經(jīng)歷4次推遲后，當(dāng)?shù)貢r間10月6日，SpaceX“獵鷹9號”火箭將60顆星鏈（Starlink）衛(wèi)星送入太空，這是“獵鷹9號”連續(xù)第65次成功發(fā)射。上次失敗還要追溯到2016年9月，人們對“獵鷹9號”的成功發(fā)射已經(jīng)習(xí)以為常，但此次發(fā)射對于SpaceX的星鏈計劃卻是關(guān)鍵節(jié)點。馬斯克在推特上表示，一旦這批衛(wèi)星到達(dá)目標(biāo)位置，SpaceX就能夠在美國北部以及加拿大南部推出星鏈公開測試版。

2015年年初，SpaceX發(fā)布星鏈計劃，旨在通過聚集在地球近地軌道的衛(wèi)星組成星座為全球提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，目前已發(fā)射12批1.0版星鏈衛(wèi)星，而這項衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃累計發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量已達(dá)775顆，SpaceX已經(jīng)成為當(dāng)今第一大衛(wèi)星運營商。

4月底，在北京可以看到星鏈衛(wèi)星“一字形”劃過夜空，在中美于科技領(lǐng)域爭端漸起的當(dāng)下，有人將此形容為一種“巨大而且無形的壓力”，類似于1957年美國人得知蘇聯(lián)成功發(fā)射史上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”后的感受，其中無疑伴隨著國家安全的隱憂，而中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃正在悄然啟動。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)口

2014年，國務(wù)院發(fā)文引導(dǎo)民營資本參與衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和發(fā)展，但此后卻鮮有涌入衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的民營公司看中衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，哪怕商業(yè)航天的“標(biāo)桿”SpaceX在2015年年初便發(fā)布星鏈計劃，當(dāng)時曾有衛(wèi)星公司負(fù)責(zé)人向《中國新聞周刊》解釋說，寬帶星座的技術(shù)復(fù)雜并且市場需求也不明晰。

但在今年上半年，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)站上風(fēng)口，這在很大程度上源于國家意志的推動。

4月，國家發(fā)改委官員在新聞發(fā)布會上詳細(xì)披露了新基建的范圍，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G均為通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的代表。此后，上海、福州、北京等地推出的新基建行動方案也納入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，如上海在2020-2022年的行動方案中甚至提出“初步形成衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)能力”，多個消息源向《中國新聞周刊》證實，上海將是一家正在組建的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運營商總部所在地。

“成立后會是一家副部級央企。”有消息人士稱，這家央企被業(yè)內(nèi)稱為“星網(wǎng)集團”，與之相伴的中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃則被稱為“星網(wǎng)”。

“星網(wǎng)集團掛牌成立的時間一再被推遲，但籌備組已經(jīng)工作了多半年?；I備組的人員處于借調(diào)狀態(tài)，成員包括中國電子總經(jīng)理張東辰。”該消息人士表示，“作為決策層的籌備組以中國電子、中國電科、中國電信的人員為主，而來自航天系統(tǒng)的人員更多的作為工作層參與。”

“中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃在推進(jìn)過程中曾面臨以設(shè)備商為主還是以運營商為主的爭論，而星網(wǎng)集團的定位是做衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的運營而非建設(shè)，在建設(shè)環(huán)節(jié)會組織招投標(biāo)，星網(wǎng)集團相當(dāng)于甲方。”有接近籌備組的人士透露，如果分建設(shè)、運營、終端和應(yīng)用三部分來看，建設(shè)階段的參與者以國企為主，運營由星網(wǎng)集團負(fù)責(zé)，終端和應(yīng)用會放給市場來做。

“星網(wǎng)的建設(shè)期會持續(xù)三到五年，方案大的方向已經(jīng)確定，但可能在細(xì)節(jié)上還會有一些調(diào)整。”前述消息人士透露說。

SpaceX與OneWeb兩家公司推進(jìn)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃申請發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量均達(dá)萬顆規(guī)模，而中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃的國際申報也已經(jīng)開啟，以中國電信股份有限公司衛(wèi)星通信分公司名義進(jìn)行申報的衛(wèi)星數(shù)量超過1萬顆，這或是世界上第三個衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到萬顆的星座計劃。

