“星鏈計(jì)劃 Starlink”是馬斯克太空探索公司的一個(gè)項(xiàng)目，簡(jiǎn)單描述這個(gè)項(xiàng)目就是：發(fā)射數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小型通信衛(wèi)星，讓這些衛(wèi)星在離地面500千米左右的近地軌道上運(yùn)行，“星鏈計(jì)劃”的愿景是待整個(gè)計(jì)劃完成后可在全球范圍內(nèi)為人們提供低成本的衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2018年3月，獵鷹九號(hào)運(yùn)載火箭將兩顆小型微型“丁丁-a”和“丁丁-b”送入太空，正式開(kāi)啟了“星鏈計(jì)劃”。
星鏈計(jì)劃的本質(zhì)是提供通信服務(wù)，并且這種通信服務(wù)具有效率高、速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)。馬斯克稱，“星鏈計(jì)劃”猶如一個(gè)位于外太空的巨大無(wú)線路由器，其平均下載速度可以達(dá)到1GB，遠(yuǎn)超我們目前使用的4G網(wǎng)絡(luò)，基本達(dá)到了最新的5G速度。
而從建設(shè)速度而言，星鏈互聯(lián)網(wǎng)似乎進(jìn)展更快。僅用了一年的時(shí)間，SpaceX就已經(jīng)發(fā)射了近600顆Starlink衛(wèi)星上天，目前已經(jīng)有1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道。
伴隨著這1584顆衛(wèi)星上天，星鏈已經(jīng)可以開(kāi)啟部分應(yīng)用，并在一些地區(qū)已開(kāi)啟測(cè)試，據(jù)星鏈官網(wǎng)介紹目前，星鏈的 alpha 測(cè)試只針對(duì)華盛頓州的鄉(xiāng)村地區(qū)開(kāi)放，這些測(cè)試將給 SpaceX 提供數(shù)據(jù)，來(lái)評(píng)測(cè)該平臺(tái)在市場(chǎng)上的表現(xiàn)。
該公司還準(zhǔn)備在目前已發(fā)射的1584顆的基礎(chǔ)上再增加3萬(wàn)顆，最終使衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬(wàn)顆。
1、星鏈計(jì)劃的由來(lái)
說(shuō)到星鏈，不得不說(shuō)該項(xiàng)目計(jì)劃的爸爸—銥星計(jì)劃。
1987年摩托羅拉公司的三名工程師突發(fā)奇想，他們想用多顆衛(wèi)星環(huán)繞地球構(gòu)建一個(gè)全新的全球通訊系統(tǒng)。三個(gè)人經(jīng)過(guò)縝密的計(jì)算畫(huà)出了一個(gè)由77顆衛(wèi)星共同組成的通訊系統(tǒng)。這樣一看，圖紙上的軌道比較像元素銥(Ir)的微觀景象，即一個(gè)原子被77個(gè)電子環(huán)繞。于是，三人把這個(gè)嶄新的構(gòu)想命名為——銥星星座(iridium satellite constellation)通訊衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)用66顆衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)，但這個(gè)名稱還是保留了下來(lái)。
銥星星座由美國(guó)銥星公司開(kāi)發(fā)，于1997年至2002年進(jìn)行部署，總投資50億美元，共計(jì)發(fā)射了66顆人造衛(wèi)星，利用先進(jìn)的星間鏈路技術(shù)，為全球用戶提供電話通信服務(wù)。出于成本回收考慮，1998年銥星系統(tǒng)提早進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，前期手機(jī)終端和資費(fèi)較貴，銥星專屬手機(jī)在3000美元左右，通信資費(fèi)在10元/分鐘以上，主要客戶定位在高層次國(guó)際商務(wù)人士。這種早期的終端設(shè)備被國(guó)人稱作身份的象征——大哥大。
剛問(wèn)世時(shí)，銥星計(jì)劃充滿科技感與話題感，引起不少轟動(dòng)與關(guān)注，眾多用戶都想嘗鮮品質(zhì)。但由于網(wǎng)絡(luò)尚未部署完成、系統(tǒng)性能尚未穩(wěn)定，以及市場(chǎng)行銷手段不足等問(wèn)題，首批嘗鮮用戶通信質(zhì)量與服務(wù)體驗(yàn)較差，市場(chǎng)反響強(qiáng)烈，加上當(dāng)時(shí)地面網(wǎng)絡(luò)通信資費(fèi)僅1元/分鐘以內(nèi)，逐漸的銥星市場(chǎng)拓展遭遇巨大瓶頸。到2000年3月，銥星公司眼見(jiàn)市場(chǎng)無(wú)望，投資回報(bào)無(wú)期，不得不宣布破產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球用戶僅為5.5萬(wàn)個(gè)，且單用戶通信時(shí)長(zhǎng)都較短。
