 通過在地球軌道重建互聯(lián)網(wǎng)，把互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?；?jīng)濟(jì)從地面轉(zhuǎn)移到太空，自然就能形成一個規(guī)模化的太空經(jīng)濟(jì)，從而轉(zhuǎn)化出資金來支撐火星計劃的穩(wěn)步推進(jìn)。而構(gòu)建該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)所累積起來的通訊和觀測技術(shù)，正好可用于發(fā)展新的「地球—火星」深空通訊系統(tǒng)，以更好地適應(yīng)移民火星時的密集載人任務(wù)。 自 9 月初把小扎 2 億美金的互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星炸毀后，馬斯克還沒有再發(fā)射火箭。 除了調(diào)查爆炸原因，馬斯克還琢磨出一個更大的計劃來安慰小扎——由 4425 顆衛(wèi)星所組成的太空互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。 其數(shù)目足足是當(dāng)前在軌的衛(wèi)星總數(shù)的三倍之多，該計劃的規(guī)?！笇⒊^人們迄今為止談?wù)摰娜魏?span>（衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)）項(xiàng)目」。 事實(shí)上，馬斯克早在 2015 年 1 月就提出了 700 顆衛(wèi)星的最初設(shè)想，隨后便向美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）申請技術(shù)測試，他當(dāng)時估計該項(xiàng)目大致需要五年的時間以及 100 億美元的啟動資金。 此次提交給 FCC 的則是一份正式的商業(yè)申請，這就意味著 SpaceX 向前邁進(jìn)了一大步，該計劃應(yīng)該很快就能進(jìn)入具體的實(shí)施階段。 這是一個什么樣的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)？
SpaceX 將首先向一個軌道高度發(fā)射 1600 顆衛(wèi)星，然后再發(fā)射 2825 顆衛(wèi)星并將它們安置在不同軌道高度的 4 個殼層中：
計劃中的通信衛(wèi)星，重約 386 公斤，尺寸 4m × 1.8m × 1.2m，運(yùn)行軌道在 1150 公里到 1275 公里之間，工作壽命五至七年。 衛(wèi)星的具體特性如下： 高容量：SpaceX衛(wèi)星系統(tǒng)中的每一顆衛(wèi)星能夠?yàn)橛脩魝兲峁┑南滦腥萘靠偤驮?17Gbps 到 23Gbps 之間，具體數(shù)值取決于用戶終端配置。以平均值 20Gbps 來計算，首期部署（Initial Deployment）的 1600 顆衛(wèi)星將能夠提供32Tbps的總?cè)萘?。整個系統(tǒng)的部署時間長達(dá)數(shù)年，SpaceX 將在部署過程中定期改善和升級衛(wèi)星，有可能進(jìn)一步提升單顆衛(wèi)星和整個衛(wèi)星系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/span> 高適應(yīng)性：整個系統(tǒng)可利用相控陣技術(shù)來動態(tài)控制資源池，專注于需要容量的用戶。衛(wèi)星之間以光速互連，這樣便于在軌道層面靈活規(guī)劃數(shù)據(jù)流。而且，衛(wèi)星集群可以保證頻譜能夠被不同衛(wèi)星更高效地再利用，從而增強(qiáng)整個系統(tǒng)的靈活性、容量和牢固性。 寬帶服務(wù)：系統(tǒng)可以提供最高容量達(dá)每用戶1Gbps的寬帶服務(wù)。由于系統(tǒng)使用的是低軌道衛(wèi)星，因此可以將延時控制在 25ms 到 35ms 之間。 全球覆蓋：首批 800 顆衛(wèi)星部署完成后，系統(tǒng)就能為美國和全球提供寬帶連網(wǎng)服務(wù)；整個系統(tǒng)全部部署完成后，系統(tǒng)就可以進(jìn)一步增加容量并覆蓋赤道和兩極，達(dá)到真正的全球覆蓋。 低成本：SpaceX 在設(shè)計這個系統(tǒng)時考慮了成本效率和可靠性。從設(shè)計和制造位于太空和地面的各種設(shè)備，到利用 SpaceX 的發(fā)射服務(wù)來發(fā)射衛(wèi)星和部署整個系統(tǒng)，到部署用戶終端以及最終用戶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，SpaceX 都考慮到了成本的因素和服務(wù)的可靠性。 易用性：SpaceX 采用的相控陣用戶天線設(shè)計對用戶所用終端的要求很低，這些終端很容易安裝在墻面或屋頂，操作也很簡單。 據(jù)悉，首批 800 顆衛(wèi)星將用于在美國（包括波多黎各和美屬維爾京群島）拓展互聯(lián)網(wǎng)訪問服務(wù)：
