非常罕見的，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域如日中天的SpaceX被曝出現(xiàn)了發(fā)展危機(jī)，而且曝光者還是“宇宙級(jí)”網(wǎng)紅馬斯克本人。
近日，在一份發(fā)給SpaceX員工的郵件中，馬斯克嚴(yán)肅提醒：如果Starship星艦的Raptor猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)問題無法解決，Starship星艦就無法飛行，第二代星鏈衛(wèi)星也就無法入軌服役，那么公司將瀕臨破產(chǎn)。
最近幾年來，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)受到了越來越廣泛的關(guān)注，而馬斯克的天才形象和Starlink計(jì)劃的顛覆性使得一種“陰謀論”開始流行，即“Starlink將顛覆5G”、“Starlink可能成為5G殺手”。尤其是在中國(guó)5G經(jīng)過厚積薄發(fā)領(lǐng)先全球的當(dāng)下，更有不少媒體表示“星鏈可能會(huì)威脅中國(guó)5G”。
因此，在這次SpaceX危機(jī)被曝出的時(shí)候，“中國(guó)5G威脅將解除”之類非專業(yè)人士“口嗨”的說法又頻頻出現(xiàn)。
且不論馬斯克所述的SpaceX瀕臨破產(chǎn)是否有夸大和炒作的成分，從各個(gè)角度來分析，Starlink顛覆5G都只是臆想。
SpaceX遭遇破產(chǎn)危機(jī)？
SpaceX面臨的風(fēng)險(xiǎn)來自于其雄心勃勃的星鏈計(jì)劃。
據(jù)媒體報(bào)道，雖然目前已經(jīng)發(fā)射了超過1800顆衛(wèi)星，但這些都是V1和V1.5版本，使用這些衛(wèi)星通信，每增加一個(gè)終端用戶，公司就要虧1000美元。
目前SpaceX的V1版星鏈衛(wèi)星，單顆衛(wèi)星帶寬容量為20Gbps，覆蓋面積大約400多平方公里。而且這些版本的衛(wèi)星并沒有星間鏈路功能，需要通過地面站轉(zhuǎn)發(fā)才能全球聯(lián)網(wǎng)。
做個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算：一顆星鏈衛(wèi)星在不影響體驗(yàn)的情況下，大約可以帶500個(gè)終端，根據(jù)SpaceX的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)一年租金就是50萬美金，這個(gè)收入顯然難以維持一顆衛(wèi)星的制造成本+發(fā)射成本+運(yùn)行成本。
而新研制的V2版本星鏈衛(wèi)星不但擁有更大帶寬，而且還能實(shí)現(xiàn)星間鏈路通信，具有更好的財(cái)務(wù)可行性。但問題是這個(gè)版本的衛(wèi)星體積比較大，質(zhì)量比較重，現(xiàn)有的獵鷹9號(hào)火箭無法勝任，只有使用該公司正在研發(fā)的星艦（Starship）才能發(fā)射。
值得一提的是，除了持續(xù)擴(kuò)建的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，SpaceX未來想要參與美國(guó)航空航天局主導(dǎo)的阿爾忒彌斯載人登月計(jì)劃，或者實(shí)施火星殖民計(jì)劃……都將不得不仰賴“星艦（Starship）+超重型火箭助推器（Super Heavy）”組合。然而，據(jù)馬斯克透露，用于星際飛船和超重型火箭助推器的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)目前卻在技術(shù)上遇到了重大瓶頸。
馬斯克在郵件中如是寫道：“隨著我們對(duì)前任高管離職了后所遺留下來的問題進(jìn)行深入調(diào)查，非常不幸的是，實(shí)際存在的問題比報(bào)告的要嚴(yán)重得多，這是沒有辦法掩蓋的?！?/p>
“如果我們不能得到足夠可靠的猛禽，那么我們就不能駕馭星際飛船，意味著我們不能部署二代星鏈衛(wèi)星V2。一代星鏈衛(wèi)星V1本身賺錢能力弱，二代星鏈衛(wèi)星V2賺錢能力則很強(qiáng)。此外，我們正在擴(kuò)產(chǎn)星鏈終端，達(dá)到每年幾百萬臺(tái)，這將消耗大量資金，前提是二代衛(wèi)星V2能夠在軌運(yùn)行且滿足帶寬需求。否則，這些終端將毫無用處。歸根結(jié)底，如果我們明年不能實(shí)現(xiàn)至少每?jī)芍馨l(fā)射一次星際飛船，我們將真正面臨破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>
為了解決這一問題，馬斯克不但自己放棄了難得的休息時(shí)間，同時(shí)也號(hào)召全體員工都盡可能趕到公司幫忙。
