中国为什么不需要“星链”?
他们为什么要使用华为mate 60 pro手机?
难道只是为了“显摆”?
当然不是!
他们之所以用华为mate 60 pro手机是因为它有一个普通人用不到,但在特殊情况下却异常重要的功能,卫星通话功能——华为通过北斗卫星把信号跟手机连接起来,可以发信息和打电话。
华为集团前党委副书记朱士尧就曾骄傲的说道:华为第一次通过北斗卫星把信号跟手机链接起来,可以发信息和打电话了。到现在,没有任何一个世界级的手机厂有这项技术。我觉得,此时此刻,任何一个中国人,没有任何理由嘲笑华为的“遥遥领先”。
试想,在茫茫大海上、在荒凉沙漠上、在绝顶山巅……在那些没有信号的地方,你如何通过手机和别人联系?
试想,在战争时期,如果敌方攻击了你的通讯设施,你的手机没有信号了,怎么办?
比如,俄乌战争、巴以战争过程中,通讯设施经常被炸,如果没有手机这个最快捷的联系工具,那么你就极有可能陷入被动之中。
这个时候,卫星通话功能就显得异常的重要了,而华为手机的”卫星通话“功能不仅仅极大的弥补了这些缺陷,而且会对马斯克的星链产生一定的冲击。
我们先简单的给大家说说星链的工作原理。
如果你在地面上用力扔一块石头,石头有一个速度,会落在A点;如果你再用力点,石头的速度就会更大些,会落在B点;再加点力量,石头的速度就会又大些,会落在C点……用的力量越大,石头的速度就越快,落点也就越远。
当你用的力量足够大,石头的速度也非常快,那么这个石头就可能会绕着地球旋转。这就是卫星能够围绕地球旋转的最初设想。
科学家经过计算,物体想要绕地球飞行作圆周运动的最小速度必须要达到7.9公里/秒。这个速度也被称为“第一宇宙速度”。
但是,大家也知道,地球附近是有大气层的,物体飞行受到空气的阻力非常大,如果你想要让物体持续做绕地飞行就必须不断地给它提供动力,否则它的速度就会不断降低,最终达不到第一宇宙速度,会再次落到地球上。
1959年,美国曾发射了一颗卫星,距地球最低点是112公里,这颗卫星发射的很成功,但是上去围绕地球转了一圈后就掉下来了。
为什么?
就是因为它受到空气阻力的影响,没有真正脱离无阻力飞行的环境,所以就掉下来了。
如何才能让卫星不掉下来?
严格说必须把卫星运行轨道选择在150公里以上的空间,它才不会掉下来,因为那个空间的空气阻力非常小。
卫星的高度不一样,速度和信息传播的范围是不一样的。
按照卫星轨道的高度不同,可以将其划分为三种类型:
1、200~2000公里的轨道称之为低轨道;
2、2000~20000公里的轨道称之为中轨道;
3、20000公里以上的轨道称之为高轨道。
马斯克的星链上的卫星采取的是低轨道,距地面平均高度在500公里左右。
卫星离地面越近,所需要的速度就越快,信息传播的范围就越小,这导致了两个不好的后果:
第一,星链需要发射很多卫星;
大家看下面一个图:低轨卫星离地面非常近,所以能接受到卫星的信号范围就非常小。相反,高轨卫星离地面很远,所以能接收到卫星信号范围就非常大。
由于马斯克发射的卫星离地面非常近,所以卫星覆盖的范围就非常小。如果想把这个地球都覆盖,那么就需要发射数量极其庞大的卫星。
根据计算,如果马斯克想要将卫星的信号覆盖地球上的绝大部分地区,那么需要发射42000颗卫星。
很显然,这个数量是非常庞大的,成本也是非常高的。
目前马斯克才发射了4000多颗的卫星,仅为计划的十分之一。
第二,星链中的卫星速度非常快,所以对卫星的操控要求异常高。
根据公式:
得出:半径越小,线速度越大,角速度也变大(简单理解为速度就行)!
所以,不同轨道卫星的线速度和角速度是:低轨道>中轨道>高轨道。
由于马斯克发射的卫星离地面非常近,所以卫星的速度就非常快。
上面我们给大家说过,卫星离地面越近,能接受到的信号范围就越小。现在卫星的速度却非常快,这意味着什么?
你刚看到一颗卫星,但是一眨眼就飞走了——星链的低轨道卫星,从用户终端的角度看,从地平线上出现到过顶,然后在另一侧地平线上消失,总共时间不到10分钟。
所以,如果你想要接收到完整的信号就必须要求做到:当一颗卫星飞走了,紧接着必须要有另外一颗卫星来接替前一颗卫星。
一颗卫星飞走了,另一颗接替它……如此,数量众多的卫星不停的接力,这就形成了一个“链条”,这就是“星链”的真正含义。
毫无疑问,这对卫星的操控要求是非常高的。
星链系统中一颗卫星真正能提供服务的时间也就在5~6分钟左右,因此必须有多颗卫星接力为用户服务,如果是卫星切换的时候出了问题,那么速率大幅下降(每隔五六分钟出现一次),而且还会伴随着丢包。
马斯克为什么要发展星链技术?
在中国,我们几乎感受不到没有信号的影响。但是,不是所有国家都有中国这么完善的通讯系统的,很多国家的很多地区都是没有信号的。那些没有足够信号覆盖的国家或地区怎么办?
