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轨道垄断?中国“星链”迎战马斯克

轨道垄断?中国“星链”迎战马斯克

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中国科技进步有多快?


当地时间3月2日,澳大利亚智库就发布一份报告称,中国在44项最关键和最新兴技术中,有多达37项“惊人领先于全球”,包括国防、太空、机器人、能源、环境、生物技术和人工智能等领域。虽然,这家公司是在刻意制造中国威胁论,但其报告中所提到的科技发展水平则是基本事实情况,中国在相关领域的确已世界领先。


事实上,在很多尖端领域都是中美在竞争。我们都知道,当今世界最火、最出风头的科技公司是马斯克的SpaceX公司。SpaceX公司这两年可谓出尽风头,最出风头的是两件事一次是对中国,一次是对俄罗斯。



与中国相关的事件发生在2021年7月和10月,SpaceX公司星链系统的卫星竟两次接近中国空间站,迫使中国航天员不得不采取变轨避让措施。对此,中国在2021年12月3日向联合国秘书长致以普通照会,通报了美国太空探索技术公司发射的星链卫星,先后两次接近中国空间站并对我国航天员生命健康构成威胁的情况。


这次事件很不简单,星链卫星是在550公里轨道,中国空间站是在390公里的轨道,双方有一百多公里的距离,星链下降轨道“窥探”中国空间站,显然有其不可告人的目的。中国发起照会,也是在向各方宣告,如果再遇到这种情况,中国可能采取反制,因为中国又捕获卫星并将其拖离轨道的能力。


星链针对俄罗斯,是因为其参与了俄乌冲突,并对战场形势产生了重大影响。俄乌战场上的僵局,甚至俄军一度陷入被动,根本原因之一就是星链在起作用。通过星链,乌军情报获取、通讯指挥等能力得到几乎与北约接近的水平,这让俄军前线活动都在北约眼皮底下,并随时将情报传递给前线乌军并下达针对性作战命令。没有星链,乌军难与俄军抗衡。


对美国来说,因为有了星链,给俄军造成重创仅仅是提供了两三万台星链终端,可谓是投入极小产出比巨大。科技就是生产力、科技就是战斗力在此体现得淋漓尽致。



星链系统替代移动互联网现在看还有较远距离,但星链的价值和作用却已凸显。我们尤其需要注意的是,马斯克计划在近地轨道部署部署4.2万颗卫星,建立覆盖全球的卫星互联网系统。


马斯克的计划是,在2019年至2024年5年时间里先发射1.2万颗,尔后再逐渐增加到4.2万颗。问题在于,400公里到2000公里的近地轨道,考虑到太空垃圾、卫星飞行速度、卫星撞击碎片带来的级联效应等,为了避免碰撞事故,卫星之间必须有至少50公里的安全范围。


按照央视援引权威专家的说法,目前轨道高度为400-2000公里的近地轨道,总共才可以容纳大约6万颗卫星。根据马斯克的计划推进,未来一二十年其卫星将会占满近地轨道,形成轨道垄断。虽然,截止到当下星链系统的卫星只有约3200多颗在近地轨道上运行,距离4.2万颗还比较远,但对于太空的发展而言,一二十年其实非常短。


正是这样的背景,很多网友都在呼吁,中国应该尽快建立自己的“星链”计划,避免美国对近地轨道形成“垄断”。就在刚刚,传来重磅好消息,我们更先进的超低轨卫星星座建设已经取得突破。



据环球时报近日从中国航天科工二院获悉,中国最近在超低轨卫星星座建设方面取得了突破,该院目前正在规划超低轨卫星星座建设,并将于今年9月具备首发星发射条件。


根据介绍,所谓超低轨道,就是比马斯克现在发射的卫星轨道还要低。星链系统卫星主要集中在550公里轨道,而中国的超低轨道则是指150公里-300公里高度的轨道。


相较传统轨道,超低轨飞行的卫星有什么优势呢?据介绍,超低轨道飞行可有效降低卫星研制和发射成本、提升信息获取和传输效率,适用于卫星批量化生产和高密度发射。换句话说,由于距离更近,卫星发射成本、研制成本不但更低,信息获取的能力和传输效率也会大幅提升,如此卫星的批量化生产和高密度发射就成了可能。


