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SpaceX拟发射4425枚卫星,旨在建立全球网络服务

SpaceX拟发射包含4425颗卫星的轨道数字通信阵列,以在全球范围内提供宽带互联网接入服务。

  11月15日,SpaceX公司向美国联邦通信委员会(FCC)提交了一份申请和支持性文件,要求政府批准运营一个大规模的卫星网络项目。

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  两个月前,SpaceX的一枚火箭在一次常规发射台测试中发生爆炸,火箭搭载的一颗价值2亿美元的AMOS-6卫星被炸毁。Facebook原本打算利用这颗卫星为非洲部分地区提供免费上网服务。但这并没有打压埃隆·马斯克(Elon Musk)的宇宙航空梦想,本次的项目将通过卫星为全球提供高速上网服务。

  该项目是SpaceX公司CEO埃隆·马斯克于2015年1月首次公布的,旨在建立一个最终包含4425颗卫星的轨道数字通信阵列,以在全球范围内提供宽带互联网接入服务。马斯克表示,该项目大约需要五年时间和100亿美元资金才能启动。

  据忧思科学家联盟(Union of Concerned Scientists)统计的数据显示,目前围绕地球运行的现役卫星共有1419颗,估计还有2600多颗卫星已经不再工作,只是漂浮在太空之中,加上这部分已经退役的卫星,人类已发射的卫星总数约为4025颗。也就是说,SpaceX计划发射的通信卫星数量将超过人类已发射卫星总数。

  该项目最早出现在华盛顿邮报2015年6月刊发的一篇文章中。文章同时指出,谷歌(微博)和Fidelity向马斯克的公司投资了10亿美元以支持该项目,也就是说,一旦这个卫星网络建成并开始运行,这些公司可能会获得部分控制权。谷歌的母公司Alphabet也在进行这方面的努力,目前它考虑利用卫星、热气球和无人机从空中提供上网服务。

  在申请文件附带的技术信息中,SpaceX公司表示,将利用800颗卫星开始商业宽带服务,传输频段在Ku和Ka之间,在全球的覆盖范围是北纬15度到60度,南纬15度到60度。阿拉斯加的一些地区将被去除在外,因为那里需要FCC临时授权。

  同时,SpaceX在文件中给出了下列细节:

  高容量:SpaceX卫星系统中的每一颗卫星能够为用户们提供的下行容量总和在17Gbps到23Gbps之间,具体数值取决于用户终端配置。以平均值20Gbps来计算,首期部署(Initial Deployment)的1600颗卫星将能够提供32Tbps的总容量。整个系统的部署时间长达数年,SpaceX将在部署过程中定期改善和升级卫星,有可能进一步提升单颗卫星和整个卫星系统的总容量。

  高适应性:整个系统可利用相控阵技术来动态控制资源池,专注于需要容量的用户。卫星之间以光速互连,这样便于在轨道层面灵活规划数据流。而且,卫星集群可以保证频谱能够被不同卫星更高效地再利用,从而增强整个系统的灵活性、容量和牢固性。

  宽带服务:系统可以提供最高容量达每用户1Gbps的宽带服务。由于系统使用的是低轨道卫星,因此可以将延时控制在25ms到35ms之间。

  全球覆盖:首批800颗卫星部署完成后,系统就能为美国和全球提供宽带连网服务;整个系统全部部署完成后,系统就可以进一步增加容量并覆盖赤道和两极,达到真正的全球覆盖。

  低成本:SpaceX在设计这个系统时考虑了成本效率和可靠性。从设计和制造位于太空和地面的各种设备,到利用SpaceX的发射服务来发射卫星和部署整个系统,到部署用户终端以及最终用户的收费标准,SpaceX都考虑到了成本的因素和服务的可靠性。

  易用性:SpaceX采用的相控阵用户天线设计对用户所用终端的要求很低,这些终端很容易安装在墙面或屋顶,操作也很简单。

  不过,从SpaceX提交的申请书来看,它打算发射的卫星与普通的通信卫星并不太一样。

  SpaceX计划发射的通信卫星重量约为386公斤,规格相当于一辆迷你Cooper汽车。它们的运行轨道固定点距离地球约715英里(约合1150公里)至790英里(约合1275公里)。在人类已发射的通信卫星中,最大的重约数吨,规格大约为一辆巴士,其运行轨道的固定点距离地球约2.2万英里(约合3.5万公里)。

  SpaceX表示,首批800颗卫星上天后,就可以提供覆盖全美和全球的商业宽带服务,一旦经过最终部署的彻底优化,该系统就能为全美和全球用户提供高带宽、低延时的宽带服务。

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