卷上太空，圈地?fù)屽X

作者|萬連山 來源|格隆(ID：guru-lama)

數(shù)據(jù)支持 | 勾股大數(shù)據(jù)（www.gogudata.com）

最近兩天，衛(wèi)星導(dǎo)航概念陡然升溫。 

主要由兩個(gè)事件引發(fā)：

1.2月23日，我國首顆超百Gbps容量的高通量衛(wèi)星——中星26號發(fā)射成功，標(biāo)志著我國開啟了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)新時(shí)代；

2.中國星網(wǎng)曾向國際電聯(lián)提供衛(wèi)星星座計(jì)劃，將12992顆低軌道衛(wèi)星組網(wǎng)——這個(gè)計(jì)劃將于2023年開始逐步發(fā)射衛(wèi)星。

人類的漫長歷史，本質(zhì)上就是一部不斷征服自然的歷史。而這一次，我們征服的對象，是地球之外的浩瀚空間。

太空圈地戰(zhàn)，正式開始了。

01

“星”的進(jìn)化

1987年，以摩托羅拉為首的幾家美國公司，在政府的幫助下，提出了一個(gè)偉大的構(gòu)想：

發(fā)射77顆近地衛(wèi)星，建設(shè)一個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星電話網(wǎng)絡(luò)，讓用戶能在世界上每一個(gè)角落撥通電話。

這個(gè)構(gòu)想就是著名的“銥星計(jì)劃”。

1991年，計(jì)劃正式啟動(dòng)；1996年，第一顆銥星上天；1998年，整個(gè)體統(tǒng)投入商業(yè)運(yùn)營。

彼時(shí)，已經(jīng)上市的銥星公司，股價(jià)一年內(nèi)漲了4倍。

從技術(shù)上講，這是一個(gè)超前而宏大的計(jì)劃。

其優(yōu)勢有二：1.軌道低（離地面只有幾百公里），重量輕（600-700公斤），每顆衛(wèi)星的三千多個(gè)信道，都能和地面上的手機(jī)直接通信，且相互通信；2.由于擺脫了地面基站，可實(shí)現(xiàn)在地球上任何地點(diǎn)通信；

但從投資的角度看，銥星則是徹頭徹尾的失敗之作。

除了摩托羅拉等大佬提供的60億美元資金，銥星公司自身還舉債30億美元，依舊難以承受每年數(shù)億美元的維護(hù)費(fèi)。

為了收支平衡，銥星公司只好將手機(jī)定價(jià)為5000美元/部，每分鐘通話費(fèi)用為3美元。

這么貴，能覆蓋的用戶自然就少。

2000年3月18日，系統(tǒng)投入運(yùn)行不到兩年，銥星公司就正式破產(chǎn)。成為全球通信史上一顆璀璨的流星，也是20世紀(jì)商業(yè)航天領(lǐng)域的最大遺憾。

2001年，銥星公司重組，在2年后的伊拉克戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。自此，美國軍方成為銥星最重要客戶，每年需支付3600萬美元費(fèi)用。

然而彼時(shí)，天上的銥星們已逐漸進(jìn)入壽命大限，繼續(xù)一批新的衛(wèi)星來替換。

銥星二代項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

2007年，銥星公司發(fā)布新的衛(wèi)星招標(biāo)。2010年，歐洲最大衛(wèi)星公司泰雷茲中標(biāo)，銥星二代設(shè)計(jì)在軌壽命為15年，比第一代耐用不少。

而承接66顆二代衛(wèi)星發(fā)射訂單的，是新時(shí)代的主角——SpaceX公司的獵鷹9號運(yùn)載火箭。

盡管得益于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，銥星用戶數(shù)量已經(jīng)達(dá)到172萬。但過去十幾年，該公司依舊在虧錢。

作為低軌道衛(wèi)星的先驅(qū)，它已被前赴后繼的追趕者超越。

2010年后，智能手機(jī)進(jìn)入爆發(fā)階段。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，也讓衛(wèi)星的定位發(fā)生變化，逐步服務(wù)于互聯(lián)網(wǎng)的廣域覆蓋和接入。

2015年，馬斯克正式提出星鏈計(jì)劃，打算發(fā)射4425顆低軌衛(wèi)星（后增加至4.2萬顆），為全球用戶提供高速寬帶服務(wù)。

其基本目標(biāo)，其實(shí)和三十年前的銥星類似，就是憑借衛(wèi)星技術(shù)，在不受地面設(shè)施限制的情況下，給全球每個(gè)角落提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

