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来源 | 知乎

作者 | 方山小筑

本文部分内容取材于* “宇聊（ID：YuLiao_Malvaceae），作者 | 张晟宇”

来自SpaceX官网直播窗口的最新消息，原定昨晚22点17分发射的猎鹰9号火箭，因高空强风被迫取消，延期2* 小时发射。发射地点位于美国加州范登堡空军基地SLC-* E发射工位。值得一提的是，执行此次发射任务的猎鹰9火箭是一枚二手火箭，芯级编号B10* * .2，上一次任务是2017年* 月2* 日发射的台湾福卫* 号。这次发射任务的火箭将不再进行回收，此次任务同时也是猎鹰9火箭BLOCK * 构型的谢幕之旅。

此次SpaceX还将使用一艘名为“MR. STEVEN”的驳船来回收火箭整流罩。如果成功的话，这将是SpaceX火箭重复使用的又一重要里程碑。被称为“Mr. Steven”的这艘回收船实际上是一艘驳船，上面挂着一张巨大的网。整流罩后期通过滑翔伞缓慢下落，驳船进行实时定位捕捉整流罩，下面是一个演示视频。

此次任务徽章

DynaTAC * 000X

低轨星座从铱星说起：

故事要从19* * 年诞生的一部手机说起，DynaTAC * 000X，摩托罗拉生产的第一款手机，也是世界上最早的手机。这样一部重达1kg的“板砖”，耗费了摩托罗拉公司1亿美金的研发经费和10年的漫长时光。就是这样一部充电10小时通话* 0分钟的手机，当时的售价高达* 99* 美金。

19* * 年的夏天，摩托罗拉的工程师Bary Bertiger带着妻子到加勒比的一个小岛上度假，由于没有电话，作为地产商的妻子错失了很多商业机会，于是说到如果不论身处地球的任何一个角落都能打电话多好。于是老婆的一句抱怨变成了Bary Bertiger的灵感，他开始策划起了一个能支持全球移动通信的庞大计划。

19* 7年，摩托罗拉公司正式发布铱星计划。

铱卫星（Iridium）是由围绕地球一共* * 个运作中的通信卫星组成。这个系统原先规划77个通信卫星，所以用原子序为77的铱来命名。随着进一步的论证，虽然最后削减至* * 个卫星，但是因为原子序* * 的镝在希腊文的意思是“难以获取”，缺乏正面含义，因此保留原来铱卫星的名称。铱卫星允许人们使用手持型电子仪器做全球性的语音及数据通讯。

铱星系统从1990年代开始构思，于199* 年11月1日开始服务。但由于当时市场上并没有足够的需求，因此于1999年进行破产重组。铱星——这样一个当时通信业理想主义的巅峰之作，没有跟上时代的步伐，无法和同时兴起的低成本、高普及率的地面移动通信系统争夺市场占有率，其可征服的市场被挤压得过于狭小，再者铱星是完全为语音通信设计的，没有预见到互联网的爆炸式发展。经历了诸多波折，2001年* 月铱星恢复了业务，并于2001年* 月开始提供速度为 2.* kbps 的互联网连接服务。

Iridium Next

铱星公司目前正在开发第二代铱星系统，预计在 2017 年至 201* 年之间发射。第二代铱星系统被命名为 Iridium Next，同样由 * * 颗卫星组成，此外还有 * 颗规定冗余卫星，以及 9 座地面冗余。铱星二代保持了与第一代同样的星座构型，主要是做了能力升级与一些新业务的拓展。Iridium Next 的前70颗卫星计划由 SpaceX 在 201* 年至 2017 年之间，通过 7 次 Falcon 9 火箭发射，发射合同总价值 * .92 亿美元。最后两颗卫星将分别单独发射。

目前，SpaceX已完成* 次发射，将* 0颗卫星送入预定轨道。并且铱星公司最近宣布，第四批10颗“第二代铱星”通信卫星将于世界协调时2017年12月2* 日01时2* 分从美国范登堡空军基地发射。短短一年时间，星座构建任务将完成大半，这样的效率不得不让人对第二代铱星系统的未来浮想联翩。作为第一个全球覆盖的卫星移动通信网络，铱星开一代风气之先，既是一个伟大的设想，也是一个伟大的创举，有人曾说铱星是通讯行业的解放，随着互联网浪潮滚滚向前，或许在不远的将来全球卫星互联网计划将带来互联网的解放。

截至2017年* 月，全球互联网普及率为* 1.7%，意味着全球仍有一半的人口未实现互联网连接。这个庞大的数字对于任何一家追求未来发展潜力的公司来说都是极具诱惑力的。Facebook、Oneweb、Google和SpaceX等科技巨头已经有了各自的行动计划和试点项目。

Facebook从201* 年开始就在推行http://Internet.org项目，以期加强偏远地区的网络覆盖，实现全球三分之二的无线覆盖率，并在201* 年收购英国航空公司Ascenta，为无人机制造以及激光通信做足准备工作。Facebook希望能在天空部署10000架Aquila太阳能激光通信无人机，环绕整个地球飞行，将网络热点覆盖到每一个地区。

