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星链

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星鏈
Starlink Mission (47926144123).jpg
60顆Starlink衛星堆疊在一起(2019年5月24日)。
製造者SpaceX
國家美國
營運者SpaceX
應用網路服務
技术指标
航天器类型小型衛星
发射重量單星227~260公斤(500~573英磅)
軌道近地軌道
(335.9~1,325公里, 208.7~823.3英里)
生产
狀態活躍
已發射Total: 955
Tintin: 2
v 0.9: 60
v 1.0: 893
首次發射2018年2月22日
最後發射2020年11月24日
Starlink logo

星链(英語:Starlink)是太空服务公司SpaceX计划推出的一项通过近地轨道卫星群,提供覆盖全球的高速互联网接入服务。

2015年,SpaceX首席执行官伊隆·马斯克西雅图宣布推出一项太空高速互联网计划——星链计划[1]。凭借远远超过传统卫星互联网的性能,以及不受地面基础设施限制的全球网络,星链可以为网络服务不可靠,费用昂贵或完全没有网络的位置提供高速互联网服务,另外也有可能结束当今世界存在的网络封锁[2],旨在为世界上的每一个人提供高速互联网服务[3]。 星链计划的宗旨是开发出“全球衛星互联网系统”[2],並能運用在例如火星等環境上,在太陽系內部署通信基礎建設。

2018年2月22日,SpaceX在美国加州范登堡空军基地成功发射了一枚“猎鹰9号火箭,并将两颗小型实验通信卫星送入轨道,星链计划由此开启[2]。2019年10月22日,SpaceX首席执行官伊隆·马斯克成功通過星链發送推特,並表示星链已能提供天基互联网服务。Starlink的目标是到2020年在美国北部加拿大提供服务,到2021年将其服务范围扩大到接近全球。屆時在地球上空的预定轨道部署由12000颗卫星组成的巨型卫星星座[4]

发射时间[编辑]

SpaceX计划在2020年代中期之前在三个轨道上部署接近12000颗卫星:首先在550公里轨道部署约1600颗卫星,然后是在1150轨道部署约2800颗Ku波段Ka波段卫星,最后是在340公里轨道部署约7500颗V波段英语V band卫星[5]。整个计划预计需要约100亿美元的支出[6]

發射清單[编辑]