Starlink是馬斯克執(zhí)掌的SpaceX公司2015年提出的一項(xiàng)計(jì)劃，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，如上圖所示，Starlink是要通過(guò)發(fā)射衛(wèi)星，建立一個(gè)低軌衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，所謂低軌，就是衛(wèi)星運(yùn)行在1000公里附近，同步衛(wèi)星的運(yùn)行高度大概在36000公里左右，關(guān)于Starlink衛(wèi)星的數(shù)量，2016年向美國(guó)FCC(聯(lián)邦通信委員會(huì)，類似中國(guó)的工信部)申請(qǐng)時(shí)是4425顆，2018年11月增加到了1.2萬(wàn)顆，2019年10月又增加30000顆，最終Starlink計(jì)劃的衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到了4.2萬(wàn)顆，而且據(jù)媒體消息，這個(gè)衛(wèi)星計(jì)劃已經(jīng)得到了ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)和FCC(美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì))的許可，然而根據(jù)美國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)數(shù)據(jù)，截至2018年年底，全球在軌業(yè)務(wù)運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)量也才僅僅2100顆，不比不知道，一比嚇一跳，僅從數(shù)量上看，這個(gè)計(jì)劃就足夠瘋狂。那么這個(gè)衛(wèi)星計(jì)劃是干嘛的呢?答案是做衛(wèi)星通信，簡(jiǎn)單理解，就是用來(lái)打電話和上網(wǎng)的，跟平時(shí)移動(dòng)、聯(lián)通、電信提供的服務(wù)差不多，只不過(guò)地面運(yùn)營(yíng)商的基站在路邊、在樓頂，Starlink的基站(衛(wèi)星)在天上。
隨著今年6月兩次的發(fā)射計(jì)劃完成，目前該計(jì)劃的在軌衛(wèi)星總量已達(dá)540顆，根據(jù)該公司的預(yù)測(cè)，當(dāng)衛(wèi)星總量達(dá)到800顆時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)全美的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。而4.2萬(wàn)顆衛(wèi)星甚至可以為全球數(shù)十億用戶提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
2、發(fā)射過(guò)程
step1、60顆衛(wèi)星一次安裝進(jìn)火箭
step2、發(fā)射上太空
step3、衛(wèi)星與火箭分離
step4、在太空形成星鏈
3、星鏈商用如何?
優(yōu)勢(shì)：5G的優(yōu)勢(shì)是網(wǎng)速快與延遲低，缺點(diǎn)是覆蓋范圍小。 很顯然根據(jù)描述的衛(wèi)星計(jì)劃，最實(shí)用的是偏遠(yuǎn)地區(qū)，并且覆蓋全球，因此5G技術(shù)的缺點(diǎn)就是星鏈技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)與延遲：按照馬斯克最初的設(shè)想，星鏈的網(wǎng)速最高可以實(shí)現(xiàn) 1Gbps，是目前平均網(wǎng)速的 180 倍。但根據(jù)目前的測(cè)試情況，理想和現(xiàn)實(shí)還是有一定差距的。今年3月，馬斯克就公開(kāi)表示:"我們的目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)延遲低于20毫秒，這樣用戶就可以用我們的網(wǎng)玩視頻游戲了，而且打游戲水平不會(huì)受到影響。"
根據(jù)美國(guó)網(wǎng)友的測(cè)試，目前最快的下載速度達(dá)到了60.24Mbps，最慢的為35.49Mbps。上傳速度則從最低的4.58Mbps到17.70Mbps不等。而延遲則從31毫秒到94毫秒不等，多數(shù)時(shí)候在50毫秒以下。
因此還達(dá)不到5G的理想的網(wǎng)速和延遲，但目前看4K視頻和玩游戲已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題。 不過(guò)目前的5G網(wǎng)速也達(dá)不到宣稱，目前大部分5G基站采用nsa非獨(dú)立組網(wǎng)，是在原有4g基站上改裝升級(jí)的，速度和延遲與星鏈接近。
因此兩者目前的表現(xiàn)屬于同一水平線。
但是SpaceX的官方測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，星鏈的網(wǎng)絡(luò)下行速度可以達(dá)到1440Mbps，在飛行的C-12運(yùn)輸機(jī)上檢測(cè)到了610Mbps，因此目前星鏈的衛(wèi)星數(shù)量還不夠完備也是影響速率的一大因素，值得注意的是下行峰值速率為：1540Mbps。
因此兩者未來(lái)的理想網(wǎng)速也處于同一水平。
