继推出可回收再利用的火箭之后，埃隆·马斯克( Elon Musk) 再放大招，这回玩的是卫星通信。
北京时间2018年2月 22日22时17分，马斯克旗下美国太空探索技术公司 (SpaceX) 在加州范登堡空军基地，利用猎鹰9号中型运载火箭，成功为西班牙军方发射地球观测卫星。跟随猎鹰9号一起上天的，还有两颗较小 的 SpaceX 原型卫星。这两颗卫星的成功部署，意味着马斯克的卫星互联网计划 (Starlink，“星联”)迈出 了第一步。
“星联”项目是马斯克在2015年提出的，其核心是通过发射卫星，为全球提供“千兆级”互联网连接。
看来，马斯克的“星联”已经离我们越来越近了。
■徐勇 张斌 马益群
1 .2万颗卫星，那是个什么概念
“星联”计划，野心跟马斯克的其他项目一样大。
目前，主要的卫星互联网服务商(比如美国卫讯和休斯通信) 都依赖地球静止轨道上的大型卫星，其高度大约在3.5万公里以上。数据信号在这些卫星与地面用户之间往返传输，往往会带来较长的时延。通过这种网络进行实时视频通话或者在线游戏，体验较差。但是，对于生活在偏远地区的用户来说，也并没有更好的上网选择。
现在，SpaceX计划打造的卫星网络将在高度1110公里至1325公里的近地轨道内运行，而这还只是第一梯队的卫星群。也就是说，SpaceX卫星相对于地面的距离比前者缩短了很多，这将大幅降低网络延时。据技术团队透露，SpaceX卫星网络将实现25到35毫秒的延迟水平，已经可以和地面网络条件打个平手。不过，这种方案也要付出相应的代价：由于距离地球表面更近，这些卫星能够覆盖的地面范围也变得更为有限。所以，“星联”项目需要数目庞大的卫星，才能“照顾”到地球上各个角落的用户。
根据马斯克的说法，从2019年到2020年中期，SpaceX会利用猎鹰9号可回收火箭，将1.2万颗卫星送到轨道平面，然后组成卫星通信群，为全球网民提供高速宽带服务。其中一组4425颗卫星，将坐落在约1200公里左右的高度；另外一组7518颗卫星将坐落在约300公里的高度，并以不同的无线电频率运行。这样一个庞大的卫星群将实时围绕地球运转，据称可以在任何时间为地球上任何一个地点提供宽带覆盖。
1.2万颗卫星是个什么概念？
截至2017年8月31日，全世界环绕地球正常运行的卫星共计1738颗。其中美国拥有803颗，中国204颗，俄罗斯142颗；近地轨道卫星占1071颗。而失效卫星在几年前就已经达到2600多颗，现在恐怕更多。不过，这些卫星全部加在一起，也才相当于SpaceX互联网卫星阵营的三分之一。
但是，马斯克玩这么大，也是因为卫星互联网回报也很大。
之前 《华尔街日报》 就帮马斯克算过账：如果一切按照SpaceX计划，预计到2025年使用该服务的用户将超过4000万，当年收入就会达到300亿美元。而目前马斯克运营的最强商业化项目———特斯拉，2017年的总营收是118亿美元。
而且“星联”计划从出生开始，就会展现鲜明的马斯克烙印：不止有眼前的大生意，还会有“大情怀”。根据联合国最新数据，当前全球仍有57%的人口 (42亿) 未实现互联网连接。而且，一旦“星联”计划打通，上网费用、上网速度，都会有明显改善。
上网费用能降低多少？ 还不知道。但上网速度，可以实现1Gbps，是目前平均网速的180倍。到时候人手一个“平板”(类似以前卫星电视的锅)，直接使用“星联”提供的服务，不再有运营商赚中间差价。
这已不仅仅是脑洞大开了，简直就是彻底颠覆通信业现有的格局。目前的所有宽带运营商，或许都将面临“釜底抽薪”的困局。
会不会步“铱星”的后尘
这样的局面会出现吗？
马斯克提出“星联”计划后，业界为之轰动，尤其是对通信行业震动巨大，分析师们纷纷通过翔实的数据和逻辑严谨的分析来试图演算“星联”计划是否能成功。其实，大家可以分析下20多年前摩托罗拉铱星计划的黯然退场，来看看“星联”的胜算有多大。