Flight No. 任务 發射時間 (UTC) 航天發射中心 運載火箭 軌道 軌道高度(公里) 軌道傾角 版本 發射
衛星數量
結果
0 Tintin 2018年2月22日14时17分[7][8] 范登堡空軍基地
SLC-4E
猎鹰9号全推力版 ♺B1038.2 LEO 514 97.44° - 2 成功
两颗试验卫星被称作Tintin A/B(MicroSat-2a/2b),Tintin A、B已再入地面[9]
1 v0.9 2019年5月24日02时30分[10] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1049.3 LEO 440至550 53° v0.9 60 成功
至2020年10月21日該批次計45顆衛星再入地面;8顆不再進行操作。
2 v1.0 L1 2019年11月11日14时56分[11] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5B1048.4 LEO 550(目标) 53° v1.0 60 成功
至2020年9月3日該批次計1顆衛星再入地面;3顆不再進行操作。
3 v1.0 L2 2020年1月7日02时19分[12] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1049.4 LEO 550 53° v1.0 60 成功
至2020年11月11日該批次計3顆衛星再入地面;2顆不再進行操作。
4 v1.0 L3 2020年1月29日14时06分[13][14] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1051.3 LEO 550 53° v1.0 60 成功
至2020年10月22日該批次計1顆衛星再入地面;3顆不再進行操作。
5 v1.0 L4 2020年2月17日15时05分[15] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5B1056.4 LEO 550 53° v1.0 60 成功
6 v1.0 L5 2020年3月18日12时16分[16] KSC
LC-39A
獵鷹9號 Block 5B1048.5 LEO 550 53° v1.0 60 成功
最初计划在2020年3月15日13时22分发射,但在发动机功率检查期间触发了自动终止,取消了此次火箭发射任务,SpaceX随后宣布推迟发射[17],至2020年11月19日該批次計2顆衛星再入地面;2顆不再進行操作。
7 v1.0 L6 2020年4月22日19時30分30秒[18] KSC
LC-39A
獵鷹9號 Block 5 ♺B1051.4 LEO 550 53° v1.0 60 成功
第七顆Starlink發射衛星和第六顆可運行的Starlink衛星;該批次計3顆不再進行操作。
8 v1.0 L7 2020年6月4日01時25分[19] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1049.5 LEO 550 53° v1.0 60 成功
至少一顆衛星配有遮光罩;該批次計1顆衛星再入地面。
9 v1.0 L8 2020年6月13日9時21分[20] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1059.3 LEO 550 53° v1.0 58 成功
所有衛星都將具有遮光罩,以減少對地面天文觀測的影響。[21]此次發射附帶三顆 (SkySats 16-18, aka C14-C16)衛星,成為首次Starlink計畫分享空間的任務;該批次計2顆不再進行操作。
10 v1.0 L9 2020年8月7日 01時12分 [22] KSC
LC-39A
獵鷹9號 Block 5 ♺B1051.5 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 57 成功
此次發射附帶兩顆地球觀測公司(BlackSky-5,6)解析度1公尺的地球觀測衛星,每顆55kg。
11 v1.0 L10 2020年8月18日22時31分 [23] CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1049.6 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 58 成功
此次發射附帶三顆(SkySats 19-21)對地觀測衛星,及首枚獵鷹9號火箭第6次回收復用。
12 v1.0 L11 2020年9月3日20時46分[24] KSC
LC-39A
獵鷹9號 Block 5 ♺B1060.2 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 60 成功
13 v1.0 L12 2020年10月6日19時26分 CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1058.3 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 60 成功
14 v1.0 L13 2020年10月18日20時27分 CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1051.6 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 60 成功
至2020年10月25日該批次計1顆衛星,再入地面。
15 v1.0 L14 2020年10月24日23時30分 CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1060.3 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 60 成功
至2020年11月6日該批次計2顆衛星,再入地面。
16 v1.0 L15 2020年11月24日20時12分 CCAFS
SLC-40
獵鷹9號 Block 5 ♺B1049.7 LEO 550公里(340英里) 53.0° v1.0 60 成功
首枚獵鷹9號火箭第7次回收復用。

服務[编辑]

全球寬頻互聯網[编辑]

SpaceX旨在為地球上服務欠缺的地區提供頻寬互聯網連接,並為城市地區提供價格優惠的服務。 該公司表示,出售衛星互聯網服務所產生的現金流將是資助其火星計劃的必要條件。[25]

2015年初,兩名太空企業家在同一周宣布了互聯網衛星投資。 除了SpaceX首席執行官伊隆·馬斯克(Elon Musk)宣布該項目(後來稱為Starlink)外,串行企業家理查·布蘭森宣布對OneWeb進行投資,OneWeb是一個類似的衛星網路計畫,擁有大約700顆計劃中的衛星,它們已經為其廣播頻譜購買了通信頻率許可證。[26][27]

在先前的衛星對消費者太空冒險失敗之後,衛星行業顧問羅傑·魯施(Roger Rusch)在2015年表示:“從中成功開展業務的可能性很小。”[26]馬斯克公開承認這種商業現實,並在2015年中期表示,在努力開發這種技術上複雜的太空通信系統的同時,他希望避免過度擴張公司,並表示正在對他們的發展速度進行衡量。儘管如此,2017年2月洩露的內部文件表明,SpaceX預計到2025年其衛星星座的收入將超過300億美元,而其發射業務的收入預計將在同年達到50億美元。[28][29]

2015年2月,金融分析師對已建立的地球同步軌道通信衛星車隊運營商提出質疑,他們打算如何應對SpaceX和OneWeb LEO通信衛星的競爭威脅。[30]十月份,SpaceX總裁格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)表示,儘管發展仍在繼續,但長期部署可運行衛星網絡的商業案例仍處於早期階段。[31]

2015年,法院文件顯示SpaceX與無線芯片製造商Broadcom進行了合作。 隨後有五名關鍵工程師離開,加入了SpaceX,導致Broadcom提起訴訟,指控“ SpaceX竊取了我們的最佳思維”。 3月,奧蘭治縣的一名法官拒絕了Broadcom的多重限制令請求。[32]