太空圈地運動

各個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃所公布的衛(wèi)星數(shù)量不盡相同，但幾乎都經(jīng)歷了不斷“膨脹”的過程。星鏈計劃從最初的4425顆衛(wèi)星攀升至如今近4.2萬顆衛(wèi)星。OneWeb最初僅計劃發(fā)射720顆衛(wèi)星，但在今年3月申請破產(chǎn)后仍申請新增發(fā)射4.8萬顆衛(wèi)星，隨后這家公司得到英國政府注資。美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）7月底批準(zhǔn)的亞馬遜柯伊伯計劃的衛(wèi)星數(shù)量則是3236顆。

“SpaceX認(rèn)定第一批用戶會在北美地區(qū)，因此星鏈設(shè)計了53度傾角的軌道，確保衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到七八百顆時優(yōu)先覆蓋北美地區(qū)，先不追求全球覆蓋，OneWeb最初則是希望用不到800顆衛(wèi)星實現(xiàn)全球比較均衡的覆蓋。”九天微星CEO謝濤對《中國新聞周刊》表示。

實現(xiàn)全球覆蓋究竟需要多少顆衛(wèi)星？“軌道高度越低，覆蓋全球所需的衛(wèi)星數(shù)量就越多，就像使用手電筒照亮地面，離地越近，光亮覆蓋的范圍就越小。”銀河航天合伙人、副總裁高千峰告訴《中國新聞周刊》，“數(shù)百顆到上千顆衛(wèi)星已經(jīng)能夠基本實現(xiàn)全球覆蓋，但要做到百分百無縫覆蓋還要追加衛(wèi)星。另外如果想要讓覆蓋區(qū)域的通訊體驗更好，也可以再發(fā)射一層衛(wèi)星，實現(xiàn)多模式服務(wù)。”

SpaceX副總裁馬克·容科薩曾透露，完成12次發(fā)射后星鏈將覆蓋美國，24次發(fā)射后會覆蓋世界上大部分人口，而30次發(fā)射后便會實現(xiàn)全球覆蓋。

這也被認(rèn)為是SpaceX的“聰明”之處。“SpaceX走了一條相對穩(wěn)健的路，今年先在北美地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，之后部署可能會停頓一下，不像OneWeb一開始就瞄準(zhǔn)全球覆蓋，不斷投錢，但要等星座建好后才能運轉(zhuǎn)產(chǎn)生收入。”中科宇航董事長、總裁楊毅強向《中國新聞周刊》表示，星鏈實現(xiàn)全球覆蓋也并不需要超過4萬顆衛(wèi)星，“馬斯克就是先把勢造出去，占住頻率、軌道資源。這有點兒像房地產(chǎn)業(yè)，即使規(guī)劃得再好，拍不到土地也沒用。”

距離地球三四百公里到1200公里之前的空間被認(rèn)為是低軌范圍，這也是當(dāng)下主要衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座所處區(qū)域。“低軌衛(wèi)星延時更短，星鏈的延時為20毫秒，而高軌衛(wèi)星的延時多為大幾百毫秒。低軌衛(wèi)星離地面更近，地面終端所需功耗更小，體積也更小，方便拓展用戶群。”謝濤告訴記者，此外高軌資源已經(jīng)被瓜分完畢，SpaceX作為新晉衛(wèi)星運營商肯定要開辟新的增量空間。

一場太空圈地運動正在展開，SpaceX迅速占據(jù)低軌頻率、軌道資源也被認(rèn)為是驅(qū)動中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃提速的關(guān)鍵。

“星鏈計劃在550公里的軌道高度部署超過4500顆衛(wèi)星，如果衛(wèi)星定軌的精度比較高，每兩層衛(wèi)星之間間隔的距離縮短，比如可以每隔10公里就放置一層，純粹從空間角度講可以容納的衛(wèi)星數(shù)量很多，但如果結(jié)合技術(shù)與頻率等因素的限制，我們推算低軌內(nèi)可以容納的衛(wèi)星數(shù)量大概在10萬顆。”謝濤告訴記者。