1990年，摩托罗拉提出过一个类似的计划———建设全球移动通信系统，并将之命名为“铱星计划”。具体方案如下———整体系统由运行在7条轨道上的77颗卫星组成，不同卫星间实现信息交互来进行全球通信，实现每台移动电话都可直接与卫星进行通信。“铱星计划”的投资规模为34亿美元，于1998年5月完成了全部布星任务，同年11月1日正式开通全球通信业务。
几乎完全一样的运作模式，只是“铱星计划”想解决的是通信需求，而“星联”则是想解决数据网络的需求。不过，由于终端昂贵，销售乏力，“铱星计划”正式投入使用半年后就被迫中断，到1999年3月铱星公司申请破产时，只发展了5.5万个用户，只达到公司预期的盈利平衡点的十分之一，最终这些卫星都被主动降低到大气层烧毁了。
在此之后，微软的全球星计划，以及Teledesic卫星系统、Skybridge卫星系统先后推出，但困于当时的卫星发射技术，以及缺乏成熟稳定的商业模式，创始人无法承受巨额成本，这些宏伟计划都没有成功。
如今，马斯克这个科学狂人能打破这个巨头折戟卫星通信的魔咒吗？事实上，马斯克的项目一般都不能顺风顺水，总要经历几次波折，从SpaceX到特斯拉概莫能外，卫星互联网计划也不例外。
硅谷出身的马斯克当然知道互联网的魅力，如果能把全世界数十亿人通过卫星通信连接到一起，这本身就是一个巨大的商业奇迹。如果这个计划成功，SpaceX将完全可以比肩谷歌、脸书等任何一个互联网巨头，将颠覆现有的互联网格局，无穷无尽的投资也会随之而来。
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“星联”要过四道槛
就技术而言，只要资金到位，马斯克卫星计划是可行的，但困难也很明显，其中非常难逾越的有以下几个现实障碍。
第一道：太空太挤了
太空虽然无限，但是太空轨道的位置是有限的。至今人类只有1700多颗在用卫星，近地轨道已经很拥挤了。马斯克卫星计划的前期4000多颗超过人类现有卫星的几倍，轨道怎么安排？
去年7月，马斯克的卫星互联网计划曾受到FCC (美国联邦通信委员会) 限制，原因是担心SpaceX的卫星会干扰到同类运营商的卫星。此前运营商Telesat 就曾投诉其服务受到SpaceX的干扰，并要求FCC不要向SpaceX发放运营许可。不过，随着越来越多运营商申请推出低轨道卫星宽带服务，去年7月 FCC 批准了OneWeb 在美国运营卫星网络服务。基于卫星系统“先到先得”和不能相互干扰的原则，意味着之后SpaceX发射的卫星，必须得和OneWeb等竞争对手协商卫星部署的轨道位置。OneWeb等公司认为SpaceX如此大规模布署卫星，将对轨道上的其他卫星带来危险。不过，SpaceX已经作出回应，表示他们满足所有的安全标准，能够保证和其他卫星拉开足够的缓冲距离。当然，如果在SpaceX实现了卫星互联网这一宏伟计划之后，再有其他国家或者玩家想发射卫星，将面临着一个更加拥挤的太空轨道。
第二道：频率问题
这是最大的现实门槛。卫星与地面的通信必须通过无线频率来实现，但是地球表面各个国家和地区的频率资源是由各国政府所管理的，因此，卫星落地的频率，并非马斯克说了算，必须跟各国政府协商。且不说各国自身都有自己的通信卫星，马斯克的卫星计划本来就是一个竞争对手。光是协调地球表面100多个国家和地区的频率资源，就是一个天文数字的工作量。
第三道：内容监管问题
很多国家政府都有互联网内容监管政策，这不仅是一个国家主权的问题，也牵涉到国家安全。
第四道：商业模式不管是摩托罗拉的“铱星计划”，
还是微软的类似计划，最终都以失败告终，要害之一便是商业模式问题。
马斯克的特斯拉电动车和猎鹰火箭项目都非常引人注目，有许多人愿意为这样的“情怀”买单。但是在通信领域，情况有点不同，不管何种通信技术，带给人们的上网体验是一样的。即便“情怀满溢”，它还是没有让人必须买单的“不可替代性”。