但有人就認(rèn)為，馬斯克多半是在危言聳聽。即便在過去SpaceX最不被看好的時(shí)候，美國(guó)航天局都愿意給予訂單支持，以幫助SpaceX續(xù)命，而非破產(chǎn)。而且此前就有報(bào)道稱，Starlink計(jì)劃獲得美國(guó)軍方的訂單，可以看得出其未來主要收入來源并非普通移動(dòng)通信用戶。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已成熱詞
近年來，許多巨頭紛紛入局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，也讓衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為科技界的熱詞。
我們知道，傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)分布在地球上空約3.6萬公里處的地球同步軌道。這些衛(wèi)星向偏遠(yuǎn)地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)接入時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)延時(shí),這對(duì)視頻通話等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的使用有較大影響。
為了減少衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)延時(shí)問題,多家公司選擇了向距地球2000公里以內(nèi)的近地軌道發(fā)射衛(wèi)星的策略,這樣可以將延時(shí)從500毫秒降低到20毫秒。20毫秒延時(shí)就達(dá)到了美國(guó)目前家用光纖接入網(wǎng)速的水平。但由于軌道低,衛(wèi)星無法達(dá)到同步軌道衛(wèi)星的覆蓋面積,這就需要發(fā)射大量衛(wèi)星組成所謂的“星鏈”，即衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座。
你可能會(huì)有疑問，互聯(lián)網(wǎng)幾乎已經(jīng)無處不在，為什么還需要衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頻道？
那是因?yàn)?，在全球范圍?nèi)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)楦緹o法鋪設(shè)光纜的地方保障通信。相比于地面移動(dòng)通信，衛(wèi)星通信利用高、中、低軌衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)廣域甚至全球覆蓋，可為全球用戶提供無差別通信服務(wù)。其中，商用移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠?yàn)楹Ｉ?、?yīng)急及個(gè)人移動(dòng)通信等應(yīng)用提供有效的解決方案；中低軌衛(wèi)星星座將衛(wèi)星通信服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相融合，為衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)注入新的活力。
在國(guó)外一眾衛(wèi)星企業(yè)中，以馬斯克的SpaceX最為人所知。2015年1月，馬斯克高調(diào)宣布了星鏈計(jì)劃的誕生，其旨在利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)為世界各地的用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，特別是在農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)。
根據(jù)最新數(shù)據(jù)，SpaceX的星鏈網(wǎng)絡(luò)在12個(gè)國(guó)家和地區(qū)，擁有近10萬名用戶。
就在昨天，SpaceX獵鷹9號(hào)火箭在加利福尼亞州范登堡太空軍基地發(fā)射了52顆“星鏈”衛(wèi)星，SpaceX誕生首枚一箭11飛火箭。
此次發(fā)射是自2019年5月首批60顆“星鏈”衛(wèi)星上天以來，SpaceX專項(xiàng)組網(wǎng)部署的第33批“星鏈”衛(wèi)星，也是今年以來的第17批“星鏈”組網(wǎng)專發(fā)。算上此前“拼車”捎帶的“星鏈”衛(wèi)星，截至目前其已累計(jì)發(fā)射1942顆“星鏈”衛(wèi)星。
“星鏈”威脅5G沒有依據(jù)
雖然Starlink已經(jīng)在為全球大量用戶提供服務(wù)，包括很多行業(yè)用戶的應(yīng)急通信、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用和少量個(gè)人用戶偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信服務(wù)。從多個(gè)角度仔細(xì)分析，“星鏈威脅5G”其實(shí)并沒有依據(jù)，是馬斯克自己聽了都會(huì)當(dāng)成笑話的結(jié)論。
