文|江卿曻
编辑|江卿昇
前言太空是人类最后的疆域,一场关于卫星互联网的角逐正在激烈上演,曾经美国凭借其雄厚的航天实力和技术优势,在太空领域独占鳌头。
随着一声震天动地的巨响,这一局面即将被打破,全新的挑战者横空出世,向世人宣告,中国正以前所未有的气势向着太空出发。
它凭借怎样的实力能与美国的星链计划一较高下?甚至在某些方面还要更胜一筹?
中国“星链”横空出世就在北京时间1月23日13时15分,太原卫星发射中心的上空,传来一声巨大的轰鸣,只见一枚长征六号改运载火箭拔地而起。
火箭携带的正是备受瞩目的千帆极轨01组卫星,随着卫星准确进入预定轨道,中国在全球卫星互联网领域跨出了关键一步。
这批卫星是“千帆星座”项目的先锋军,该项目也被称为中国版的“星链计划”,它是中国航天科技集团有限公司牵头,联合众多企业共同制定的宏伟蓝图。
计划分两个阶段实施,第一阶段发射近1300颗卫星,旨在实现对全球的基本覆盖,第二阶段则更进一步,拟将卫星部署到300到500公里之间的超低轨道。
大幅提升通信质量实现手机直连,物联网等广泛应用,相比之下美国的星链计划卫星则多在500到1200公里轨道运行。
从2022年底至2025年1月23日,中国已成功执行多次卫星发射,先是6颗千帆极轨试验星率先“探路”,此次18颗组网卫星紧随其后。
这仅仅是一个开始,未来中国还将有数十次发射,数百颗卫星陆续升空,最终组成一张覆盖全球的“天网”,目前已完成“千帆星座”72颗卫星的发射任务。
毋庸置疑中国正以惊人的速度和规模,在太空领域掀起一场革命,这背后是中国在航天领域多年积淀的爆发。
中国选择在更低轨道布设卫星,以求获得更优质的信号,它还大胆采用固体火箭等尖端技术,力求在成本和效率上占得先机。
要真正实现“星链”的梦想,中国还有很长的路要走,但可以预见的是,中国踏出的这一步,注定将改写太空竞争的版图。
在不远的将来,当“中国制造”的卫星布满太空,也许人类互联网版图中的许多“盲区”,将被中国的这张网所点亮。
低轨卫星互联网代表了航天技术发展的新方向,无论是在成本,效率还是应用场景上,低轨卫星都展现出巨大潜力。
尤其值得一提的是,传统的陆地通信基站部署受限颇多,导致大量偏远地区和海洋没有信号覆盖,而低轨卫星恰恰能有效弥补这一短板。
低轨卫星成开发卫星互联网“新宠”相比传统通信卫星动辄数万公里的“高冷”轨道,低轨卫星可谓是“接地气”得多,它们多在距地面数百公里的近地轨道盘旋。
正是得益于这一特点,低轨卫星在通信领域大放异彩,低轨卫星最显著的优势,在于信号传输的低时延性,由于距离地面较近,电磁波传播的路径大为缩短。
延迟时间可以控制在几十毫秒以内,这意味着即使是对时延极为敏感的语音通话,视频直播等应用,也能实现近乎实时的传输。
相比之下,传统卫星由于高轨运行,信号传播一个来回就需要数百毫秒,难以满足现代通信的高标准。
可是低轨卫星并非尽善尽美,它也存在短板,最突出的问题是单颗低轨卫星的覆盖范围有限,由于轨道较低,每颗卫星的“视野”相对较小。
要实现广域乃至全球覆盖,需要发射更多的卫星,在轨道上组成庞大的“星座”,这对卫星的数量规模、网络协同能力都提出了极高要求。
另一个角度看大规模组网虽然是挑战,但如果实现其覆盖的广度和通信容量将远超传统卫星所能比拟。
正是看到低轨卫星的诸多优势,以马斯克的SpaceX公司为代表,国外科技巨头纷纷投身低轨卫星星座计划。
中国自然也不甘落后,千帆星座,鸿鹄星座等多个由国内顶尖航天企业合作的项目,正以星火燎原之势铺展开来。