而且卫星通信得发展到相当规模后才能实现连接，马斯克的4000颗卫星计划，初期要形成800颗卫星以上的规模，覆盖美国本土才能实现规模效益，而起初的启动资金，预计需要100亿美元以上、甚至更多，那么谁来投资？
至于那些“在世界各地免费上网”的畅想，更是天方夜谭。要知道，地球表面上还没能实现互联网连接的地方，多是在商业上非常难实现回报的地区。从卫星互联网计划的网络费用来看，如果免费提供，谁来支撑如此庞大的开支和运营费用？ 如果收费，其价格不一定比地面的宽带光纤低。所以，“星联”能否成功，关键是看马斯克能否找到一个靠谱的商业模式。
背景
这些公司也要放卫星
谷歌
早在2010年初，谷歌就联合汇丰银行与欧洲有线电 视运营商“自 由环球”Li berty Gl obal 发起“O3b计划”，O3b 的原意是“Other3bi l l i on (另外30亿)”，亦指全球人口中目前仍旧不能够上网的人口。谷歌计划投入10亿美元，制造180多颗卫星发射升空，专门面向发展中国家偏远地区的用户提供上网服务。谷歌 (包括脸书) 的目的很简单，就是发掘发展中国家尚未连接到网络上的几十亿潜在用户的资源，通过提供上网服务，可以在第一落点争取到用户。
在2013年6月和2014年7月，谷歌各发射了四颗Ka 波段卫星，构成基本的网络框架。和之前欧美发射的覆盖面积更大、轨道高度达到地球静止轨道的通信卫星相比，谷歌的卫星采用中低轨道，成本要低很多。他们希望利用相对廉价的 MEO 卫星提供10Gbps 的数据传输服务，覆盖非洲、亚洲、拉丁美洲的150多个发展中国家。
脸书
脸书一直在考虑部署卫星，为地球上的偏远地区提供上网服务。但搭载其卫星的SpaceX的火箭去年发生了爆炸，卫星遭到损毁，这一计划 目前暂时搁置。
OneWeb
谷歌的卫星上网计划进展相当不顺，O3b项目负责人格里格·怀勒 ( Greg Wyl er) 萌生去意。离开谷歌后，格里格·怀勒重 新 组 建 了 自 己 的 公 司OneWeb，这家公司获得了英国维珍集团和美国高通公司的资金支持，计划向太空发射648颗卫星。每颗卫星的造价约为35万美元，整个计划需要15亿至20亿美元的成本。
156颗，中国要建卫星互联网
日前，中国航天科工集团宣布了类似项目的最新进展：“虹云”工程计划在2018年内发射第一颗试验卫星。中国航天科工集团二院院长张忠阳日前公布了这项进展。他说，“虹云”工程预计2018年将完成详细设计，2019年部署初期4颗卫星提供体验服务，2022年完成星座部署。
“虹云”工程是2015年宣布的，当时的项 目名称是“福星”计划，2016年正式立项改名“虹云”。这个计划中包含1000公里近地轨道上的156颗通信卫星，目标是为全球用 户提供高速互联网接入服务。2017年4月，航天科工注资3亿元人民币，正式成立“虹云”项目的商业运营公司。
目前热门的天基互联网项目看上去都是发射一大堆卫星组成星座，实际上技术上有一些不同类型。以SpaceX 的“星联”和 OneWeb 为例，用户接入“星联”的卫星服务时，卫星本身还得从其他卫星中获得信号，而OneWeb 的服务则不同，卫星是从地面的网关站获得信号转发给用户。简单地说，当“星联”整个卫星星座建成时，在没有地面网关站的地方，用户也可以使用服务，但OneWeb则必须在全球若干个地点建设地面网关站。
中国航天科工介绍，中国的“虹云”计划也依靠卫星和地面网关站提供服务，也就是和 OneWeb 类似。
不过，需要指出 的是，不管是OneWeb 还是“虹云”，这些服务与普通用户使用网络可能关系不大。按照OneWeb 的计划描述，天基互联网服务的对象主要是航海、航空等交通领域，重点解决的问题，是没有有线网络或者蜂窝网络地区的网络接入，比如为钻井平台、民航飞机、远洋轮船，以及偏远地区提供网络服务等。
按照现有网络服务的特点来估计，天基互联网服务也将是一个“先到者先得”的市场，后来者需要更便宜、技术更超前的服务才有机会，这也是目前天基互联网项目热起来的原因之一。