马斯克:预计星链服务最终每年将产生300亿美元的收入

来源:腾讯科技 | 2020-06-30 11:08:24 |

腾讯科技讯 6月29日,据外媒报道,为了实现殖民火星的雄心,美国太空探索技术公司SpaceX打算首先改变地球,即通过发射数千颗卫星组成的太空互联网为地球提供无处不在的互联网覆盖。首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)预计,这项名为“星链”(Starlink)的服务最终每年将产生300亿美元的收入。

在星链项目的太空互联网部分建设方面,进展非常顺利。SpaceX已经成为世界上最大的卫星运营商,管理着500多颗卫星,而且数量还在不断增加。虽然这只是该公司计划发射的数千颗卫星的一小部分,但足以让该系统连接到空军驾驶舱,并将马斯克连接到Twitter上。该公司打算今年夏天开始在北美对星链网络进行测试。

然而,在地面上,SpaceX仍然有许多工作要做,该公司还没有推出将客户的家连接到头顶上飞过的卫星的硬件。SpaceX还需要一个地面站网络,将其卫星与互联网的物理中枢连接起来。建造这些节点并非属于高难度工作,事实上,美国已经计划建造26个节点。但如果没有关键的卫星升级,这些节点将使网络的覆盖范围主要局限在陆地上。

卫星和电信研究公司TMF Associates的总裁蒂姆·法勒(Tim Farrar)说:“一开始,这项服务并不是一项全球性的服务,尽管卫星在各地飞来飞去。”

打造全球宽带网络

从天空向下传输数据的努力通常分为两类,按照距离可分为近距离和远距离传输。举例来说,谷歌母公司Alphabet正在肯尼亚距地面约20千米的地方部署互联网气球,而Facebook也将目光投向了使用太阳能无人机提供网络服务的方法。这些接近地表的方法提供的网络速度很快,但每个浮动天线覆盖的地理范围都十分有限。

相比之下,像加拿大通信公司Telesat这样的公司长期以来始终在地球表面上方约3.2万千米的高轨道上运行几颗卫星。在这个海拔高度,每颗卫星都可以覆盖地球上的大片区域。这些系统提供全球覆盖服务,但网络速度就像蜗牛爬行那样慢,往返信号需要超过半秒。Telesat副总裁欧文·哈德森(Erwin Hudson)说:“这听起来似乎没什么大不了的,但通常网页加载可能需要100次往返,这会让人崩溃。”

有了星链互联网,SpaceX加入了包括Telesat在内的多家公司竞争,这些公司都在争先恐后地在上述两个领域提供最好的服务:这些网络距离地球足够近,可以在几十毫秒内与地面实现通信。如果距离足够远,可以用合理数量的卫星覆盖地球。然而,为了完成这项服务,SpaceX还需要两大地面基础设施。

星链最大陆基障碍

马斯克承认,星链互联网的最大地面障碍是让用户上网的天线。星链低空飞行卫星大约在五分钟内就能划过天空,天线需要跟上其步伐。SpaceX的设计必须平衡技术的复杂性和大众市场的承受能力。

该公司计划使用“相控阵天线”,这种天线可以通过电子方式引导机器的焦点,而不是物理地旋转它。这项技术从机械上简化了设备,但代价高昂。法勒估计,这款设备的价格可能会超过1000美元,超过马斯克预期目标价格的2倍以上,后者估计在300美元以下。今年3月,FCC授权SpaceX分发100万根天线,SpaceX董事会成员最近对这些设备进行了测试,但该公司尚未宣布零售版。

任何卫星服务都需要地面站网络来接入现有的光纤基础设施,这些是太空网络与万维网融合的地方。SpaceX也在准备推出这些所谓的“门户”地面站。该公司已经在FCC注册了26个地点,每个地点可以容纳8个天线。有些是属于SpaceX的资产,另一些则属于电信公司,比如Level Three Communications,据推测,这些公司可以提供高速连接。最近在有些地块上突然出现了蘑菇形状的圆顶,这是天线雷达的透明天气护罩。

“交联”的重要性

这些“门户”地面站只是个开始。麻省理工学院(MIT)最近毕业的伊尼戈·德尔·波蒂略·巴里奥斯(Niñigo Del Portillo Barrios)分析了星链和Telesat太空互联网的结构,他表示,为了实现最大性能,星链最终将需要数千个天线(大约每颗卫星一个),并将它们分布在全球数百个地点。

巴里奥斯说,星链非常依赖这些地面站,因为目前这批卫星缺乏一项原计划的功能,即通过激光与邻居进行通信。这种“交联”能力可以让星链向任何卫星下方的任何用户发送信号,甚至包括那些在空中、在偏远岛屿或在冲突地区的用户。但法勒估计,如果没有它,卫星必须能够通过天线直接将用户连接起来,从而将覆盖范围限制在每个地面站大约800公里范围以内。

法勒说:“他们将在大洋中央和某些沙漠中留下盲区。他们需要去找某个国家的监管机构说:‘请让我们进来,请让我们在你们国家建地面站。’”

这对大多数农村地区来说,这并不是什么阻碍。但传统的卫星互联网客户,如军方可能希望通过伊拉克中部接入,或航空公司和航运公司寻求连接大西洋和太平洋,可能更愿意等待真正的全球服务。SpaceX没有回应记者关于天线或交联计划的置评请求,但是哈德逊表示,尽管Telesat拥有50年的卫星经验,并计划在2022年开始发射交联卫星,但编排地面行动仍将是他们面临的主要挑战之一。

哈德逊还说:“我们正在每个大陆上建造地面站,可能只有南极洲除外。你得把东西运到任何地方,你必须对其进行建造、维护和升级。”

SpaceX总裁格温·肖特威尔(Gwynne Shotwell)表示,增加“交联”功能最终将有助于SpaceX减轻地理位置对星链互联网覆盖范围的影响,该公司打算在今年某个时候开始试验互联卫星。

但升级并不简单,第二代网络在短期内不会投入运营。首先,SpaceX需要彻底改革其卫星设计,以纳入更强大的电源、微调激光器和其他硬件。然后,它还将不得不重建和重新启动整个“蜂群”。法勒说,该公司最终可以实现这一目标,但首先星链必须用它在空中拥有的卫星以及它可以在地面上建造的地面站来证明其价值。(腾讯科技审校/金鹿)


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