“軌道的使用原則是誰先占了就是誰的，后來的衛(wèi)星如果與之前的衛(wèi)星發(fā)生碰撞，要負(fù)全責(zé)。”有商業(yè)航天資深人士表示，相比于軌道資源，更為稀缺的可能是頻率資源，“國際電聯(lián)規(guī)定以公司名義申請，誰先申請誰先用上就是誰的。在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可用頻率申請的排名上，中國排位在60名開外。”

“其實就是提交晚了，頻率也是先到先得，SpaceX、OneWeb可能在幾年前就提交了申請。”有衛(wèi)星公司負(fù)責(zé)人告訴記者，在國內(nèi)需要由操作的公司將衛(wèi)星資料報給工信部無線電管理局，獲批后再通過官方渠道提交到國際電聯(lián)排隊。“此前一些中國公司都沒機會到國際電聯(lián)排隊，因為國內(nèi)的規(guī)則是必須協(xié)調(diào)各家公司，互不干擾，結(jié)果內(nèi)耗嚴(yán)重，大家互相不同意。”

“希望國家政策層面適當(dāng)放寬，更加開放支持民營企業(yè)參與，發(fā)揮體制機制優(yōu)勢，參與國際資源競爭”，高千峰告訴記者，例如美國FCC大力支持SpaceX星鏈和亞馬遜的柯依柏計劃等，并鼓勵參與政府和軍方相關(guān)項目，促進(jìn)了這些公司的快速發(fā)展。

“頻軌資源必須去搶。”謝濤認(rèn)為，未來低軌頻軌資源的爭奪是大國間的博弈，“此前SpaceX一顆衛(wèi)星就有與他國衛(wèi)星發(fā)生碰撞的可能，按照優(yōu)先級SpaceX應(yīng)該避讓，但就是不讓，已經(jīng)打破了之前的規(guī)則”。

中國真的需要衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)嗎？

在搶占頻軌資源的背后是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可能帶來的商業(yè)利益。

據(jù)美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA）統(tǒng)計，2019年火箭發(fā)射業(yè)務(wù)在整個航天經(jīng)濟中占比僅約1.3％，產(chǎn)值大概為49億美元，哪怕SpaceX包攬了全球發(fā)射業(yè)務(wù)，能給其帶來的收入不過如此。

“通過星鏈計劃，馬斯克其實是自己在給自己創(chuàng)造需求，其實很多衛(wèi)星運營商并沒有選擇SpaceX的火箭，而美國軍方和NASA每年給SpaceX的訂單可能只有兩三發(fā)。”楊毅強告訴記者。

馬斯克曾估算星鏈每年可以為SpaceX帶來300億美元收入，是火箭發(fā)射業(yè)務(wù)的十倍。

目前，SpaceX正在爭取美國農(nóng)村數(shù)字發(fā)展機遇基金，該基金計劃在十年內(nèi)撥款204億美元為美國1450萬人提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，馬斯克一再表示，星鏈的目標(biāo)客戶與傳統(tǒng)電信運營商不同，不會對他們構(gòu)成威脅。

“美國的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，如谷歌、Facebook等近年來遇到了用戶數(shù)量增長瓶頸，因此對于拓展互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍有現(xiàn)實需求，也曾實驗過用熱氣球、飛機作為基站提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，目前來看衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的方案更為靠譜。”中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊告訴《中國新聞周刊》。就在星鏈計劃在2015年年初公布之后，谷歌便聯(lián)合富達(dá)投資向星鏈“定向”投資10億美元。

“中國移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋率遠(yuǎn)高于美國，甚至已經(jīng)實現(xiàn)了‘村村通’，不像美國一些地廣人稀的中西部地區(qū)確實沒有被地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋。”米磊認(rèn)為美國對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的需求比中國更迫切，“由于在人口密集區(qū)地面基站的成本遠(yuǎn)低于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，因此地面基站覆蓋好的區(qū)域，一般不需要衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，銥星計劃就被2G基站打敗了，說到底是因為地面基站成本更低。”

