前天曾提到,谷歌放棄了燒錢8年的自動飛行Loon計劃,主因是沒有找到商業模式。其實,還有一個不得不放棄的原因,那就是谷歌氣球幹不過快要擠爆天空的衛星群。之所以說“快要擠爆”,是因為光是馬斯克SpaceX的百億美元Starlink計劃,便要在近年裡把42000顆衛星送上天。
Starlink目前已經朝天上發射了約1000顆衛星,但並非一家獨大。它早期的競爭對手OneWeb被英國政府和印度公司從破產邊緣解救後,稱自己將繼續完成那由648顆衛星組成的LEO寬頻計劃。上個月,他們在原有74顆衛星的基礎上又發射了36顆衛星。與此同時,亞馬遜的Project Kuiper太空專案,也在做一個由3236顆衛星組成的低地球軌道網路。
由動輒數以千計並一直在密集發射的衛星群可以看出,谷歌的大型氣球網路計劃關閉真的不只是因為盈利模式不好找,更是因為氣球網路基本幹不過衛星網路。
其實,還有家公司更有覺悟,比谷歌還要早地發現了這一點,那就是Facebook。Facebook也曾有一個砸了大價錢的飛行網際網路專案,叫Aquila,主要是使用無人機來組建偏遠地區的行動通訊網路。但當時,上有各公司言之鑿鑿的衛星網路,下有谷歌打破技術壁壘的高空氣球網路,市場定位不好找就算了,連無人機要飛多高都要斟酌許久。於是在2018年,Facebook乾脆直接宣佈了放棄Aquila計劃。
衛星網路曾經被人們認為是最慢且最昂貴的選擇,並且很多人認為那是不得已時才會去使用的網際網路服務。比如大家耳熟能詳的海事衛星網路,通常都是在陸地網際網路無法到達的地方才會使用,算是一種無人區應急級別的網路。但事實果真是如此嗎?實則不然。
這便要從地球軌道開始講起了。地球軌道本質上有三種類型:高地球軌道,中地球軌道和低地球軌道。其中,高地球軌道離地表最遠,距離地球赤道面35786km,國際海事衛星和許多天氣衛星往往都是在這條軌道上。而中地軌道距離地球的距離是2000km-35786km之間,執行的衛星包括導航和特殊衛星,主要是為了監視特定區域。而前面提到的幾家科技公司及其他大多數科學衛星,都在180km-2000km之間的低地球軌道上。
衛星的軌道越高,它的移動速度就越慢,比如高地球軌道每天只能精準地繞地球一次。講到這裡,想必大家也發現了,地球自轉也是一天時間,所以高地球軌道也叫地球赤道同步軌道,或地球靜止軌道。這個高度的軌道英文為high Earth orbit或geostationary orbit,簡寫作GEO。由這個軌道上執行的衛星提供的網路服務,大家一般稱之為GEO衛星網路。海事衛星網路就是屬於這種,目前服役的衛星數量為14顆,資源稀缺帶來的費用高昂也就不足為奇。
而本文開頭提到的谷歌氦氣球和 Facebook無人機,基本選擇的是大氣層中的平流層。幾家科技公司發射的衛星群,高度也並非想象中那麼高,選擇的都是起點在大氣層上方的低地球軌道。低地球軌道的英文名稱為low Earth orbit,故而這個軌道區間的所有衛星網路都被稱之為LEO衛星網路或LEO寬頻網路。這個高度的軌道也是之後各類LEO網路提供商的必爭之地,說天空將要被擠爆其實並不誇張。
這些低地球軌道衛星群,一般都將在Ku波段執行,基本上是在電磁頻譜12-18 GHz部分的微波頻率範圍內進行通訊。其中,OneWeb的衛星群宣稱自己使用了一種漸進螺距(progressive pitch)的技術,衛星會略微轉動以避免對地球同步赤道軌道上的衛星產生干擾。
當衛星的高度降低,技術含量以及研發費用自然就低,而衛星數量增多帶來的結果是,星空將佈滿人造航天器。並且一旦開始商業化,LEO衛星網路的價格將一天一個價,很快就可以極其親民。目前,馬斯克的Starlink已經提供了少量的寬頻服務給英國和北美民眾,首次試用的價格是每月收費99美元或75英鎊,外加一筆499美元(375英鎊)的一次性硬體費用。說實在話,這個費用並不比當前的其他網路費用貴多少。
目前,Facebook和Google已經放棄原有專案,Amazon正在磨刀霍霍,OneWeb在尋求1億-15億美元的新資金,雄心勃勃的SpaceX在計劃分三步走,先把42000顆衛星中的12000顆送入軌道。另外,據《南華早報》報道,我國也逐步宣佈了支援衛星寬頻部門不斷髮展的各類措施,鼓勵建立LEO網路。
雖然有星空被人為侵襲的困擾,但好在太空一直都是一項巨大而冒險的投資。超高的經濟負擔能力和可能要花費很多年才能真正盈利的擔憂,帶來了衛星網路准入門檻的提高。我們享受聰明人帶來的便利時,也還可以在將來的漫天星星中,留存下一片自然星光。極速網路與原始星空二選一的日子並不會太早到來。
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