美国SpaceX已部署近600颗“星链”卫星 却存在五大局限

2020年8月9日，美国SpaceX公司宣布已经成功发射并部署了第十批“星链”卫星。到目前为止，通过10次发射， Spacex已经实现成功部署总共595颗“星链”卫星（其中2颗失效），成为全球最大的商业卫星网络拥有者，据估计将在2020年末期为美国和加拿大客户提供在轨应用服务，2021年再将服务区域扩大到全球其他地区。星链计划作为低轨卫星星座，最终目标是形成一个低成本、全覆盖的天基全球通讯系统，也计划向科研组织和军方提供卫星服务。

“星链”计划的本质

“星链”计划的本质其实就是低轨通信星座，其概念其实已经提出多年。摩托罗拉在上世纪90年代就提出了近地轨道卫星组建无线通信网络的概念，提出了“铱星计划”，原计划由77颗卫星（实际为66颗）构建，共耗资超过50亿美元，可提供全球范围内的电话通信业务然而由于当时地面2G网络已经逐渐发展成熟，用户数量与日俱增，相比之下铱星计划的总用户数刚刚超过5万，远远少于盈亏平衡所需的60多万用户，严重入不敷出，最终在1999年8月宣告破产，后来被美国国防部接手。

60颗一组的“星链”卫星

从卫星的原理和功能上，星链计划和铱星计划其实相差不大，两者的区别在于：一是，铱星为用户提供语音通信这类“窄带”服务，而“星链”专门为用户提供上网连接服务这类“宽带”服务；二是，“星链”计划的卫星数量更多，量产成本更低，猎鹰9号火箭重复使用发射成本更低。

“星链”计划的局性

正是由于“星链”计划本身作为低轨道通信星座的本质，决定了“星链”计划会有很多应用限制，具体如下：

一是，便携手机无法直连。由于“星链”卫星工作在Ka、Ku和V波段，与日常手机上的WIFI不是一个频段，因此“星链”无法实现手机直连，需要有专门的接收终端，且无法集成到目前的便携手机中，这是日常使用上一个巨大的限制。马斯克更早时候就曾坦言，地面人员在使用“星链”的专用路由器后才能成功享用“星链”WIFI功能。

二是，室内无法直接使用。由于卫星通讯信号无法穿透钢筋水泥等建筑物，甚至下雨时雨水也会隔断信号，因此卫星电话在室内不能正常接收到卫星信号，这是日常使用上另一个巨大的限制，必须通过外接专门的卫星天线将信号引入室内，天线尺寸约0.48米，安装在屋顶或屋外，并需要对准开阔的天空

三是，通信时延仍不够低。由于“星链”卫星是轨道高度340km～1300km的低轨卫星，距离地面更近，信号传输的时延可达到15ms～20ms，与有线互联网水平相当，虽然比轨道高度6000km的地球同步卫星的250ms时延已经小了一个数量级，但还是远高于地基5G无线通信的1ms时延，对于无人驾驶等对时延要求苛刻的应用场景无法应用，可以与5G网络实现互补，实现万物互联和全球覆盖。

SpaceX利用“猎鹰9号”火箭进行“星链”卫星的发射

四是，高速通信用户数量受限。“星链”单颗卫星的设计带宽大小为17～20Gbps，42000颗卫星全部部署完成后总带宽就是84万Gbps，若按5G入门标准上网速度1Gbps计算，仅能同时供84万用户使用，若降到4G标准的100Mbps，能同时供84万用户使用；这就意味着仅能提供给全球部分或高端用户使用，无法成为全球范围内的大众化通信网络。