Aquila太阳能激光通信无人机

Aquila太阳能激光通信无人机

几种不同网络载体对比

OneWeb计划建造900颗卫星，其中有720颗卫星将被发射到1200km轨道以提供全球互联网连接。OneWeb将720颗卫星布置在1* 个轨道面上，每个轨道面上每隔9度部署一颗卫星。

OneWeb卫星星座

OneWeb卫星外观与基本参数

OneWeb卫星属于微卫星，只有1* 0kg重，大小也和一台小型的冰箱相差无几。总共将生产900颗，除了部署的720颗，还有备用星。每颗卫星设计了1* 个Ku用户波束，从而实现了对全球的无缝覆盖，使得不论何时身处何处，都能接收到OneWeb卫星提供的无线信号。

谷歌“气球计划”

谷歌选择在高空部署热气球对地面进行网络覆盖。在距离地面20公里的平流层，谷歌气球随气流运动，采用太阳能面板进行供电，比我们日常乘坐的飞机飞得还要高。谷歌气球下部悬挂有射频信号收发装置，通过这一装置向周围的气球和地面接收基站发送信号，再通过地面基站为人们提供无线网络连接。

SpaceX低轨星座概况：

除了有殖民火星的远大梦想以外，Elon Musk的SpaceX还有一个似乎更加实际的目标，到2019年开始运营宽带卫星互联网。SpaceX负责卫星政府事务的副总裁Patricia Cooper在出席美国参议院商业、科学与技术委员会听证时表示，公司将利用自己的猎鹰9号可回收火箭，在2019年到202* 年的* 年时间内分别将* * 2* 颗卫星送到轨道平面，为全球客户提供高速宽带互联网服务。

201* 年11月1* 日SpaceX向美国联邦通讯委员会（FCC）提交了一份申请，计划发射共计* * 2* 颗通信卫星，并且准备在华盛顿州雷蒙德对卫星通信系统展开地面测试。

starlink详细计划

根据SpaceX提交给FCC的这份申请，SpaceX的卫星网络将被定名为The SpaceX non-geostationary orbit (“NGSO”) satellite system (the“SpaceX System”)。根据最新的消息，美国专利商标局的申请文件披露了SpaceX正式递交了卫星通讯网络的商标申请“Starlink”。

目前围绕地球运行的现役卫星共有1* 00余颗，估计还有2* 00多颗卫星已经不再工作，只是漂浮在太空之中，加上这部分已经退役的卫星，人类已发射的卫星总数约为* 000多颗。也就是说，SpaceX计划发射的通信卫星数量将超过人类已发射卫星总数。

SpaceX的卫星发射计划分为两步，首先向11* 0km轨道高度发射1* 00颗卫星，然后再发射2* 2* 颗卫星并将它们分别安置在1110km、11* 0km、127* km和1* 2* km这四个轨道高度上。第一步发射的1* 00颗卫星轨道倾角为* * °，分布于* 2个轨道，每个轨道部署* 0颗卫星。第二部发射的2* 2* 颗卫星，其中1* 00颗的轨道高度为1110km，轨道倾角* * .* °，分布于* 2个轨道，每个轨道部署* 0颗卫星；其中* 00颗的轨道高度为11* 0km，轨道倾角7* °，分布于* 个轨道，每个轨道部署* 0颗卫星；其中* 7* 颗的轨道高度为127* km，轨道倾角* 1°，分布于* 个轨道，每个轨道部署7* 颗卫星；其中* * 0颗的轨道高度为1* 2* km，轨道倾角70°，分布于* 个轨道，每个轨道部署7* 颗卫星。

按照11* 0km的轨道高度计算，每一颗卫星大约可覆盖半径为10* 0km的区域，覆盖面积大约为* * 0万平方公里。

SpaceX计划发射的通信卫星重量约为* * * 公斤，规格为* m×1.* m×1.2m，相当于一辆迷你Cooper汽车。每颗卫星有两块太阳能电池阵，每块的面积为12㎡。

SpaceX的卫星系统将主要被用于为全球个人用户、商业用户、机构用户、政府和专业用户提供各种宽带和通讯服务。SpaceX初期部署* 00颗卫星上天后，SpaceX就能提供覆盖全美和全球的宽带服务。一旦经过最终部署（Final Deployment）的彻底优化，这个系统就能为全美和全球消费者和商业用户提供高带宽（最高每用户1Gbps）、低延时的宽带服务。

SpaceX卫星系统特点：

高速度

为全球每一个用户提供1Gbps的带宽。据Akamai发布的《互联网状态》报告称，截至201* 年底，全球互联网平均速度为每用户* .1Mbps，大约比SpaceX设定的目标慢200倍，现在大多数网速较高的互联网服务的网速都是通过光缆和光纤连接实现的。

高容量

SpaceX卫星系统中的每一颗卫星能够为用户们提供的下行容量总和在17Gbps到2* Gbps之间，具体数值取决于用户终端配置。以平均值20Gbps来计算，首期部署（Initial Deployment）的1* 00颗卫星将能够提供* 2Tbps的总容量。整个系统的部署时间长达数年，SpaceX将在部署过程中定期改善和升级卫星，有可能进一步提升单颗卫星和整个卫星系统的总容量。

