群雄爭霸 | 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)站上“太空經(jīng)濟(jì)”風(fēng)口了嗎？

每經(jīng)記者 文巧    每經(jīng)編輯 高涵    

圖片來源：視覺中國

當(dāng)?shù)貢r間10月20日，微軟宣布正與太空探索技術(shù)公司SpaceX合作，將旗下Azure云計算網(wǎng)絡(luò)與后者旗下星鏈（Starlink）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)相連接。

此次合作，微軟將使用SpaceX大量低軌道衛(wèi)星，以及多在更高軌道繞地球飛行的傳統(tǒng)衛(wèi)星，幫助鏈接和部署新的（云計算）服務(wù)，以此提供基于衛(wèi)星的云服務(wù)。

星鏈?zhǔn)荢paceX創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官伊隆·馬斯克（Elon Musk）于2015年宣布推出的一項太空高速互聯(lián)網(wǎng)計劃，旨在2026年底前部署12000個低軌道小型衛(wèi)星，提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。截至今年10月18日，SpaceX 已累計發(fā)射833顆星鏈衛(wèi)星，若加上2018年發(fā)射的2顆原型衛(wèi)星，入軌衛(wèi)星總數(shù)為835顆。馬斯克此前表示，星鏈衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的公開測試即將開始。

據(jù)有關(guān)報道，地面互聯(lián)網(wǎng)僅覆蓋了地球陸地面積的20%，地球表面的5.8%，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是一種很好的互補方案。

除了馬斯克的“星鏈”計劃外，亞馬遜CEO貝索斯也開始了他的“柯伊伯計劃”（Project Kuiper），計劃將 3236 顆衛(wèi)星部署在 3 個不同近地軌道上，為全球沒有互聯(lián)網(wǎng)或其他有需要的地方提供高速寬帶服務(wù)。此外，軟銀投資的OneWeb等其他初創(chuàng)企業(yè)也已經(jīng)加入到這一戰(zhàn)局中，而波音、空客、三星等行業(yè)巨頭也在開展低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng)研發(fā)。

數(shù)萬顆衛(wèi)星正計劃發(fā)射升空，在距離地球數(shù)百公里的低軌道上，群雄爭霸，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)站上風(fēng)口了嗎？

競賽

1957年，第一顆人造衛(wèi)星斯普特尼克1號發(fā)射升空，距今已超半個世紀(jì)之久。在此期間，從政府主導(dǎo)到企業(yè)參與，從阿波羅11號到火星探路者號，從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)到商業(yè)載人航天，人類對太空的探索已經(jīng)取得了驚人的進(jìn)步。

2002年，抱著“以一種低成本方式入局太空領(lǐng)域”的想法，馬斯克創(chuàng)立了SpaceX。隨后多次贏下與NASA合作的機(jī)會，SpaceX從一家新型風(fēng)險投資型初創(chuàng)企業(yè)開始發(fā)展壯大。目前，SpaceX估值已達(dá)到334億美元。

這一高估值很大程度上要歸功于其衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品星鏈，這一項目于2015年誕生，旨在2026年底前部署12000個低軌道小型衛(wèi)星，提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。上個月，馬斯克透露在星鏈獲得平穩(wěn)且可預(yù)期的收入之后，會將其分拆上市。

那么，什么是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)？

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)主要是指以衛(wèi)星為接入手段的互聯(lián)網(wǎng)寬帶服務(wù)模式。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)不使用電話線或電纜系統(tǒng)，而是使用碟形衛(wèi)星天線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。相對于傳統(tǒng)通信來說，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能夠覆蓋一些難以到達(dá)的地區(qū)。

根據(jù)通信衛(wèi)星所處軌道的不同，可分為高軌和低軌兩類。高軌道衛(wèi)星或?qū)Φ仂o止軌道衛(wèi)星，運行在距地球約35000公里處，低軌道衛(wèi)星運行在距地球約550 公里處。

隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)概念的火爆，除SpaceX的“星鏈”項目以外，貝索斯創(chuàng)立的私人太空公司藍(lán)色起源也推出了互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星群項目“柯伊伯計劃”，該項目共包含3236 顆衛(wèi)星，并在今年7月獲得了美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）的批準(zhǔn)。

