在卫星频率和轨道方面也是如此 , 太空看起来广袤无垠 , 但实际上可利用、“好用”的轨道有限 , 这些轨道上价值较高的“点位”更是紧缺 。 且卫星在太空中是不断运转的 , 为保证无线电频率和空间上的隔离 , 卫星之间必须保持一定的安全距离 。 “星链”系统的部署密度远超其他卫星系统 , 轨道高度又是极低地球轨道和低地球轨道 , 增加了同样运行在低地球轨道的卫星间的碰撞风险 , 以及在“穿行”时(如卫星发射到更高轨道的过程中)的碰撞风险 。 一旦碰撞会产生大量空间碎片 , 进一步威胁其他航天器的安全 。 近年来 , 关于各国卫星险遭“星链”卫星碰撞的新闻屡见报端 。
世界各国要使用卫星频率和轨道资源需先向国际电信联盟申报卫星网络资料 , 其采用的原则是先占先得、协调共用 。 据不完全统计 , 国际电信联盟公布的世界各国申报的卫星网络资料中 , 中国、美国、英国、法国、德国等国家的主管部门申报了130余个由数十颗至数万颗非对地静止轨道卫星组成的星座 , 其中万颗以上卫星数量的巨型星座就有18个 , 频段覆盖国际电信联盟划分用于卫星固定业务和卫星移动业务的EHF以下几乎所有频段 。 其中 , “星链”、一网、O3B等属其中的翘楚 , 均已进入实际部署阶段 。 随着实际部署的卫星越来越多 , 无线电干扰隐患和碰撞风险也急剧增加 , 实际上可用卫星频轨资源支撑多个巨型星座的能力有限 。 4.2万颗“星链”系统部署完毕 , 其他类似如此大规模的星座系统是无法再部署成功的 。
采访人员:“星链”系统发展非常迅猛 , 未来它能否实现手机通信或支持普通用户上网?其商业前景如何?
【星座|无线电专家权威解读卫星互联网热点话题】黄颖:从“星链”已经发布的两代终端来看 , 均带有直径0.48米的碟形天线 , 最高可以近300Mbps的速率支持普通用户上网 。 但“星链”暂时还不具备与普通手机直接通信的功能 。
星地通信需要高发射功率和高增益天线 , 普通手机终端并不具备 。 目前已在轨运行的“星链”卫星使用的是12GHz以上的Ku和Ka频段 , 而普通手机终端使用的是4GHz以下的频率 , 两者之间不能直接通信 。 未来 , “星链”系统需要像铱星、海事卫星那样研制生产专用的手机终端 , 或者在普通手机终端上加装特殊的模块 , 才能实现与手机终端直接通信 。
“星链”的商业前景目标明朗 , 可认为是瞄准成为替代铱星的第一个宽带卫星专网 。 SpaceX公司具有自研的猎鹰系列运载火箭、大批量卫星生产能力和“一箭60星”的发射技术 , 已经形成了“火箭研制﹢卫星研制﹢发射服务”的垂直整合商业模式 , 与其他卫星互联网系统相比 , 具有较为明显的成本和速度优势 。 “星链”单颗卫星的发射和制造成本非常低 , 约是一网(OneWeb)的46% , 未来随着二级火箭再回收、卫星的轻量化生产 , 预计还能下降30%以上 。 此外 , SpaceX公司的垂直整合商业模式提高了卫星研制和发射组网的速度与灵活性 , 有助于其不断扩大与主要竞争对手在时间上的优势 。
采访人员:在当前国际卫星互联网快速发展的形势下 , 请问您对商业航天发展有哪些建议?
黄颖:卫星互联网的热度使得国内无论是传统卫星公司还是新兴的商业卫星公司都有兴趣研究和参与到这个发展过程中 , 但许多卫星公司既不了解需要履行的卫星频率和轨道资源的国际申报、协调与维护规则义务 , 又缺乏在国内与其他卫星系统、地面业务系统进行必要协调的能力 , 需加强相关能力建设 。 我国相关部门还需统筹国内各方面力量 , 加强对卫星网络申报、使用工作的指导 , 完善卫星频率和轨道资源可行性论证与风险评估 , 促进商业航天蓬勃发展 。
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