謝濤則認(rèn)為，在中國一些中西部地區(qū)的農(nóng)村，可能用衛(wèi)星提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更為劃算，“比如一個村莊要實現(xiàn)信號覆蓋，建設(shè)鐵塔、基站后，光電費一年可能就要花費十幾萬元，但實際上日常對于網(wǎng)絡(luò)的需求沒有那么大，這種情況可能使用衛(wèi)星就比較劃算。”

“地面網(wǎng)絡(luò)無法有效服務(wù)的地區(qū)肯定是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)要優(yōu)先解決的剛需，但未來一定會和地面網(wǎng)絡(luò)融合在一起，在不同的場景下互為補充。”高千峰設(shè)想了一種場景：5G基站的密度是4G基站的10倍左右，其大范圍建設(shè)覆蓋會面臨巨大挑戰(zhàn)，未來同一座鐵塔上可能既有5G基站也有衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)解決數(shù)據(jù)回傳問題，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的引入節(jié)省了運營商一部分鋪設(shè)地面光纖的成本。“只要能夠提供好的網(wǎng)絡(luò)體驗，并且成本足夠低，在人口密集的城市衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)依然可以融入。”

那么，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)速能夠達(dá)到怎樣的水平？在SpaceX此前的測試中，下行速度可以達(dá)到每秒100兆左右。“其實星鏈還可以做到更快通信速率，銀河航天與運營商進(jìn)行的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與地面5G網(wǎng)絡(luò)的融合測試中，手機實測下載速率可以達(dá)到每秒382兆。在最近的速率測試中，單終端通信速率最高達(dá)到每秒1.5G。”高千峰表示。

今年以來，SpaceX已經(jīng)先后發(fā)布星鏈的用戶終端機與路由器，就在其商業(yè)應(yīng)用推進(jìn)的同時，星鏈也迅速與美國軍方深度捆綁。

今年5月，SpaceX與美國陸軍簽署一項協(xié)議，前者將用3年時間試驗利用星鏈在各軍事網(wǎng)絡(luò)間傳輸數(shù)據(jù)。早在2018年，借助僅有的兩顆測試衛(wèi)星，星鏈向一架軍用運輸機的信號傳輸速率就達(dá)到每秒610兆，足以在一分鐘內(nèi)下載一部電影。SpaceX在火箭發(fā)射市場已經(jīng)多次拿到美國軍方訂單，其在馬斯克的個人注資之外獲得的第一筆投資便來自美國國防部高級研究計劃局（DARPA）。

“通過‘寓軍于民’的方式，星鏈可以滿足美國的軍事需求。”楊毅強認(rèn)為，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絕不僅僅是為地面網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)那么簡單，背后有很多軍事和國家安全的考慮，“同樣，對于中國來講，網(wǎng)絡(luò)安全一直是懸在頭上的一把劍，畢竟根服務(wù)器都在海外，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相當(dāng)于重新構(gòu)筑新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。”

謝濤也認(rèn)為，在中美商業(yè)需求確實有差異的情況下，國家戰(zhàn)略與軍方的需求確實存在。“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)更像天基的鐵塔，不只可以提供寬帶服務(wù)，如果在上面搭載攝像頭，就可以提供遙感服務(wù)，如果加上導(dǎo)航增強的載荷，就可以為自動駕駛提供服務(wù)，根據(jù)搭載載荷的不同可以產(chǎn)生諸多應(yīng)用，更像是天基的信息高速公路。”

民企的機會

在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被納入新基建范疇后，興業(yè)銀行研究團隊曾估算稱，今年國內(nèi)該領(lǐng)域的投資額將達(dá)到117億元，這無疑會為國內(nèi)方興未艾的商業(yè)航天市場帶來刺激。“國家把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)確定為投資方向之后，跟5G的建設(shè)一樣，上萬億的投資對整個產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€巨大的帶動。”米磊表示。

SpaceX并未披露星鏈計劃的投資額，但9月底馬斯克在推特上表示，在獲得穩(wěn)定、可預(yù)期的收入后，星鏈資產(chǎn)將會上市。這是SpaceX管理層年內(nèi)第二次明確表示將剝離星鏈資產(chǎn)將其上市。“星鏈這部分資產(chǎn)肯定會上市，目的就是拓寬融資渠道。”楊毅強認(rèn)為，組建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的條件之一便是超強且持續(xù)的融資能力。

