下来的 10 年内陆续发射最多 42000 颗这样的卫星,为全球提供互联网服务。如无意外,北京时间明晚 11:25 ,下一批这样的卫星又要发射升空。(本来应该是今晚,但他们放了鸽子)

计划进行的还算顺利。截至目前,马斯克已经成功进行了 5 次卫星发射,即将进行第 6 次。尽管相对计划总数而言仍是九牛一毛,但此刻坐拥 242 颗卫星的他(明天这个数字应该会增加到 302 ),已是全球最大卫星星座的主人。

可如你所见,闪闪发亮的卫星在夜空中实在过于耀眼,以至干扰了天文学家的地面观测。于是围绕这些卫星,一个非常科幻的现实问题出现了:我们究竟是要干净的星空,还是从天而降的 WiFi ?

Starlink,给地球“开热点”

而且网速还不慢。

Starlink 说起来其实很简单:在地上支起一口“锅”,地面站跟卫星就可以相互交流,卫星之间再用激光互相通讯。只要用一堆小卫星把地球整个包住,全世界就都连上网了。虽然细节上肯定有区别,但确实跟卫星电视差不太多。

“天基互联网”并不是什么新鲜主意,但之前的版本实在又贵又难用:因为发射成本高,通信卫星一般选在比较高的轨道上,这样可以用更少卫星覆盖尽量大的面积。但这样一来地面信号就很微弱(打开手电筒上下一晃你就懂了),结果就是至少 477 ms 的巨大延迟,网速慢,而且还死贵。

可这些对马斯克来说都不是事儿:Starlink 部署在低轨道上,天地距离大幅缩短,理论延迟只有25-35ms,可以和光纤媲美;SpaceX “2手火箭”用的炉火纯青,加上一箭 60 星,鲑鱼产卵一样的高效部署,发射成本也不是问题。

初步计划轨道 72 条,每条轨道 22 颗卫星……听起来很疯狂,但这么一算,还真有搞头。

延迟低、速度快、全球覆盖。递交给 FCC 的文件显示,Starlink 的最终目标是在全球的任意地点,提供至少 1Gbps (千兆)的接入带宽,而且接收站的价格只要 1400 元人民币左右。想象一下,在非洲的某个小村子里支起天线,瞬间就有了联通全球的 WiFi ……

一支穿云箭,千军万马来相见。

而且他们的进展比想象更快:预计到 2020 年年中,Starlink 就能对北美、加拿大提供“有限服务”。假如发射密度不变,两到三年后就可全球覆盖。地面接收站的设计也基本完成,马斯克在自己家里就有一台。去年 10 月份,他还拿来发了条Twitter:

卫星搭好,卖宽带赚钱,然后载人去火星殖民。不过马斯克这些牛x闪闪的卫星,却是天文学家的噩梦。而且更糟的是,在近地轨道上打主意的人,不止他一个。

未来5年,还有几千颗卫星要上天……

天上飞的东西正在越变越多。

卫星互联网这么美好,马斯克的竞争对手也没闲着。亚马逊很快申请了自己的“柯伊伯计划”,计划发射卫星数高达 3236 。而在这个领域布局更早的 OneWeb ,上周四(2月6日)发射了一箭 34 颗卫星,总数一跃升至 40 。而他们规划中的组网卫星,更是多达 648 颗。

马斯克、OneWeb、亚马逊……甚至传闻中,连苹果都有一个秘密的卫星互联项目。这些计划内即将升空的卫星加起来,几年后地球上空将会从这样:

变成这样:

而才发射到第 6 批卫星的 Starlink ,在望远镜里已经成了这样:

麻烦事儿还没完。卫星数量这么多,轨道却是有限的。虽然申请轨道是按照先到先得的原则,但必须在规定时间内发射完。再加上卫星频谱资源同样紧缺,后续几年里的卫星发射,很可能会出现更多争先恐后的竞争者。

而这一切,都会让地面天文观测的条件变得越来越差。

要上网,还是要星星?

解决办法不是没有,但对天文观测的影响也许避无可避。

Starlink 第 4 批上天的 60 个卫星里,有一颗长得非常特殊。这个代号 DarkSat 的小家伙有试验性的低反射涂层,以尽量减低对地面天文观测的影响。

不过加上涂层的卫星目前就这一颗,新一批上天的 60 颗卫星,似乎还是跟之前一样的“ 1.0 版”。何况新涂层好像也不太有用。上图标注红色“ U ”的就是 DarkSat ,看来对高度敏感的天文望远镜而言,它很可能还是太亮了。

已经上天的 200 多个灯球也不是完全没办法。按照马斯克的计划,这些卫星是可以升级的。报废后的卫星会在控制下脱离轨道,最后在大气层坠毁的过程中燃烧殆尽。他们也会在发射后提供卫星的轨道数据,以便学者们安排观测时间。

(图中的白线都是 Starlink 卫星)

天文学家们自己也没有坐以待毙。毕竟卫星不是什么新东西,通过软件处理,多数卫星的轨迹还是可以从照片中 P 掉的。可一次要 P 掉十来颗卫星是一回事,几千甚至上万颗带机动的卫星,就是另一回事了。

最后,我们还是说回最开头那个科幻问题。

各国的无线电频段、通信法规都不相同。尽管能做到全球覆盖,但由于某些众所周知的原因……总之马斯克曾表示,Starlink 或许跟国内用户无缘。

恭喜发财苹果多开


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