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星链

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星链
Starlink Mission (47926144123).jpg
60顆星链衛星堆疊在一起(2019年5月24日)。
製造SpaceX
國家美國
營運SpaceX
應用網路服務
技术指标
航天器类型小型衛星
发射重量v 0.9: 227 kg (500 lb)
v 1.0: 260 kg (573 lb)
v 1.5: 277 kg
設備
軌道近地軌道
太陽同步軌道
建造
狀態活躍
已發射总数: 1791
Tintin: 2
v 0.9: 60
v 1.0: 1678
v 1.5: 51
首次發射2018年2月22日
末次發射2022年4月22日
Starlink logo

星链(英語:Starlink)是太空服务公司SpaceX计划推出的一项透过近地轨道卫星群,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]。藉由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路,星链可以为网路服务不可靠、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[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公里轨道部署约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]

服務[编辑]

提供服务的国家[编辑]

国家
# 国家 推出时间 备注
1 北美洲  美國 2020年8月限定测试[7] 2020年11月公测[8]
2 北美洲  加拿大 2021年1月[9]
3 欧洲  英国 2021年1月[10]
4 欧洲  德國 2021年3月[11]
5 大洋洲  新西蘭 2021年4月[12]
6 大洋洲  澳大利亚 2021年4月[13]
7 欧洲  法國 2021年5月[14][15]
8 欧洲  奥地利 2021年5月[14]
9 欧洲  荷蘭 2021年5月[16]
10 欧洲  比利時 2021年5月[16][17]
11 欧洲  愛爾蘭 2021年4月限定测试[18] 2021年7月公测[19]
12 欧洲  丹麥 2021年7月[20]
13 南美洲  智利 2021年7月限定测试[21] 2021年9月公测[22]
14 欧洲  葡萄牙 2021年8月[23]
15 欧洲  瑞士 2021年8月[24]
16 欧洲  波蘭 2021年9月[25]
17 欧洲  義大利 2021年9月[26]
18 欧洲  捷克 2021年9月[27]
19 北美洲  墨西哥 2021年11月[28]
20 欧洲  克罗地亚 2021年11月[29]
21 欧洲  瑞典 2021年11月[30]
22 欧洲  立陶宛 2021年12月[31][32]
23 欧洲  西班牙 2022年1月[33]
24 欧洲  斯洛伐克 2022年1月[34]
25 欧洲  斯洛維尼亞 2022年1月[35]
26 大洋洲  汤加 2022年2月[36] 紧急授权,2022年汤加海底火山喷发后一个月,地面站在其邻国斐濟设立6个月
27 欧洲  保加利亚 2022年2月[37]
28 南美洲  巴西 2022年2月[37]
29 欧洲  烏克蘭 2022年2月[38] 紧急授权,作为俄羅斯入侵烏克蘭的回应
30 欧洲  希臘 2022年4月[39]
31 欧洲  拉脫維亞 2022年4月[40]
32 欧洲  匈牙利 2022年5月[41]

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。[42]

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。[43][44]

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。”[43]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。[45][46]

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。[47]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。[48]

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竊取了我們的顶级人才”。 3月,奧蘭治縣的一名法官拒絕了Broadcom的多重限制令請求。[49]

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。[50] 移动载具:根据SpaceX近期向美国联邦通讯委员会(FCC)提交的申请显示,该公司正谋求在汽车、卡车、飞机、船舶等移动载具上部署星链网络。

火星計划[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。[51]

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
(2021年5月26日)
退役卫星
(2020年10月24日)
失效卫星
(2020年4月24日)
1
550 1,584 53.0
97.5
97.44
2024年3月 2027年3月 1725
13(極地軌道)
2(Tintin)
51[52] 9[52]
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。

自2021年1月24日发射的Starlink v1.5卫星

  • 添加雷射星間通信系統[53]
  • 质量:295千克(650磅)。

2022年發佈的Starlink v2.0計劃

  • 质量:約1,250千克(2,760磅)[54]
  • 長度:約7米(23呎)[55]

评价[编辑]

光污染[编辑]

星链6卫星,实际时长为43秒。
视频速度为实际情况的3.6倍。

因担心光污染,天文學界對計劃中的大量衛星提出了批評。[56][57][58]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。[59][60]

