从1957年，前苏联第一颗人造卫星“斯普特尼克”1号上天以来，全球发射的人造卫星总计大约6600颗，而马斯克SpaceX公司的星链计划将达到42000颗，是近60年来的人造卫星数量总和的7倍。
那么，什么是星链计划？有什么用途？对中国航天及5G会有什么影响呢？
在介绍星链计划之前，让我们先来看一个有趣的故事
2020年4月21日晚上，恰好是天琴座流星雨到来的日子。
无数欧洲人抬头仰望星空，却意外地看到数十个异常闪亮的星星排成一排，像小火车一样匆匆穿越夜空，许多人看得瞠目结舌，连许愿都忘了：“谁知道现在正穿越天空的都是些什么鬼？到目前为止有50多颗了！”
大家纷纷去社交平台寻找答案，有些人认为它是流星，赶紧对着天空许个愿，有的人认为这是一队飞机，甚至有人认为是太空里的不明飞行物。
刚在花园里看星星，结果看到几十颗星星以相同的间距向北移动，这肯定不是飞机，因为飞机正闪着光从它们下面飞过，这也不是流星，难道是UFO来了？！”
如果马斯克看到了这一幕，肯定会捧腹大笑，因为这些排着队的“星星”，正是他SpaceX公司星链计划（Starlink）的一部分。
一、什么是星链计划（Starlink）
星链计划（Starlink）是SpaceX发起的一个项目，旨在通过低地球轨道卫星网络，提供覆盖全球的高速互联网服务。
整个星链计划（Starlink）预计将投资100亿美元，到2020年底，将在低、中、高的三个轨道上部署近12000颗卫星（最终将达到42000颗），另外还将建设100万个接入型地面站、6个卫星网关站。
每颗StarLink卫星重约227公斤，配备有高通量天线、太阳能面板，卫星的宽度约为2米。
每颗卫星的设计使用寿命为5-7年，退役后，将减速并脱离轨道，掉入大气层中燃烧。目前，StarLink卫星可以燃烧其重量的95％，随着技术的不断发展，未来它将能够在大气中实现100％的销毁，而不会对地面上的人或建筑物造成任何伤害。
二、星链计划有什么用途
理论上，Starlink网络可支持400万用户，主要应用在如下场景：
1.民航客机、私人飞机
目前，全球有2万架民用客机，未来20年里这一数字将增加一倍，而且仅美国就有20万架私人飞机，全球的数量将更多，这些飞机在飞行过程中的互联网访问需求是一个非常大的市场。
2.远洋船舶
主要包括大型邮轮、大型货轮。
目前，世界上有300-400艘载客1000人以上的大型邮轮，大型货轮有上万艘，各种远洋船只、近海游轮、私人游艇、中小型商业游轮等，在海上航行时的互联网接入需求也非常大。
3.海岛
在全球范围内，许多小型岛屿、私人岛屿若要接入互联网，购买Starlink网络的费用远低于铺设海底
光缆。
4.科考、旅游业
比如在南北极、沙漠、珠峰等地区的科考及旅游中，所需要的互联网服务。
5.偏远地区
比如地面移动网络、固定宽带网络难以覆盖的偏远地区的互联网接入问题。
6.紧急情况下的备份上网方案
此外，马斯克还对StarLink提出了其他应用建议，比如登陆火星后，有助于解决火星上的通讯问题。
三、星链计划的实行方案
按照SpaceX公司的计划，将在2027年11月之前完成42000颗StarLink卫星的组网工作。
尽管看起来卫星数量非常巨大，但实际执行起来并不像人们想象的那样困难。
这是因为，StarLink卫星的发射和部署方式与我们已知的其他卫星不同， “猎鹰9号”，也就是最近运送SpaceX载人龙飞船的火箭，可以同时发射60颗卫星。
根据计算，如果要使覆盖整个地球的网络，至少需要360颗StarLink卫星，要达到中等程度的覆盖则需要720颗卫星，预计最早要到2020年底才能开始商业运作，但今年由于疫情的影响，时间表可能会略有延后。
但是我们简单估算一下，利用“猎鹰9号”一次60颗的运载能力，6次就可以发射360颗卫星，12次就可以实现中等程度的网络覆盖，根据SpaceX的官方声明，向美国和加拿大提供服务仅需6次发射，而在全球范围内只需进行24次发射即可。