翻譯過來，就是用衛(wèi)星直接與地面上的終端傳輸數(shù)據(jù)，滿足5G無法覆蓋區(qū)域人們的網(wǎng)絡(luò)需求。

自此，人類正式進(jìn)入低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

但是，說起來高大上，星鏈其實(shí)存在一個(gè)致命BUG：其傳輸速度，只有5G網(wǎng)的幾千分之一，還不如4G。

網(wǎng)絡(luò)信號最重要的一個(gè)指標(biāo)，就是“流量密度”。

5G基站每個(gè)帶寬是15Gbps，星鏈中每顆衛(wèi)星是20Gbps，單位效率其實(shí)相差并不大，但兩者在數(shù)量級上完全沒有可比性。

截至2022年，中國共搭建了231.2萬個(gè)5G基站，未來可能還會(huì)增加到千萬級別。而星鏈即便完工后，也不過4.2W顆衛(wèi)星，不足前者的百分之一。

就目前來看，星鏈的用戶數(shù)量最多是千萬級別。每顆衛(wèi)星只能服務(wù)兩三千人，也就是一個(gè)小鎮(zhèn)的體量。

同時(shí)，星鏈雖然在近地軌道運(yùn)行，但離地面也有2000公里。如果受到天氣等自然因素干擾，其傳輸速度還會(huì)呈指數(shù)級衰減。

更關(guān)鍵的問題在于，和曾經(jīng)銥星的第一批衛(wèi)星一樣，星鏈衛(wèi)星的壽命非常短，平均每顆才5年。

也就是說，2019年上天的第一批顆衛(wèi)星，到明年2024年，基本都將報(bào)廢。

這就會(huì)造成一個(gè)難以忽視的問題：太空垃圾。

就像《地心引力》中的橋段一樣，這些殘骸會(huì)以第一宇宙速度圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，比狙擊槍的射速還高幾倍，甚至有可能撞擊到其他衛(wèi)星。

雖說這些報(bào)廢衛(wèi)星，會(huì)在9年內(nèi)墜落到南太平洋的指定“墳場”。但這個(gè)周期是很漫長的，難保不會(huì)出事。

比如在2021年，星鏈曾兩度接近中國空間站。出于安全考慮，中國空間站組合體實(shí)施了兩次緊急避碰。

這暴露出星鏈在管理上存在的漏洞。

要知道，未來spaceX可是要同時(shí)監(jiān)控4.2萬顆衛(wèi)星的，隨便一個(gè)疏忽就會(huì)釀成慘案。

聽起來，星鏈互聯(lián)網(wǎng)除了覆蓋廣，比5G差遠(yuǎn)了。

中國公司作為后來者，為什么要拼命追趕？

02

跑馬圈地

2019年，川普說美國要跳過5G、直接開發(fā)6G。

從那時(shí)起，有關(guān)于6G競賽的話題，這幾年從未間斷，資本市場也炒得火熱。

但說起這個(gè)，大家其實(shí)都很納悶。

4G網(wǎng)絡(luò)其實(shí)已經(jīng)很快了，相當(dāng)一部分人連5G都沒用上，為啥這么迫不及待要研發(fā)6G？

人類雖然進(jìn)入5G時(shí)代好幾年了，看似很先進(jìn)，但地球上仍有80%以上的陸地地區(qū)（深山、森林、沙漠、草原、戈壁）和95%以上的海洋地區(qū)，以及29億人口，并沒有覆蓋到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號。

總體算下來，移動(dòng)通信只覆蓋了全球不到10%的面積。

這是多大的市場？

同時(shí)，5G及以下的通信對象，僅限于地表以上10km內(nèi)的空間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)海陸空網(wǎng)絡(luò)暢游。

而據(jù)《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》，6G與5G的最大區(qū)別，是明確提出了“全球無縫覆蓋”——這個(gè)目標(biāo)必須借助衛(wèi)星等非地面設(shè)施，才能實(shí)現(xiàn)。

簡而言之，以近地衛(wèi)星構(gòu)建的高速通信網(wǎng)是6G通信的基礎(chǔ)。

而且這個(gè)基礎(chǔ)，如果不及時(shí)跟進(jìn)，基本就決定了失敗的命運(yùn)。

全球互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備覆蓋情況

在說明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的作用前，我們需要先了解另一個(gè)名詞——近地軌道資源。