隨著2019年運營星座中前60顆衛星的首次發射,SpaceX表示該星座需要420顆衛星才能實現對地球的小面積寬頻網路覆蓋,而第一個1,600顆中需要780顆才能提供中等覆蓋率。[33]

火星計畫[编辑]

從長遠來看,SpaceX打算開發和部署一個版本的衛星通信系統以供火星使用。[34]

技术[编辑]

轨道设计与状态[编辑]

阶段 轨道高度
(公里)
卫星
数量
轨道倾角
(度)
半程计划
完成时间
全程计划
完成时间
部署卫星
(2020年11月24日)
退役卫星
(2020年4月24日)
失效卫星
(2020年4月24日)
1
550 1,584 53.0 2024年3月 2027年3月 953 15[35] 9[35]
1,110 1,600 53.8 0
1,130 400 70.0 0
1,275 374 74.0 0
1,325 450 80.0 0
2
335.9 2,493 42.0 2024年11月 2027年11月 0
340.8 2,478 48.0 0
345.6 2,547 53.0 0

卫星修订版[编辑]

两颗试验卫星被称作Tintin A/B。在2015年6月宣布之时,SpaceX已宣布计划在2016年发射头两枚示范卫星,但随后将目标日期移到了2018年。

2019年5月发射的60颗Starlink v0.9卫星:

  • 具有多个高通量天线和单个太阳能电池阵列的平板设计。
  • 采用霍尔效应推进器。
  • Star tracker 导航系统,用于精确定位。
  • 能够使用美国国防部提供的碎片数据来自主避免碰撞。
  • 95%的部件将在地球大气层中燃烧掉。
  • 质量:227千克(500磅)。

2019年11月发射的60颗Starlink v1.0卫星

  • 100%的部件将在地球大气层中燃烧掉。
  • 质量:227千克(500磅)。
  • 添加了Ka波段。
  • 編號為1130的衛星或稱為DarkSat的反照率降低。

评价[编辑]

光污染[编辑]

因担心光污染,天文學界對計劃中的大量衛星提出了批評。[36][37][38]天文學家稱,可見衛星的數量將超過可見星英语Visible_satellite的數量,並且它們在光學和無線電波長上的亮度都會嚴重影響科學觀測。由於星链衛星可以自主改變其軌道,因此無法安排觀測時間來避開它們。國際天文學聯合會(IAU)和国家射电天文台(NRAO)發表了正式聲明,對此事表示關注。[39][40]

SpaceX代表和馬斯克稱,衛星將產生最小的影響。[41]許多專業天文學家對Starlink v0.9衛星在首次發射後(從運載火箭上部署後不久)的初步觀察提出了异议。[42][43][44][45]在後來于Twitter上的聲明中,馬斯克表示,SpaceX將致力減少衛星的反照率,並將在必要時為天文實驗提供按需方向調整。[46][47]迄今為止,只有一顆Starlink衛星(編號1130-Darksat)有減少其反照率的實驗塗層,但減小的幅度非常微妙,g頻譜的星等僅減小了0.8等,这對於天文學家來說是不夠的。[48][49]

垃圾与碰撞[编辑]

人們對將數千顆衛星放置在軌道上产生長期垃圾危險的擔憂,SpaceX通过降低計劃中的衛星軌道做了部分缓解。失效衛星预期在幾年內脫離軌道。[50][51][52]然而,碰撞的風險不可忽略,儘管伊隆·馬斯克(Elon Musk)願意按需調整衛星方向,但SpaceX在计划早期並未移動幾乎快與歐洲衛星相撞的衛星。[53]

參考資料[编辑]