火星計劃需要該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)嗎？ 一直以來，SpaceX 的目標(biāo)都是火星。馬斯克說過，他積累財富的目的就是為了火星計劃，讓人類成為一個跨行星物種。 但馬斯克也承認(rèn)，真正移民火星，還是需要大量的資金支持的。而他短期的目標(biāo)只能是「利用我們現(xiàn)有的資源來取得盡可能多的進(jìn)展」，并繼續(xù)前進(jìn)。 簡單對比一下你就清楚了，馬斯克做出電動汽車時的融資是不超過 20 億美元的，而阿波羅登月計劃的資金投入是 200 億美元，換算成現(xiàn)在的價值則高達(dá) 2050 億美元…… 你可以想象一下大規(guī)模移民火星所需要的資金支持。 而對這方面的融資，他也沒能給出什么具體的構(gòu)想。馬斯克是認(rèn)為，僅僅證明火星計劃切實(shí)可行，就能激起很多人的興趣。而這種興趣隨著時間的推移，將會給項(xiàng)目融資帶來「滾雪球」般的效果。 但 SpaceX 作為一家盈利性的機(jī)構(gòu)，要實(shí)施一項(xiàng)如此龐大的火星移民計劃，沒有地方來錢支撐他們肯定是活不下去的。當(dāng)前的運(yùn)載火箭發(fā)射，也許足夠 SpaceX 的日常運(yùn)營和技術(shù)研發(fā)之用，但 SpaceX 想要穩(wěn)步發(fā)展還是要有一種規(guī)?；奶战?jīng)濟(jì)來做支撐。 對于規(guī)?；慕?jīng)濟(jì)來說，太空旅行就太過于小打小鬧了，而小行星采礦則太過于遙遠(yuǎn)了——唯有提供給地面上所有人類的整套服務(wù)，才足以形成這樣的規(guī)?；?jīng)濟(jì)?？紤]到地球上還有 40 多億人無法上網(wǎng)，在地球軌道上為整個人類提供一套完整的太空互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，確也有一定的道理可言。 基于該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行火星通訊？ 今年 4 月的時候，SpaceX 宣布與 NASA 合作，將在 2018 年用重型獵鷹火箭運(yùn)送一艘紅龍飛船（Red Dragon）前往火星，以驗(yàn)證火星登陸相關(guān)的技術(shù)。 但 SpaceX 僅負(fù)責(zé)火箭和飛船的部分，而飛船登陸火星、太空政策以及飛船與地球之間的通訊都需要 NASA 的技術(shù)支持。 因?yàn)?span> NASA 的深空網(wǎng)絡(luò)，是目前地球上可用于行星際飛行的最大、最敏感的無線電通訊及射電天文學(xué)觀測網(wǎng)絡(luò)。其核心的三處呈 120 度分布的深空通信設(shè)施，分別位于美國加州的莫哈維沙漠、西班牙的馬德里以及澳大利亞的堪培拉，從而在地球的自轉(zhuǎn)的過程中能連續(xù)觀察。 相比于 NASA 目前在太陽系內(nèi)所進(jìn)行的無人探測任務(wù)，將來 SpaceX 移民火星的密集載人任務(wù)對于通訊效率與可靠性的要求，絕對要高上幾個數(shù)量級。
那么，將來的這套「地球—火星」通訊網(wǎng)絡(luò)，與其等 NASA 慢慢去改造它那老舊的系統(tǒng)，確實(shí)不如馬斯克從頭開始來搭建一套自有的深空通訊網(wǎng)絡(luò)。 從「火星計劃」的角度加以理解，馬斯克的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)就不僅僅是吸引眼球的話題了，而是必然要去做、必須要做好的問題。 通過在地球軌道重建互聯(lián)網(wǎng)，把互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模化經(jīng)濟(jì)從地面轉(zhuǎn)移到太空，自然就能形成一個規(guī)?；奶战?jīng)濟(jì)，從而轉(zhuǎn)化出資金來支撐火星計劃的穩(wěn)步推進(jìn)。
而構(gòu)建該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)所累積起來的通訊和觀測技術(shù)，正好可用于發(fā)展新的「地球—火星」深空通訊系統(tǒng)，以更好地適應(yīng)移民火星時的密集載人任務(wù)。 想到這里的時候，馬斯克已經(jīng)把里面的事情都做出來了。依據(jù)最基本的原理，他拆解問題并重新推理和組合出最佳答案的能力，確實(shí)讓人嘆為觀止。 恐怕也只有這樣的頭腦，才能構(gòu)想出切實(shí)可行的火星計劃。 |
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