高适应性

整个系统可利用相控阵技术来动态控制资源池，专注于需要容量的用户。卫星之间以激光互连，这样便于在轨道层面灵活规划数据流。而且，卫星集群可以保证频谱能够被不同卫星更高效地再利用，从而增强整个系统的灵活性、容量和牢固性。

宽带服务

系统可以提供最高容量达每用户1Gbps的宽带服务。由于系统使用的是低轨道卫星，因此可以将延时控制在2* ms到* * ms之间。

全球覆盖

首批* 00颗卫星部署完成后，系统就能为美国和全球提供宽带连网服务；整个系统全部部署完成后，系统就可以进一步增加容量并覆盖赤道和两极，达到真正的全球覆盖。

在申请文件附带的技术信息中，SpaceX公司表示，将利用* 00颗卫星开始商业宽带服务，在全球的覆盖范围是北纬1* 度到* 0度，南纬1* 度到* 0度。阿拉斯加的一些地区将被去除在外，因为那里需要FCC临时授权。最终，该网络的卫星数量将增长到* * 2* 颗，传输频段在Ku和Ka之间。

低成本

SpaceX在设计这个系统时考虑了成本效率和可靠性。从设计和制造位于太空和地面的各种设备，到利用SpaceX的发射服务来发射卫星和部署整个系统，到部署用户终端以及最终用户的收费标准，SpaceX都考虑到了成本的因素和服务的可靠性。

易用性

SpaceX采用的相控阵用户天线设计对用户所用终端的要求很低，这些终端很容易安装在墙面或屋顶，操作也很简单。这些卫星可以运行* 到7年的时间，然后会在退役后的一年内迅速衰竭。根据NASA的DAS软件，SpaceX的卫星系统进行了离轨分析。

SpaceX的卫星系统分别针对* * °、* * .* °、70°、7* °和* 1°五种轨道的卫星进行了离轨钝化分析，分析结果显示SpaceX的卫星系统的卫星均可在退役后一年左右的时间再入钝化。

早在201* 年时，SpaceX就开始了相关的测试项目。SpaceX的卫星系统将是一个庞大的系统工程，除了制造发射卫星，地面上还需要同步建设控制设施、网关地面站以及终端用户地面站，建设初期美国本土就需要200个站，后面的数字应该更加惊人。此外SpaceX还在申请V波段，如果获得批准将在更近地的距离（1070公里）再部署7* 00颗卫星作为补充，以提高整个网络的带宽并降低时延。

扩 展 阅 读

SpaceX卫星互联网项目

Starlink大事记

201* 年1月：

在西雅图中心(Seattle Center)举办的一次私人聚会上，马斯克向人们宣布了提供卫星互联网服务的计划。随后，马斯克在接受《商业周刊》采访时称，推出这项卫星互联网服务需要约100亿美元资金。

当月，SpaceX在华盛顿雷德蒙(Redmond)成立卫星研发中心，致力于打造新的卫星通信网络。

201* 年* 月：

SpaceX宣布，计划在201* 年发射两颗原型卫星。

201* 年7月：

SpaceX在加州尔湾市(Irvine)购买了一处7* 0平方米的创新空间，从事卫星互联网项目研发工作，包括信号处理和射频集成电路等。

201* 年10月：

原计划发射两颗卫星原型，但由于设计上的变动，发射工作被推迟。很明显， SpaceX希望降低用户上网设备的成本。

201* 年11月：

SpaceX向美国联邦通信委员会(FCC)提出申请，希望能发射* * 2* 颗卫星，在高度从1110公里至1* 2* 公里的* * 个低地球轨道(LEO)面上运行，采用Ka和Ku频段。

2017年* 月：

SpaceX另外提交了在V波段进行操作的申请，提出了一个额外的7* 00颗卫星组网计划，运行高度更接近地球，降至* * * .9千米至* * * .* 千米。相比之下，国际空间站(ISS)当前的轨道高度是* 00千米。

2017年* 月：

SpaceX副总裁帕特丽夏·库珀(Patricia Cooper)称，SpaceX计划将两个原型卫星送入地球轨道，第一颗计划在2017年底之前，第二颗在201* 年初。

此后，SpaceX会陆续发生更多实验卫星。如果一切顺利，SpaceX会在2019年启动正式的卫星发射工作，直至202* 年完成。

2017年* 月：

SpaceX向美国专利商标局(USPTO)提交申请，希望将“Starlink”商标用于“无线宽带通信服务和高速无线上网服务“，也就是即将到来的卫星互联网服务。

本文系《卫星与网络》独家组稿，资料来源于“知乎”，原标题《如何评价 SpaceX 的星链（Starlink）计划？》，作者 | 方山小筑；* “宇聊（ID：YuLiao_Malvaceae）”，原标题《让我们来聊聊空间网络［第五弹］SpaceX真的来了～”》，作者 | 张晟宇；“腾讯科技”，原标题《SpaceX卫星互联网项目Starlink大事记》

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编辑：杨艳、朝晖、林紫、娜娜

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