指的是航天器距離地面600-2000km的軌道，目前全球大部分衛(wèi)星都分布于此。其數(shù)量是有限的，最多只能容納6萬顆衛(wèi)星。

而根據(jù)國際電信聯(lián)盟的規(guī)定：衛(wèi)星頻率和軌道，雖然是全人類的共有資源，但獲取這些資源仍遵循“先協(xié)調(diào)，后使用”、“先登先占”等原則。

也就是跑馬圈地，誰先占了就是誰的。

馬斯克計(jì)劃發(fā)射4.2萬顆衛(wèi)星，這些衛(wèi)星都將在近地空間連點(diǎn)成線、織線成網(wǎng)，僅星鏈一家就占了三分之二以上空間。

如果沒人去爭，未來1000km以下的軌道，可能就成了馬斯克的私人空間。

這么一看，原本印象中浩如煙海的地外空間，突然變得擁擠起來。

等到近地軌道資源被先發(fā)者占盡，太空壟斷自然就形成了。后來者只能在更高的軌道想辦法，需要的資金和研發(fā)能力根本不是一個(gè)數(shù)量級。

到那時(shí)，星鏈的成本優(yōu)勢將把競爭對手遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。

同時(shí)，星鏈的網(wǎng)速雖然不如5G，但延遲更低。

現(xiàn)在的5G網(wǎng)絡(luò)，信號從基站到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器再到手機(jī)終端，在空氣中傳輸?shù)倪^程就會(huì)導(dǎo)致延遲。

問題是顯而易見的。如果我們周圍幾百米就有基站，延遲肯定小。如果方圓幾百里都沒有基站，這個(gè)延遲就比較高了。

而星鏈因?yàn)榫嚯x地面較近且分布均勻，這個(gè)時(shí)候就體現(xiàn)出優(yōu)勢了。

尤其是，以衛(wèi)星為基礎(chǔ)，與地面的5G網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合起來，從而實(shí)現(xiàn)更大的電波容量以及短時(shí)間內(nèi)的超高速。相較于5G，6G的傳輸能力將提升100倍，網(wǎng)絡(luò)延遲也可能從毫秒降到微秒級。

據(jù)評估，在現(xiàn)代金融交易中，如果交易處理時(shí)間比對手慢5ms，就可能損失1%的利潤；慢10ms，損失可能擴(kuò)大至10%。

大家可以算算這是多少錢。

同時(shí)，星鏈還具有極其重要的軍事價(jià)值。

其雖然不如地面上5G基站的傳輸速度快，但比美軍現(xiàn)有的衛(wèi)星通訊，也就是銥星，快上百倍。

而且由于數(shù)量足夠多，美軍還能利用星鏈平臺(tái)跟蹤干擾遠(yuǎn)程地方通訊。在烏克蘭戰(zhàn)爭期間，發(fā)揮了巨大能量。

最典型的就是某鋼鐵廠戰(zhàn)役，在俄羅斯大量頻率干擾和DDOS的攻擊下，處于地下工事的烏軍通過星鏈依然和基輔進(jìn)行高質(zhì)量通信交流，甚至還有被困地下的女兵在社交平臺(tái)發(fā)布自己彈吉他的短視頻……

當(dāng)然，最關(guān)鍵的，也是最現(xiàn)實(shí)和迫在眉睫的原因，從通信標(biāo)準(zhǔn)到核心元器件，我們一直被西方卡脖子，直到到了5G時(shí)代，才有底氣說領(lǐng)先世界，研發(fā)6G也是保持技術(shù)領(lǐng)先的重要之舉，當(dāng)然勢在必行。

從技術(shù)上看，現(xiàn)在5G網(wǎng)速雖然很快，但仍沒法真正實(shí)現(xiàn)4K、8K這樣的超清視頻，更不要說VR、虛擬現(xiàn)實(shí)、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)這些了。

只有當(dāng)5G+衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，6G真正普及，速度更快、延遲更低、海量密集連接這些關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了，真實(shí)世界與數(shù)字虛擬世界的深度融合，才可能成真。

這是必須由自己實(shí)現(xiàn)的夢想。

03

他山之石

阿西莫夫在科幻小說《基地》中寫道：“他們的德行不能算高尚，但是個(gè)個(gè)膽識(shí)過人……他們利用這些資源所建立的‘帝國’遠(yuǎn)比假宗教之名、行專制之實(shí)的四王國還要鞏固……”