4、我們來(lái)看看ROI
馬斯克曾經(jīng)向媒體表示，全球互聯(lián)網(wǎng)連接收入總額每年為1萬(wàn)億美元，Starlink可能獲得其中3%-5%，那就是每年300-500億美元的收入。
簡(jiǎn)單算一下，中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商每年收入14000億人民幣左右，大約就是2000億美元，中國(guó)人口占全球1/5，簡(jiǎn)單推算下，全球大約10000億美元。1萬(wàn)億美元的全球網(wǎng)絡(luò)連接收入總額這個(gè)數(shù)據(jù)是靠譜的。
我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算，據(jù)公開(kāi)資料顯示，16年的FASTER海底光纜，長(zhǎng)1.1萬(wàn)公里，帶寬60T，耗資3億美元，預(yù)期壽命25年，只有4個(gè)出入口?，F(xiàn)在全球海底光纜總長(zhǎng)90萬(wàn)公里，可以估計(jì)建設(shè)成本大概300億美元/25年的數(shù)量級(jí)，而出入口的數(shù)量大概三位數(shù)，最多也就四位數(shù)。
Starlink只要能在批量生產(chǎn)衛(wèi)星之后把組網(wǎng)成本降到60億美元/5年(衛(wèi)星壽命5年)左右，那么即使完全不考慮個(gè)人接入，地面只支持四位數(shù)的大型地面站達(dá)到幾十T的速率，也已經(jīng)可以開(kāi)始和海底光纜競(jìng)爭(zhēng)。目前這批實(shí)驗(yàn)星的成本已經(jīng)低于發(fā)射成本，按1.3億美元60顆包發(fā)射計(jì)算，60億美元夠打2800顆，離完成組網(wǎng)的一萬(wàn)兩千顆數(shù)量還有距離但是已經(jīng)很接近了。
按照摩根士丹利的估算：假設(shè)每顆星鏈衛(wèi)星成本100萬(wàn)美元、每次發(fā)射成本5000萬(wàn)美元(合計(jì)每批部署的總費(fèi)用1.1億美元)，全部部署完成4.2萬(wàn)顆的話，SpaceX大約需要投入840億美元。
SpaceX有自己的內(nèi)部賬：馬斯克和格溫·肖特維爾今年都曾流露過(guò)，每顆星鏈衛(wèi)星制造成本已經(jīng)遠(yuǎn)低于50萬(wàn)美元。如果按照25萬(wàn)美元/顆、每次發(fā)射成本1500萬(wàn)美元(復(fù)用一級(jí)火箭、復(fù)用整流罩狀況下，合計(jì)每批部署的總費(fèi)用3000萬(wàn)美元)來(lái)估算，全部部署完成4.2萬(wàn)顆，大約只需要投入230億美元。因此特斯拉完成所有計(jì)劃的成本還沒(méi)有一條海底光纜高，并且直接省略掉基站。
目前按照馬斯克的想法，星鏈未來(lái)向3%的美國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)用戶提供服務(wù)，預(yù)計(jì)資費(fèi)為80美元/月，美國(guó)現(xiàn)在商業(yè)用戶寬帶計(jì)劃大概是1000-3000美元/年，飛機(jī)郵輪和大型用戶1萬(wàn)-10萬(wàn)/年。也就是說(shuō)星鏈資費(fèi)低于美國(guó)目前的互聯(lián)網(wǎng)資費(fèi)。 但對(duì)于中國(guó)便宜的5G資費(fèi)來(lái)說(shuō)，80美元的價(jià)格還是有些偏貴了。
5、我國(guó)進(jìn)展
軌道資源和頻率資源是具有戰(zhàn)略意義的稀缺性資源，面對(duì)spacex的高歌猛進(jìn)，我國(guó)也高度重視，積極進(jìn)入到這個(gè)領(lǐng)域。最近有航天科工、電信、電產(chǎn)三家大型央企聯(lián)合成立衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信公司，一看就是有大動(dòng)作。據(jù)公開(kāi)信息，我國(guó)的國(guó)網(wǎng)計(jì)劃整合了原航天科技集團(tuán)的鴻雁計(jì)劃、科工集團(tuán)的虹云計(jì)劃以及多個(gè)民營(yíng)航天公司的衛(wèi)星星座計(jì)劃，規(guī)模超過(guò)3000顆。值得注意的是，從衛(wèi)星研制到火箭發(fā)射，近年來(lái)我國(guó)的興起商業(yè)航天公司將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，非常令人鼓舞和期待。
4月20日，國(guó)資委和發(fā)改委同時(shí)召開(kāi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行例行發(fā)布會(huì)，提到了新基建的范圍，首次將“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”納入新基建的戰(zhàn)略，中國(guó)要投大錢(qián)開(kāi)始建設(shè)了!
6、我國(guó)關(guān)聯(lián)公司
附表 衛(wèi)星制造與發(fā)射類上市公司財(cái)務(wù)等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(按一季報(bào)ROE)
標(biāo)簽： Starlink
