上周，EchoStar 旗下休斯公司（Hughes Network Systems）將其Jupiter 3號衛(wèi)星（又稱 EchoStar XXIV）送入地球同步軌道，目標(biāo)是將互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍擴(kuò)展到陸基傳輸以外。這顆巨大的休斯衛(wèi)星使用了 SpaceX 的獵鷹重型火箭平臺，旨在改善農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)連接，其方法與 SpaceX 的 StarLink 類似。

圖為Jupiter 3 號衛(wèi)星被送往卡納維拉爾角之前的樣子，折疊后大小與一輛校車差不多，展開后比一架商用客機(jī)還要大。圖片由休斯公司提供

Jupiter 3 號衛(wèi)星重達(dá) 2 萬多磅（超過9噸），是迄今為止發(fā)射的最大商業(yè)衛(wèi)星之一。雖然這樣的重量需要最大的推進(jìn)力才能發(fā)射，但Jupiter 3 號的尺寸對于衛(wèi)星達(dá)到預(yù)期性能是必要的。

在飛往地球同步軌道的途中，這顆最重的商業(yè)衛(wèi)星憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)提供了前所未有的覆蓋范圍。

本文將詳細(xì)介紹這顆校車大小的衛(wèi)星內(nèi)部的技術(shù)，讓讀者了解設(shè)計(jì)和發(fā)射Jupiter 3 號衛(wèi)星所付出的工程努力。 

多波束連接

休斯公司設(shè)計(jì)的 " Jupiter 3 號 "可為用戶提供超過 500 Gbps 的容量，單個(gè)速度可達(dá) 100 Mbps。為了達(dá)到這些指標(biāo)（而且還是從太空），該飛行器本身具有一些設(shè)計(jì)特點(diǎn)，使其在其他天基連接衛(wèi)星中獨(dú)樹一幟。

該飛船最令人印象深刻的工程壯舉可能是為Jupiter 3 號提供充足電力的 14 塊太陽能電池板。在發(fā)射過程中，電池板折疊起來，以減小有效載荷的整體尺寸。然而，進(jìn)入軌道后，這些電池板使飛船的總長度達(dá)到了 127 英尺（38.7米）。 

Jupiter 3 號衛(wèi)星的太陽能電池陣列已展開，它使用該陣列和基于反射器的天線從地球同步軌道向地球表面供電和傳輸數(shù)據(jù)。

為了與地面站進(jìn)行通信，Jupiter 3 衛(wèi)星在Ka、Q 和 V 頻段運(yùn)行。這些頻段通過 300 個(gè)獨(dú)特的“點(diǎn)波束”將數(shù)據(jù)發(fā)送到地面，這些波束覆蓋了廣闊的區(qū)域，而不會遇到容量問題?；诜瓷淦鞯奶炀€產(chǎn)生這些波束以提高方向性——這是天基通信的另一個(gè)重要指標(biāo)。

天空中的新星座

在完全進(jìn)入距地球表面 22,000 英里(約35405公里)的地球同步軌道并完成啟動(dòng)測試后，Jupiter 3 號衛(wèi)星將正式加入休斯星座，開始為北美和南美的客戶提供服務(wù)。

該衛(wèi)星將使用 Ka 波段和 V 波段向消費(fèi)者和網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送信息，并使用 Q 波段從連接的網(wǎng)關(guān)接收信息。在通過 SpaceX 獵鷹重型火箭首次發(fā)射后，機(jī)載推進(jìn)器將對衛(wèi)星進(jìn)行必要的精確定位。

地面網(wǎng)關(guān)可與木星衛(wèi)星星座一起使用，向衛(wèi)星傳輸信息。圖片由休斯提供

太空探索技術(shù)公司（SpaceX）是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng) StarLink 平臺的幕后公司，幫助潛在競爭對手發(fā)射衛(wèi)星似乎有悖常理。不過，SpaceX 和休斯公司都占據(jù)著各自的空間領(lǐng)域，這使它們在獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域大有用武之地。StarLink 衛(wèi)星星座位于低地軌道，而Jupiter 3 號則位于地球同步軌道。這種軌道高度上的差異（1,200 英里對 22,000 英里）創(chuàng)造了一種無需切換的恒定無線鏈路，但代價(jià)是更高的延遲。因此，高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的競爭可能是各組織之間的合作努力。

隨時(shí)隨地連接

雖然現(xiàn)在稱Jupiter 3 號任務(wù)成功還為時(shí)過早，但目前的結(jié)果表明，發(fā)射到目前為止正在按計(jì)劃進(jìn)行。在完成部署并連接第一批客戶后，分析師可以更好地將衛(wèi)星的性能與其他星座進(jìn)行比較。

消費(fèi)者并不是唯一應(yīng)該慶祝這款產(chǎn)品成功推出的人；這顆地球同步寬覆蓋衛(wèi)星為設(shè)計(jì)人員提供了針對新興應(yīng)用的新連接方法，例如用于農(nóng)業(yè)或氣候科學(xué)的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)。