現(xiàn)實(shí)中，商人或許沒有如此夸張的權(quán)利，但他們成為未來星際遠(yuǎn)航的主力，卻并非無稽之談。以馬斯克的SpaceX為代表的眾多美國私人太空企業(yè)，正在無限接近這一宏愿。

他山之石，可以攻玉。

SpaceX的成功，為中國商業(yè)火箭企業(yè)，提供了一個(gè)值得參考的方向。

自2015年，中國第一批民營商業(yè)火箭企業(yè)出現(xiàn)起，中科宇航、零壹空間、深藍(lán)航天、翎客航天、星河動(dòng)力、星際榮耀、藍(lán)箭航天......成為推動(dòng)航天技術(shù)發(fā)展的重要力量。

當(dāng)然，只靠民企對抗星鏈，不太現(xiàn)實(shí)，畢竟起步晚了近20年。

以專研可回收復(fù)用火箭的深藍(lán)航天為例，如今的技術(shù)能力只相當(dāng)于SpaceX2015年的水平，差距不可謂不大。 

除了公司本身的創(chuàng)造力，更得益于美國冷戰(zhàn)時(shí)期的瘋狂積累，早在數(shù)十年前，就打造出相對成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，以及能持續(xù)發(fā)展的航天商業(yè)模式。

這個(gè)時(shí)候，國家隊(duì)的下場，就很有必要。

2020年9月，一家代號為“GW”的中國公司（國網(wǎng)的拼音首字母，即“中國星網(wǎng)”成立之前的暫定名稱），向國際電信聯(lián)盟遞交頻譜分配檔案。檔案中曝光了兩個(gè)名為GW-A59和GW-2的寬帶星座計(jì)劃，其計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)量達(dá)到12992顆。

同年，國家發(fā)改委首次將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇，“鴻雁”、“虹云”、“天啟”、“天象”等多個(gè)低軌互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃陸續(xù)推進(jìn)。

2021年4月，對標(biāo)SpaceX“星鏈”的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司正式成立。

截至目前，我國航天企業(yè)的數(shù)量，已經(jīng)超過160家。尤其在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建計(jì)劃后，相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模逐年穩(wěn)定增長。

更重要的是，現(xiàn)在國際電信聯(lián)盟為了防止出現(xiàn)“惡意占坑”現(xiàn)象，出了個(gè)新規(guī)定：在衛(wèi)星頻率和軌道申請后的七年內(nèi)必須開始發(fā)射，九年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的10%，12年內(nèi)必須發(fā)射總數(shù)的50%，14年內(nèi)必須全部發(fā)射完成。

根據(jù)要求推算，2023到2030年，星網(wǎng)公司的年均發(fā)射量為180顆以上，再之后五年發(fā)射量突破1700顆。

這是非?？捎^的數(shù)字。

太空的“圈地運(yùn)動(dòng)”，預(yù)計(jì)這兩年將開始提速。

而相關(guān)產(chǎn)業(yè)的增長，也是可以預(yù)見的。

僅衛(wèi)星導(dǎo)航這一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)到2026年就將突破萬億。

目前，我國已形成完整自主的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備制造、衛(wèi)星應(yīng)用等環(huán)節(jié)。

可以看出，中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)正有加速落地服務(wù)趨勢。進(jìn)程之快，超出很多人想象。這也正常，中國在航天領(lǐng)域40多年來不遺余力的投入，在基礎(chǔ)技術(shù)上確實(shí)是世界一流的。

無論是上游的衛(wèi)星制造等領(lǐng)域，還是中游的衛(wèi)星測運(yùn)控系統(tǒng)，亦或是下游的各種實(shí)際應(yīng)用落地， 都將孕育難得的機(jī)遇。

短期看，隨著國內(nèi)對于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)加快部署，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)環(huán)節(jié)有望率先受益；長期看，地面段戰(zhàn)略位置將不斷提升，終端應(yīng)用環(huán)節(jié)有望受益。

關(guān)注未來，相信價(jià)值的力量。

我們正實(shí)現(xiàn)著星辰大海的夢想，不久的未來，無數(shù)顆人造衛(wèi)星將布滿天空。

昂首夜空，如果你再次看到流星雨，不要驚訝，那只是密集的低軌道衛(wèi)星間的一次碰撞。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號：格隆(ID：guru-lama)，作者：萬連山