（1）頻譜效率問題
此前，通信媒體C114就衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)話題專訪過中國(guó)信科副總經(jīng)理陳山枝，陳山枝明確指出：
“所有通信系統(tǒng)容量上限都受制于香農(nóng)公式：C=Wlog2(1+S/N)，與采用的頻率帶寬及通信信道的信噪比有關(guān)。由于衛(wèi)星與地面終端的通信距離、所受的噪聲和干擾都大于地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，結(jié)果是衛(wèi)星通信的頻譜效率遠(yuǎn)低于同期的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，這是科學(xué)，不是馬斯克的商業(yè)奇才能夠顛覆的?！?/p>
根據(jù)陳山枝的測(cè)算，目前Starlink低軌衛(wèi)星平均頻譜效率約在2.5bit/s/Hz，只達(dá)到3G水平；而目前5G是平均頻譜效率10 bit/s/Hz 以上，約4倍以上。若Starlink要顛覆5G，實(shí)現(xiàn)與5G相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)容量，至少要提供相當(dāng)于5G基站數(shù)量的衛(wèi)星。
未來5G要實(shí)現(xiàn)4G的覆蓋，其基站數(shù)量有可能超過1000萬。以此計(jì)算，Starlink要顛覆5G，至少需要發(fā)射1000萬顆衛(wèi)星，而馬斯克計(jì)劃的4.2萬顆衛(wèi)星是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。馬斯克4.2萬顆衛(wèi)星已經(jīng)讓世人非常震撼了，發(fā)射1000萬顆以上的衛(wèi)星，不論是從成本上，還是從低軌容量上看，似乎都是一個(gè)不可能的任務(wù)。
（2）覆蓋問題
星鏈對(duì)地傳輸依靠的Ku/Ka等波段，都是毫米波波段。使用過毫米波的都知道，其只能在室外使用，衰減快無法穿墻，這是物理本質(zhì)決定的，和工程技術(shù)無關(guān)。
衛(wèi)星直聯(lián)基站難度極大，基本上都要依賴地面站。因此，馬斯克規(guī)劃在2027年之前至少建造100萬個(gè)地面站，顯然，這不是一個(gè)短期內(nèi)能被解決的問題。
（3）成本收益問題
根據(jù)Starlink計(jì)劃披露的信息，如果一切按照計(jì)劃，Starlink到2025年的用戶將超過4000萬，當(dāng)年收入會(huì)達(dá)到300億美元。也就是說，平均每一用戶年均收入是750美元，約合人民幣超過5200元，這還是2025年的戶均費(fèi)用。
這個(gè)數(shù)字是什么概念呢？預(yù)計(jì)5G單用戶的年均收入也就600多元，這和與Starlink單用戶年均5200元成本相比根本不是一個(gè)概念。換言之，Starlink的用戶并不會(huì)和5G普通用戶有太多重合，而更多是一些支付能力較強(qiáng)的用戶。
（4）頻譜授權(quán)問題
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)一個(gè)典型的區(qū)別在于，衛(wèi)星基礎(chǔ)設(shè)施建成后，可以為全球提供服務(wù)，而蜂窩網(wǎng)絡(luò)只是在本地提供服務(wù)。理論上來說，蜂窩網(wǎng)絡(luò)只要符合本地頻譜劃分和管理制度即可，而衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)必須符合全球統(tǒng)一的頻譜劃分規(guī)則。
大部分衛(wèi)星采用的是Ku、Ka、V等波段，即12GHz-75Ghz頻段，也有一部分使用C波段，即4GHz-8GHz。然而，隨著蜂窩通信的快速發(fā)展，尤其是5G的商用，蜂窩通信與衛(wèi)星通信頻譜之爭(zhēng)也愈演愈烈。
另外，衛(wèi)星通信使用的頻譜，在ITU申請(qǐng)后，還要得到本國(guó)的授權(quán)。可想可知，中國(guó)的頻譜肯定是不會(huì)授權(quán)給一家外國(guó)企業(yè)的，所以顛覆“中國(guó)5G的說法更是無稽之談。
參考資料：
1.《星鏈真的能取代5G成為下一代移動(dòng)通信嗎？》，通信人家園
2.《馬斯克的“星鏈計(jì)劃”想顛覆5G還只是個(gè)白日夢(mèng)！》，物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)
3.《細(xì)思極恐！馬斯克的SpaceX公司可能會(huì)破產(chǎn)，星鏈計(jì)劃將失??？》，我為科技狂Tech
4.《馬斯克要崩潰了？?jī)?nèi)部郵件曝光：明年要實(shí)現(xiàn)星艦每?jī)芍馨l(fā)射一次，否則會(huì)破產(chǎn)》，失落代號(hào)