一批新興的初創(chuàng)企業(yè)，包括軟銀投資的OneWeb、Astranis等也已加入戰(zhàn)局。此外，波音、空客、三星等行業(yè)巨頭也在開展低軌通信衛(wèi)星系統(tǒng)研發(fā)。據(jù)報道，全球至少已經(jīng)有超過16家公司推出了自己的衛(wèi)星星座計劃，計劃內(nèi)的衛(wèi)星數(shù)量超過5萬顆。

早在上個世紀(jì)90年代，全球就已經(jīng)開始研究衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)化，其中，多家美國公司提出自己的衛(wèi)星星座方案，通過建立衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，與地面通信運營商競爭，這其中也包括大名鼎鼎的銥星系統(tǒng)。然而，作為美國摩托羅拉公司在上世紀(jì)90年代部署的低軌衛(wèi)星通信星座，銥星系統(tǒng)在發(fā)射66顆衛(wèi)星后，就因市場冷落以及龐大的維護(hù)及研發(fā)費用，最終破產(chǎn)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃也陷入沉寂。

全球太空非營利組織太空基金會副會長里奇·庫珀（Rich Cooper）告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，與早期的衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，現(xiàn)在的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成本更低，服務(wù)性能更高。“上世紀(jì)90年代的銥星系統(tǒng)，最初77顆衛(wèi)星的成本約為50億美元。2000年初期，銥星系統(tǒng)每顆衛(wèi)星的成本為6500萬美元；而星鏈?zhǔn)着?7顆衛(wèi)星耗資約7500萬美元。如今，星鏈每顆衛(wèi)星成本約為80萬美元。”

此外，StarBand、Teledesic等早期立志打造商業(yè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的太空公司也已退出歷史舞臺。目前，美國僅有的可為大眾服務(wù)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是成立于2000年之前的兩家老牌太空企業(yè)Viasat和HughesNet旗下的高軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。

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應(yīng)用

目前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)較多的是指利用地球低軌道衛(wèi)星實現(xiàn)的低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，如星鏈、柯伊伯、OneWeb等；高軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)則以Viasat、HughesNet、Astranis等為代表。

紐約互聯(lián)網(wǎng)提供商Stealth Communications總裁兼CEO Shrihari Pandit告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，“高軌道衛(wèi)星系統(tǒng)可以提供更大的覆蓋范圍，但缺點在于整體系統(tǒng)容量有限（所有訂戶共享約500至1000 Mbps），且往返時延高達(dá)600ms，與4G或地面服務(wù)相比，互聯(lián)網(wǎng)體驗較差。”

從網(wǎng)速上來看，Viasat提供的下載速度為12 Mbps，HughesNet最便宜價位的下載速度為25 Mbps。不過，達(dá)到本月的“數(shù)據(jù)閾值”時，兩家公司提供的下載速度均將會降低到3 Mbps左右。

“低軌道衛(wèi)星能提供連續(xù)的服務(wù)，但是需要更多的部署才能獲得較大的覆蓋范圍。相較而言，能提供更高容量（1 Gbps，每個衛(wèi)星在其訂戶之間共享）和更低的往返時延（10ms~40ms）。”Pandit解釋道。正因為如此，當(dāng)前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)較多為低軌寬帶衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。

SpaceX最近向FCC 展示了星鏈互聯(lián)網(wǎng)性能測試，下載速度能達(dá)到102Mbps~103Mbps，上傳速度約為40.5Mbps，時延僅為18ms~19ms。

對于未來的應(yīng)用場景，Pandit告訴記者，相對于傳統(tǒng)通信來說，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢在于能夠覆蓋難以到達(dá)的地區(qū)，例如偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、移動的船只和火車等。“在美國，許多農(nóng)村地區(qū)無法使用光纖網(wǎng)絡(luò)，通常依靠容量有限的數(shù)字用戶線路（DSL）和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN），衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的興起可能會對偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)的電信運營商帶來威脅。”

對于一些歐洲國家來說，也能解決很大的問題。以瑞典為例，瑞典的大多數(shù)主要城市之間有火車運營，但在這些城市之間的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率參差不齊。