在实践应用中,如果出现紧张局势或自然灾害,超低空卫星就能实现快速响应,在短时间内快速获取高分辨率图像数据,第一时间掌握现场情况。俄军为何一度陷入被动,最重要的原因是,星链系统无时无刻不在监视战场,情报数据能第一时间传给乌军,掌握情报的乌军就能更早采取行动。俄乌两军后来之所以展开大炮对轰,就是彼此情报透明后无奈的选择。


面对更高分辨率、更短重访周期和更快传输速度等迫切需求,中国航天科工二院将充分发挥自身在小卫星、低轨通信、智能制造等方面的综合优势,开展超低轨卫星星座建设,以较低的成本实现匹敌传统轨道卫星系统的探测性能,以充足的卫星数量获取超过传统轨道的时间响应性能,以卫星快速批量化制造与发射能力支撑星座建设和应用效能,打造以多快好省为特色的超低轨空间基础设施,孵化卫星信息直接服务大众的新型产业生态。



客观而言,我国刚刚公布的这套超低轨卫星星座系统,既是我们自身科技的突破,也是未来可能对美国星链系统的弯道超车。据报道,我国已先后成功发射首颗低轨宽带通信技术验证卫星,建成我国首条小卫星智能生产线,具备独立自主的超低轨卫星星座设计、研发、制造、运营能力。根据环球时报的报道,预计2023年9月,超低轨卫星星座系统将具备发射条件,成功入轨后将对超低轨道飞行技术、高分辨率对地成像技术、星载智能处理、信息直达用户终端等关键技术进行演示验证和应用示范。


请注意,这个超低轨卫星星座计划,已经成功发射了我国首颗地轨宽带通信技术验证卫星,这也就意味着我们的超低轨卫星中的重要功能包括宽带通信系统。那么,相比马斯克的星链系统,我们的超低轨卫星星座计划有没有优势呢?


当然有,由于轨道更低,在更高分辨率、更短重访周期和更快传输速度方面就更具优势。考虑到要提供宽带服务,就需要更大的带宽,大带宽当然就需要大的设备,这样的设备很重,仅靠卫星承载难度很大。面对这种情况,我们完全可以把大型无人飞艇作为承载平台,将通信中继设备吊在10公里至50公里的平流层,利用太阳能发电给中继基站提供能源,如此就能实现承载大用户量的卫星互联网系统。平时无人飞艇处于固定状态,必要时还可立体移动,成本还低,效率还高。



大家都记得我国被F22击落的那个无人飞艇?上边配有大型太阳能电池板,还有先进的蓄电池,理论上它可以无限期停留在平流层。如果有必要,完全可以做成像卫星那样的可折叠太阳能电池板,这样可以在平流层获得更多的能源,通信中继系统就能以这样的能源为基础为用户提供足够带宽的服务。


中国有了在更低轨道的卫星系统,那么理论上就有比马斯克星联系统更加强大通信能力。有了这种能力,中国不但能在民用互联网领域领先于美国,在军事科技方面中国也能取得又一项领先。道理很简单,因为有更低的轨道,因为有更多技术配合的空间,就必然有更加优异的性能。


纵观当今世界,还有哪个国家能和美国在科技领域媲美?只有中国!中国人足够多、市场足够大、科技人才也更丰富,所以我们不但能弯道超车后来居上,还能在大量新领域引领发展。中国,已经拥有了全球最领先的5G网络,截止到当下,中国5G基站数已经高达240万,预计今年将超过290个,我国的5G用户已经超过5.7亿。相反,在中国5G已经普及到县以下时,美国还在裹足不前,基站总数才十多万个。中国并不止于5G,根据工信部部长金壮龙在两会期间的表态,我们的6G推进工作组已经在开展工作,我国将加快6G的研发推进。


科技就是生产力,5G的发展已经给中国带来了巨大的变化,中国的科技进步不是谁想挡就能挡得住的!现在,中国在加速发展6G,等中国有了6G,再有了包括卫星在内的卫星互联网通信网络,未来三五年我们在芯片领域再获得重大突破,那我们就真的可以屹立世界科技之巅了!


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