  1. ^ Alan Boyle. Report: SpaceX is planning to spin out Starlink satellite broadband network and take it public. GeekWire. February 6, 2020. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 旧金山特约记者王山. 马斯克的“星链”开启“太空互联网”与中国“制度长城”之战. 法广. 2018年2月26日. 
  3. ^ Claire Anderson. Elon Musk’s SpaceX Starlink internet launch - EVERYTHING you need to know revealed. Daily Express. May 15, 2019. 
  4. ^ Tariq Malik. SpaceX's Starlink Broadband Service Will Begin in 2020: Report. Space.com. 24 October 2019. 
  5. ^ Henry, Caleb. FCC OKs lower orbit for some Starlink satellites. SpaceNews. 26 April 2019 [28 April 2019]. lower the orbit of nearly 1,600 of its proposed broadband satellites. The Federal Communications Commission said April 26 it was ok with SpaceX changing its plans to orbit those satellites at 550 kilometers instead of 1,150 kilometers. SpaceX says the adjustment, requested six months ago, will make a safer space environment, since any defunct satellites at the lower altitude would reenter the Earth’s atmosphere in five years even without propulsion. The lower orbit also means more distance between Starlink and competing internet constellations proposed by OneWeb and Telesat. FCC approval allows satellite companies to provide communications services in the United States. The agency granted SpaceX market access in March 2018 for 4,425 satellites using Ku- and Ka-band spectrum, and authorized 7,518 V-band satellites in November. SpaceX’s modified plans apply to the smaller of the two constellations.  
  6. ^ Baylor, Michael. With Block 5, SpaceX to increase launch cadence and lower prices. NASASpaceFlight.com. 2018-05-17 [2018-05-22]. (原始内容存档于2018-05-18). The system is designed to improve global internet access by utilizing thousands of satellites in Low Earth orbit. SpaceX President Gwynne Shotwell stated in a TED Talk last month that she expects the constellation to cost at least $10 billion. Therefore, reducing launch costs will be vital. 
  7. ^ SpaceX launches Falcon 9 with PAZ, Starlink demo and new fairing – NASASpaceFlight.com. [2019-05-12] (美国英语). 
  8. ^ Spaceflight, Mike Wall 2018-02-22T21:19:16Z. SpaceX's Prototype Internet Satellites Are Up and Running. Space.com. [2019-05-12] (英语). 
  9. ^ SpaceX TinTin B Starlink Prototype Meets a Fiery End. 2020-08-10 [2020-08-10]. 
  10. ^ Business, Jackie Wattles, CNN. SpaceX launches first batch of 60 internet satellites in landmark mission. CNN. 2019-05-24 [2019-05-24]. 
  11. ^ O'Callaghan, Jonathan. SpaceX Launches 60 Starlink Mega Constellation Satellites Into Orbit On Starlink-1 Mission. Forbes. 2019-11-11 [2019-11-12] (英语). 
  12. ^ Launch Schedule – Spaceflight Now. (原始内容存档于2018-08-16). 
  13. ^ Rocket Launch: January 29, 2020 9:06 AM EST. (原始内容存档于2020-01-25). 
  14. ^ Starlink 3. 
  15. ^ Starlink 4. 
  16. ^ Starlink 5. 
  17. ^ SpaceX 在 Twitter: "Standing down today; standard auto-abort triggered due to out of family data during engine power check. Will announce next launch date opportunity once confirmed on the Range" / Twitter. 
  18. ^ https://spaceflightnow.com/launch-schedule/ 页面存档备份,存于互联网档案馆 - 20 March 2020
  19. ^ https://spaceflightnow.com/launch-schedule/ 页面存档备份,存于互联网档案馆 – 22 April 2020
  20. ^ Launch Schedule. spaceflightnow.com. SFN. 13 May 2020 [14 May 2020]. (原始内容存档于2018-08-16). 
  21. ^ SpaceX to debut satellite-dimming sunshade on Starlink launch next month. April 28, 2020 [29 April 2020]. 
  22. ^ SpaceX targets Wednesday night for next Starlink launch. spaceflightnow.com. SFN. 1 June 2020 [1 June 2020]. 
  23. ^ Launch Schedule. spaceflightnow.com. Spaceflight Now. 23 June 2020 [24 June 2020]. (原始内容存档于2018-08-16). 
  24. ^ Launch Schedule. spaceflightnow.com. Spaceflight Now. 10 July 2020 [11 July 2020]. (原始内容存档于2018-08-16). 
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外部連結[编辑]