低轨卫星通信在5G,物联网等新兴技术蓬勃发展的今天,低轨卫星有望与地面网络形成完美互补,织就天地一体的泛在通信网络。
目前发展中国家尤其是偏远农村地区,由于通信基础设施匮乏,大量民众仍与互联网无缘,而低轨卫星覆盖全球的特点。
有望为这些地区插上腾飞的翅膀,让数字红利惠及每一个角落,这不仅是技术的胜利,更是促进人类平等,打造命运共同体的伟大进展。
憧憬美好前景的同时,我们也需要辩证地看待低轨卫星通信,相较于传统卫星,尤其是地面通信网络,它在技术成熟度、产业配套等方面还有待完善。
力推“中国制造”要将“星链”的变为现实,最关键的一环在于卫星的规模化生产和发射,这是一个复杂的系统工程,对产业链各环节都提出了严苛要求。
以往由于卫星制造多采用小批量生产模式,成本高昂,周期漫长,难以支撑大规模星座组网所需,但如今中国的制造业已经今非昔比,完全有能力应对这一挑战。
为实现低轨卫星的规模化制造,中国航天企业大胆创新,广泛采用自动化,智能化技术,推动卫星制造实现“工业化”。
据悉,中国航天科技集团五院通过构建卫星智能制造平台,已实现卫星关键工序的自动化生产,使制造周期从过去的6个月缩短到20天左右。
卫星的总装配时间也从过去一周减少到8小时,效率成倍提升,类似的智能制造生产线,在上海航天,航天恒星等多地航天企业都已初具规模。
此外在卫星的发射环节,中国也开创了不少新招,大多数航天发射都是“一箭一星”,成本高昂,通过采用“一箭多星”的发射方式,大幅提升了单次发射的效率。
更令人惊喜的是,中国在火箭回收复用方面也实现了新的突破,长征八号遥一运载火箭在首飞中,已经成功实现了芯一级火箭的回收。
尽管离美国SpaceX火箭的海上精准回收还有一定差距,但这标志着中国在降低发射成本上也在奋起直追。
聚焦这些技术突破的背后,我们不难发现中国正在培育一个全新的商业航天生态,越来越多的民营航天企业正在崛起。
它们与传统国有航天巨头一道,正在低轨卫星领域掀起“星星之火”,在政府的政策引导下,社会资本正以前所未有的热情涌入航天产业。
从上游的卫星制造,火箭发射,到下游的卫星应用,运营服务,一个蓬勃发展的产业链正在形成。
“国家队”和“民间队”的通力合作,传统航天工业和新兴商业航天的融合发展,正是中国航天事业腾飞的重要源泉。
太空作为人类共同的疆域,理应造福全人类,但遗憾的是,在现实主义的国际关系中,太空难免沦为大国争霸的竞技场。
既是对自身发展的需要,也是履行大国责任,为全球提供公共产品的体现,作为守成大国的美国,对于中国在太空领域的迅速崛起,难免心存戒备。
作为世界第二大经济体,中国在太空领域的崛起已是大势所趋,与其对此怀有敌意和戒心,美国不如以更加开放、包容的心态接纳。
良性竞争中实现共同进步,而中国在奋力追赶的同时,也要展现一个负责任大国的担当,秉持和平利用太空、造福全人类的理念,推动太空国际合作迈上新台阶。
结语只有如此中美两国才能在竞争中守住底线,在博弈中实现共赢,共同开创人类太空事业的美好明天。
中国版“星链”的发射,是向着这颗蓝宝石迈出的坚实一步,在不远的将来,当千帆星座在太空组网完成,将为全球各个角落带去开放的信息服务。
不仅仅关乎互联网,更关乎人类命运共同体的构建,太空从来就不该是某个国家独占的战场,而应成为全人类和平利用的疆域。
参考资料北京日报客户端2024年7月13日《20天造一颗卫星如何实现?一起去“造星工厂”看一看》报道
中国新闻网2025年1月23日《一箭18星 中国成功发射千帆极轨06组卫星》报道