SpaceX代表和馬斯克稱,衛星將產生最小的影響。[61]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。[62][63][64][65]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。[66][67]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小,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。[68][69]

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。[70][71][72]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。[73]

根据联合国和平利用外层空间委员会2021年12月披露的一份文件,中国常驻联合国维也纳代表团在2021年12月初向联合国秘书长提交普通照会,表示星链卫星在这一年先后两次接近天宫空间站,为此天宫空间站于当年7月1日和10月21日两次实行紧急避碰操作。[74]不過美方否认星链卫星两次危及中国空间站。中方對美國的表態表示不滿。[75]

美國聯邦募資問題[编辑]

星鏈計畫在2021年二月遇到了阻礙。全國偏鄉電氣合作協會(NRECA)向美國聯邦通信委員會(FCC)施壓,要求對SpaceX與其他寬頻業者運營的一些補助計畫進行「積極的、強勢的以及全面的」審查。 SpaceX 獲得了8.86億美元的預算批准,在35州的642,925個地區提供服務,作為偏鄉數位機會基金補助款 (RDOF)的一部分。[76]

偏鄉電氣合作協會批評這種預算分配方式,因為星鏈計畫提供的服務範圍包括紐約哈林區,以及紐華克自由國際機場邁阿密國際機場的網路服務,而這些地區並不算是偏鄉。而且,星鏈計畫會使用聯邦通委會的補助款建立基礎建設,無論使用者是否要求使用有接受補助的服務項目。[76] 此外,偏鄉電氣合作協會執行長吉姆‧曼森(Jim Matheson)對星鏈計畫獲得補助一事表達不滿,他認為現今的技術還沒有成熟到可以請領補助的程度。星鏈計畫最為人詬病的缺點就是它仍在測試階段,且是一項尚未被證實可行的技術。[77]

印度政府態度[编辑]

2021年11月初,星鏈在印度登記營業項目,並開始廣告宣傳。根據印度政府說法,调查星鏈已開始預售網路服務的案子。11月底,印度政府提醒民眾,勿訂購使用該服務,因為其尚未取得在印度的營運執照。[78]

防火長城[编辑]

2018年2月22日當发射了两颗测试卫星後,环球时报主编胡锡进说,防火墙早晚会因通信技术的发展而失效。意味着中国政府应逐渐减轻依赖,一旦决口后果将不堪设想。但這樣的說法在加州州立大学多明格斯山分校信息系统学教授拉里·普雷斯(Larry Press)眼里,可能性基本为零。根據星链的原理,用戶端要在屋頂上收發信號,設備很容易被發現。而其次中國有能力攻擊這些衛星,很難想象公司會冒這種風險,星链終究是考慮營運成本的設備供應商,若談妥向大陸發射訊號並收取網費,那肯定是經過北京所控制的地面站伺服,故网民即便通过特殊渠道获取海外版也只是废铁一块。[79]

俄乌战争的影响[编辑]

基辅市长与其兄弟检视发放给士兵的通讯模组

俄乌战争爆发前,前线获得了美國太空探索技術公司(SpaceX)提供的网路系统,幫助烏克蘭避免情报战,并在组织抵抗俄軍上發揮了重要作用。[80]马斯克也证实星鏈(Starlink)系統被当做攻击目标。[81]

與星鏈相似的服務或競爭者[编辑]

  • OneWeb衛星群 (OneWeb satellite constellation) — 一項在2020年開始運行的衛星群發射計畫。[82]
  • 中國國家衛星網路計畫 (China national satellite internet project) — 一項佈局中國網路市場的衛星網路計畫。[83]
  • 柯伊伯系統(Kuiper Systems) – 由亞馬遜的子公司 Kuiper Systems 提供的低空衛星網路計畫。[84]
  • 衛訊公司(Viasat, Inc.) — 一家在美國營運的寬頻衛星業者,提供的服務包括固網、地面行動網路,以及空降天線。
  • O3b MEO – 中地球軌道(MEO)衛星群,負責提供電信業者的網路服務。目前只涵蓋赤道地區。

參考資料[编辑]

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參閱[编辑]

外部連結[编辑]