不過，這并不意味著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)電信行業(yè)站到完全的對立面上。Pandit認(rèn)為，當(dāng)某一（偏遠(yuǎn)）地區(qū)的需求大于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)能提供的范圍時，則需要地面有線網(wǎng)絡(luò)。在建立地面網(wǎng)絡(luò)之前，需要花費大量的資源和時間搭建基礎(chǔ)設(shè)施，此時衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)又可以充當(dāng)填補過渡時期的角色。

德勤在今年早些時候發(fā)布的報告中也提到，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)未來的應(yīng)用場景還將包括為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備建立通信主干網(wǎng)，幫助通信公司建立基礎(chǔ)架構(gòu)或移動回程等等。

此外，記者注意到，協(xié)助極端災(zāi)情應(yīng)對也是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景之一。9月份，華盛頓州惠特曼縣莫爾登鎮(zhèn)在山火肆虐中幾乎被摧毀，在電力和手機(jī)服務(wù)中斷的情況下，SpaceX為應(yīng)急人員和居民提供了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)訪問。

前景

摩根士丹利分析師在最近的一份報告中寫道：“在SpaceX一系列成果的帶動下，我們發(fā)現(xiàn)，越來越多投資者對太空經(jīng)濟(jì)感興趣，甚至可能超過2016年和2017年自動駕駛汽車引發(fā)的狂潮。”

瑞銀的報告顯示，到2040年，太空經(jīng)濟(jì)的價值將從目前的3400億美元增長至近1萬億美元。該行預(yù)測，除了傳統(tǒng)衛(wèi)星、軍事太空應(yīng)用等領(lǐng)域的增長，太空經(jīng)濟(jì)也將開始在以衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)為代表的其他領(lǐng)域產(chǎn)生重大溢出效應(yīng)。

“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是大頭，是未來推動太空開發(fā)的最大動力之一。”總部位于澳大利亞的太空初創(chuàng)企業(yè)Gilmour Space Technologies首席執(zhí)行官Adam Gilmour這樣說道。

越來越多行業(yè)巨頭入局，大量資金的涌入是必然。

風(fēng)險投資公司Space Angels在年初發(fā)布的一份報告顯示，去年全球共530家太空企業(yè)獲得超過300億美元的風(fēng)險投資。其中，178家商業(yè)太空初創(chuàng)公司共獲得了58億美元的風(fēng)險投資，同比增長38%，也使得2019年成為私人太空投資最多的一年。在這58億美元的投資中，藍(lán)色起源和SpaceX所獲的融資占到了41%左右。

從需求方面來看，以美國為例，F(xiàn)CC的一項調(diào)查顯示，約有35%的部落居民沒有寬帶接入，而這一比率甚至可能更高。據(jù)CNBC報道，在美國，星鏈衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)有近70萬的潛在客戶。

業(yè)內(nèi)對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的前景頗為看好。摩根士丹利預(yù)估，到2040年，衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)的收入可能會高達(dá)1000億美元。馬斯克去年曾表示，星鏈每年可能將產(chǎn)生300億美元的收入，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將成為SpaceX的主要收入來源。

然而，以星鏈、柯伊伯為代表的低軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)尚未正式落地供公眾使用，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)究竟能否實現(xiàn)盈利、怎樣盈利等一系列問題仍是未知。

在此前對星鏈IPO的評論中，摩根士丹利表示，這一業(yè)務(wù)風(fēng)險收益率仍然很大，一方面取決于成本相關(guān)因素，另一方面取決于公司如何在需求增加的市場中占據(jù)更大的份額。

另一方面，從技術(shù)角度來講，廣泛的衛(wèi)星部署也還存在一些挑戰(zhàn)。在庫珀看來，如何改善頻譜分配、衛(wèi)星光通信鏈路和太空態(tài)勢感知是行業(yè)面臨的三大問題。

“頻譜用于傳輸數(shù)據(jù)，運作方式就像通過無線電波傳送信息一樣，是一種有限的資源。因此，企業(yè)將不得不共享頻譜。”他說道，“衛(wèi)星光通信鏈路可提供更高的數(shù)據(jù)速率、多方向通信，有更強(qiáng)的抗干擾能力。此外，在接下來的幾年中，近地軌道上計劃要增加10萬顆衛(wèi)星，太空碎片破壞衛(wèi)星和其他太空資產(chǎn)的可能性大大增加，這就要求提高太空態(tài)勢感知能力。”