據(jù)企查查數(shù)據(jù)，今年上半年與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的企業(yè)新注冊1128家，同比增長158％。

“中國目前可能沒有一家商業(yè)公司可以出資幾百億元建設(shè)一個衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，國內(nèi)所有商業(yè)衛(wèi)星公司的融資額加起來可能還比不上SpaceX一次的融資額。”謝濤表示，SpaceX在今年8月的一次融資額就高達(dá)20億美元。“在這個背景下，為國家的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃做配套對于商業(yè)衛(wèi)星公司而言是一個比較確定的市場。”

“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的概念會‘引爆’商業(yè)航天，如果沒有這個概念，其他商業(yè)衛(wèi)星市場如遙感、導(dǎo)航增強等對于發(fā)射的需求沒有那么大，體制內(nèi)的火箭完全可以滿足。”楊毅強表示。

有業(yè)內(nèi)人士向《中國新聞周刊》表示，在中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃推進(jìn)過程中，如果民營公司火箭的成本比現(xiàn)有體制內(nèi)火箭更為便宜，國家一定會采購。“發(fā)揮民企的鲇魚效應(yīng)，可以降低衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的成本。”

謝濤希望未來用衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)傳輸每比特信息的成本可以降到與4G網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)?shù)乃剑?ldquo;目前星鏈已經(jīng)基本達(dá)到，馬斯克公布的每顆衛(wèi)星成本低于50萬美元，再加上100萬美元左右的發(fā)射成本，加起來每顆衛(wèi)星的成本在150萬美元左右。”相比之下，OneWeb單顆衛(wèi)星的報價為100萬美元。

SpaceX利用可重復(fù)使用的火箭降低發(fā)射成本的故事眾所周知，其實SpaceX同樣大幅降低了衛(wèi)星成本。有業(yè)內(nèi)士表示，目前星鏈計劃使用的通信衛(wèi)星的大小多為260公斤，同等衛(wèi)星在國內(nèi)的制造成本為每顆三四千萬元人民幣。

“關(guān)于SpaceX如何控制衛(wèi)星成本的信息很少，我們推測他們可能引入了一些特斯拉的生產(chǎn)能力，使用了一些汽車級、商業(yè)級的元器件取代宇航級元器件，兩類元器件的成本可能相差一個量級，十倍、數(shù)十倍都有可能。”謝濤說。

這一降成本的思路在SpaceX制造火箭時就可以看到，當(dāng)馬斯克得知用于火箭整流罩內(nèi)冷卻的空調(diào)系統(tǒng)需要花費300萬到400萬美元時，就決定用6臺商用空調(diào)機組取而代之。

“我們甚至猜測星鏈的衛(wèi)星在出產(chǎn)后只會做簡單的測試，如果按照國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)做嚴(yán)苛的測試，一個月都難以完成，所付出的人員與時間成本都很高。”謝濤表示。

高千峰也猜測說，特斯拉的生產(chǎn)能力賦能了SpaceX的衛(wèi)星生產(chǎn)，“用工業(yè)化量產(chǎn)的模式做衛(wèi)星，這樣才有可能從根源上降成本，如果做了60顆衛(wèi)星每顆都不一樣，成本也降不下來，要像生產(chǎn)汽車一樣實現(xiàn)量產(chǎn)。”

“要實現(xiàn)量產(chǎn)有一些關(guān)鍵的因素要解決，第一是標(biāo)準(zhǔn)化，有標(biāo)準(zhǔn)之后才適合產(chǎn)線生產(chǎn)；第二是一定程度的自動化，然后還要有一個比較強的供應(yīng)鏈體系支撐。”高千峰表示，未來一顆衛(wèi)星的成本可以降到現(xiàn)有的十分之一，“十分之一是我們已經(jīng)確定的數(shù)字，甚至可以達(dá)到幾十分之一。”

目前，SpaceX正在以每天兩到三顆、一個月60顆左右的速度生產(chǎn)衛(wèi)星，而到今年年底，其累計發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量將會超過千顆。

“低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計劃動手越晚越吃虧。”有資深航天人士這樣感慨。