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SpaceX对Starlink星座充满信心,外界观察者则并不认同
2019-01-15
[据IEEE Spectrum网站2019年1月6日报道]SpaceX公司计划于2019年中后期发射第一批Starlink卫星,但外界观察者对该星座的预期并不乐观。业界一致认为,SpaceX公司的商业模式可能会毁掉该公司计划部署的卫星星座,其影响甚至超过了该公司面对的技术挑战。
根据SpaceX向美联邦通信委员会提交的文件,Starlink星座LEO卫星将以Ku和Ka频段进行广播,而VLEO卫星将利用V波段,即频率为40~75 GHz的更高频段。V频段已用于短距离视距地面应用,因为其频率太高无法穿透墙壁,而且大气中的水分会吸收长距离传播的信号。SpaceX和开普勒、LeoSat和一网等其他规划了LEO和VLEO星座的公司,都认为V波段可以作为近地卫星的高数据速率选项。
未经测试的频带不是唯一的技术障碍。LEO和VLEO(极低地球轨道)星座需要彻底重新考虑卫星彼此之间以及与地面站之间的通信方式。传统的静地卫星可以单独为全球三分之一的地区提供连续覆盖,其缺点是延迟久、信号降级,因为信号在向地面传播的过程中逐渐扩散。
而在LEO或VLEO星座中,单颗卫星在大部分时间都无法直接与地面某点产生联系,原因是地球具有弧度。斯坦福大学副教授Zac Manchester表示,需要发射足够多的卫星并将其分散,才能保证总有一颗卫星在地平线以上。
这一点已经足够困难,但SpaceX的星座还需要两种能力才能成功。首先,卫星必须能够直接相互通信。传统的静地卫星通过从地面某处接受信号并向其覆盖区域内的其他位置直接发射信号来工作。但是,在近地轨道上运行的卫星覆盖面积很小且在持续移动,因此一颗卫星接收到的信号需要由星座中的其他卫星进行中继,才能传输到目的位置。
另一个挑战来自地面。与这些卫星通信的地面站需要比与静地卫星通信的地面站更具灵活性,天线的指向不是固定不变的。与低地球轨道星座卫星通信的地面站需要迅速追踪穿过地平线的小卫星,且一旦有新的卫星进入视场范围内,就需要与其开始无缝通信。
假设SpaceX能够解决上述技术问题,仍有一个重要的问题未解决:Starlink星座如何获得利润?
各家卫星宽带通信公司在互相追赶着搭建星座,但SpaceX的竞争对手既不是一网,也不是开普勒,而是Verizon。他们将面临非常激烈的竞争。(中国航天系统科学与工程研究院 李薇濛)
 

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