而SpaceX正在研发的“星舰Starship”更惊人，一次能发射几百颗卫星，就像在太空轨道里“撒豆子”一样，发射成本仅相当于“猎鹰9号”的10％，
正常情况下，StarLink在1-2年内将可以实现商用。
据估计，到2025年，StarLink用户将超过4000万，预计收入将达300亿美元。
四、SpaceX星链计划对中国航天的启示
1、发展商业航天
SpaceX是美国的一家私人商业航天公司，不仅具有NASA技术系统的支持，而且在业务灵活性、商业敏锐度、快速响应方面具有独特的优势。
商业卫星通常需要10年以上时间才能收回成本，而且应用端的成本非常高。
SpaceX星链计划之所以引起全球的关注，亮点就是没有采用体积庞大的传统卫星，而使用数量众多的微小卫星，这为商业航天提供了一种新的可能性。微小卫星的开发周期短，通常可以在1年半内完成，而且发射方式灵活，可以与其他卫星一起发射，大大降低了研发、发射的成本，有望打破过去几十年来传统航天业固有的商业模式。
相信在市场的推动下，中国的商用航天也将迎来快速发展。
2、廉价发射技术
SpaceX星链计划的杀手锏就是廉价发射，成本的低廉不仅在于一箭几百星的批量发射上，而且在于可回收的火箭技术。
SpaceX在实际发射中使用了回收的二手有效载荷整流罩，并应用了回收一级火箭的技术，将来，SpaceX还会使用巨型气球来回收二级火箭。
SpaceX表示，回收一级火箭可以节省80％的成本，如果将来回收二级火箭，发射成本将是当前的1％。
中国的航天领域很早就在研究火箭回收技术，在最近的发射活动中验证了火箭残骸回收控制，而且在一箭多星方面也有多次成功的经验，但是在一次发射入轨的卫星数量上，还有很大的提升空间。
3.需求驱动的思路
一段时间以来，我国卫星通信建设主要是作为地面通信的备份和补充手段。
Starlink项目是一个典型的需求驱动项目，追求的是“全球随时随地的高速卫星宽带网络”服务。
SpaceX的卫星系统主要为全球个人、商业、机构、政府、专业用户提供各种宽带和通信服务，在部署大约800颗卫星之后，SpaceX将能够提供覆盖全球的宽带服务。
马斯克的Starlink计划会对5G构成重大威胁吗？
虽然5G具有许多优势，例如：更低的空口延迟和更高的传输速度；
但是5G的缺点也非常明显，例如：基站耗电量很高，仅能覆盖300米范围，不到4G基覆盖半径的三分之一，而且5G严重依赖基建水平，对于光纤无法到达的区域，5G根本无法提供服务。
Starlink卫星通信模式的优点是具有较大的覆盖范围，并且不依赖于光纤基础结构；
缺点是无法为通信设备密度高的区域提供高质量和稳定的通信服务。
因此，5G和Starlink是完全互补的通信方法。
这样说吧，如果你家是在上海市区，那么千兆光纤入户+WiFi是你的最佳选择；
如果你在人民广场散步，那么5G通信设备是最佳选择；
如果你在偏远的美国乡村、在飞越太平洋的航班上、在撒哈拉沙漠的科考路线上、在大西洋的观光邮轮上，那么Starlink就是替代5G、昂贵海上卫星通信的最佳方案。
结语
星链计划表面上是一个庞大的通讯网络项目，其实背后暗含着的是对太空轨道资源的争夺。
国际卫星通信界、联合国等机构目前对于太空低轨道资源奉行的原则是，先到先得，也就是一旦占有了就能永远拥有。所以，目前各国都在开展低轨太空资源的跑马圈地，这个机会如果丧失，将来再租用别人的轨道资源，那就是天价了。
如今，马斯克的星链计划也给我们带来新的启示，在航天领域，我们虽然起步晚，压力重重，但却不能松懈，要建立国家主导、社会参与的机制，尽快补齐太空资源的短板，不断创新，迎头赶上。
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