这个时候,星链的作用就开始显示出来了,没有信号,那么就用马斯克的星链——目前,星链技术已经达到了4G的水平,可以实现智能设备的上网、通话。
根据一位在美国加州Grass Valley星链用户公布了测速结果,他在7天之内每15分钟跑一次测速,结果发现最高速率接近299Mbps的峰值,最低速率仅1.23Mbps,平均下行速率为137Mbps。
但是,从测试数据看,星链的速率变化是非常大的,这说明星链在卫星切换服务上还是存在问题的——当一颗卫星飞离服务区的时候,另一颗卫星没有跟上,就会导致网速下降比较快。
目前来看,星链的应用效果还是不错的,虽然马斯克发射的卫星数量还远不足以覆盖全球。但是,星链还是有其优点的。
主要优点有两个:
第一,在一些没有信号的地方,使用星链是一个非常不错的选择;
目前,星链的速度基本达到了4G水平,对于绝大多数应用来说,这个速度已经足够用了。
第二,在战争时期,当地面通讯系统被破坏的时候,使用星链可以保持重要的通讯。
比如,在俄乌战争期间,战争前线面对俄军的轰炸和屏蔽,乌军的通讯几乎完全依靠马斯克的星链。
但是,星链并非是没有缺点的。相反,星链的缺点是非常多的。
对于普通用户来说,使用星链的最大问题就是:贵。
首先,你必须购买一套星链设备来接收卫星信号,这个费用大概在200美元以上,也就是1400人民币。
星链卫星互联网地面接收装置
其次,你使用星链宽带的最低费用120美元/月,一年就是1500美元左右,也就是10000人民币左右。
这个真不是一般人能用得起的。
如果有特殊的用途,这个费用就高得离谱了。
比如,在俄乌战争的过程中,星链为了支持乌克兰,就必须从其它地方大量调动卫星飞过交战区域(星链发射的卫星数量不足),费用就非常高——乌克兰仅仅使用千套的星链设备,每年需要支付的费用就高达4亿美元。
另外,前面我们也说过,星链采取的是低轨卫星,卫星距离地面的平均高度为500公里左右,这个高度很容易就被反卫星武器给击落了,普通的弹道导弹就能达到这个射程。
在俄乌战争过程中,乌克兰军队使用星链进行通讯和指挥无人机作战,俄罗斯就曾威胁可能要攻击星链。
相反,无论是美国的GPS,还是中国的北斗,它们的卫星距地面都异常高——北斗卫星高度为2.13-2.15万千米,GPS卫星平均轨道高度2.02万千米——这个高度,你必须要使用洲际弹道导弹才有可能击落。
星链还有第三个缺点:它无法替代5G。
对于我们普通人来说,4G就足够用了。但是,未来的世界是5G,甚至6G的时代,因为只有达到5G或6G才能实现一些重要领域的“互联”。但是,星链是无法替代5G的。
为什么?
因为多数星链卫星的高度是1150公里,信号从地面发出到再返回差不多2300公里,仅光速时延就高达7毫秒,如果再加上信号落地的处理时间,那么延迟可能会达到20毫秒以上,这么高的时延完全满足不了1毫秒的5G端口时延指标。所以,星链很难大规模应用于无人驾驶、远程手术、工业互联网等,也就无法满足5G产业升级的要求。
所以,星链的作用远没有一些人想象的那么大,也永远不可能替代5G,更不要说6G了。
马斯克之所以发展星链项目这样的技术,主要是由美国特定国情决定的——美国人口密度低,在人口密度低的地方铺设光纤投入产出比太低。
简单的来说,星链的主要目标市场是美国,目的是用来解决美国人口密度低的地区的互联网接入。
总结下,星链最大的问题有三个:
第一,太昂贵;
第二,星链卫星容易被击落;
第三,无法替代5G。
更多的时候,一些人使用星链,仅仅只是为了它的卫星通话功能。
但是,现在华为手机拥有了卫星通话功能以后,那么星链的卫星通话功能就被极大的削弱了——使用星链必须使用专门的设备,而华为什么都不需要,可以直接使用手机拨打卫星电话。
想想,缅甸同盟军在对“四大家族”的战争中,军方领导使用华为手机的卫星通话功能进行指挥,哪怕“四大家族”在缅甸政府的暗中帮助下切断通讯系统也不会影响到他们的行动。
试想,如果在巴以战争的过程中,哈马斯所有成员都使用华为手机的卫星通话功能,那么就算以色列炸掉加沙地区所有的通讯设施,也无法让哈马斯变成“瞎子”。
……
另外,使用华为手机卫星通话功能,还能有效避免被美国监听——华为Mate 60手机使用的卫星信号是经过加密和认证的,只有经过授权的用户才能使用,这样可以保证通话的安全和私密性,不会被任何第三方监听或干扰。
今年9月份,委内瑞拉总统在访问中国期间就向媒体透露,他现在使用的正是华为手机,他说道:“我有一部华为手机,用起来非常棒。这款手机非常好,美国佬们窃听不了。”
中国为什么不需要星链?
因为中国是这个世界上通讯系统最完善的国家,没有之一。4G就不用说了,中国占据绝对优势。现在已经开始逐步进入5G时代,中国的5G也非常强大——截至2023年9月底,中国累计建成5G基站318.9万个,全球占比超过了60%。
世界正在进入5G时代,星链无法替代5G,我们还要“星链”做什么?
星链,也远没有一些人吹的那么玄乎!
微信扫码关注该文公众号作者