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“星鏈”的(Of)真相
作(Do)者：張弛，男，1968年出(Out)生(Born)，軍事通信學博士，軍械工程學院（現陸軍工程大(Big)學石家莊校區）原副教授，2017年技術6級自主擇業。
中國(Country)科普作(Do)家協會會員，中國(Country)計算機學會科普工委委員，中國(Country)科學技術館科普講師團團員，中國(Country)科學技術出(Out)版社科普專家，新華社瞭望智庫特約科技觀察員。
網名“奧卡姆剃刀”，全網粉絲1000多萬的(Of)科普大(Big)V。在(Exist)人(People)民日報、新華社、共青團中央、人(People)民郵電報、環球時(Hour)報等發表文章十餘篇，文章和(And)網帖的(Of)年均閱讀量10億+。
正文
馬斯克的(Of)“星鏈”計劃，早已經超越了科技領域，成爲(For)了全球熱點話題和(And)中美輿論戰的(Of)抓手。
在(Exist)最近的(Of)俄烏軍事沖突中，“星鏈”衛星也頻上熱搜，俨然成爲(For)了自由世界對抗所謂強權的(Of)科技神器。
“星鏈”計劃涉及層面衆多，要(Want)全面客觀準确的(Of)總結，得從美國(Country)科技的(Of)大(Big)背景說起。
衆所周知，科研立項要(Want)經過技術論證，稍有疑點就要(Want)反複讨論，以(By)确保所有技術環節的(Of)科學原理都成立，而且要(Want)有足夠可靠的(Of)工程實現方法。
但近十年來(Come)，美國(Country)興起了IT創投思維，跟常規的(Of)嚴謹科研立項不(No)同，它的(Of)基本套路就是講故事、賣情懷、拉投資，稍微搞出(Out)點成果就大(Big)肆宣傳，拉來(Come)更多的(Of)投資。
因爲(For)技術障礙非常多，項目經常會失敗。
1、從Outernet說起
2014年春節期間，一(One)則消息引爆了網絡，美國(Country)出(Out)現了一(One)個(Indivual)名爲(For)Outernet的(Of)計劃，聲稱要(Want)發射幾百顆低軌道衛星，爲(For)全球4.3億上不(No)了互聯網的(Of)人(People)們提供網絡服務。
首席運營官是個(Indivual)叫理查德的(Of)帥小夥，他(He)在(Exist)網絡上推廣項目拉贊助。
在(Exist)項目宣傳中，理查德對朝鮮等國(Country)家的(Of)網絡封鎖進行了抨擊，喊出(Out)自由解放的(Of)口号，政治很正确，很有煽動性。
國(Country)内一(One)些網友非常興奮，感慨終于(At)可以(By)高速、廉價、無障礙地上網了。
可是，用(Use)戶基于(At)手機和(And)筆記本電腦就可以(By)依托衛星上網，雙方頻率不(No)吻合，而且手機和(And)筆記本電腦的(Of)功率也達不(No)到(Arrive)衛星啊？
筆者在(Exist)國(Country)外論壇上找到(Arrive)這(This)位項目負責人(People)，詢問信号是如何上傳衛星的(Of)？但他(He)對此不(No)予回答。
通過查詢計劃書，并和(And)專業人(People)員廣泛研究讨論，終于(At)搞清楚了這(This)個(Indivual)項目的(Of)真相。
其核心技術是“單向組播”，地面工作(Do)站将信息分組整理後上傳到(Arrive)衛星，然後由衛星轉發到(Arrive)所覆蓋的(Of)地域。
這(This)其實跟衛星廣播電視是一(One)個(Indivual)道理，你可以(By)選擇接收适合的(Of)信息，就跟看電視選台一(One)樣，但不(No)能上傳信息。
不(No)能上傳信息就沒有交互性，QQ和(And)微信不(No)能用(Use)，微博也發不(No)了，隻能被動地看推送信息，這(This)是非連接的(Of)廣播服務，根本就不(No)是互聯網。
有意思的(Of)是，該公司的(Of)宣傳圖片給人(People)的(Of)印象卻是能夠雙向通信，例如人(People)在(Exist)曠野上通過Outernet跟衛星進行聯絡，暗示能叫來(Come)救援，但實際上信息并不(No)能上傳。
這(This)個(Indivual)項目沒能拉來(Come)投資，最終黃掉了。
2、Google的(Of)熱氣球計劃
Google發布了熱氣球計劃，這(This)并不(No)是什麽新創意，而是軍用(Use)系留氣球和(And)平流層飛艇的(Of)翻版，在(Exist)吊籃上放置通信轉發器，升空後覆蓋作(Do)戰地域，起到(Arrive)了通信中繼的(Of)作(Do)用(Use)。
在(Exist)作(Do)戰使用(Use)時(Hour)，通信數據是格式化的(Of)代碼指令，含義豐富但數據量非常小，轉發器幾十兆的(Of)總速率可以(By)支撐幾百甚至上千個(Indivual)用(Use)戶同時(Hour)使用(Use)。
但老百姓上網的(Of)情況完全不(No)同，并不(No)存在(Exist)提前約定的(Of)代碼，三五個(Indivual)用(Use)戶就會把幾十兆的(Of)總速率用(Use)光了，這(This)個(Indivual)熱氣球的(Of)方案不(No)可行。
無論是衛星還是熱氣球，其宣傳思路都是位置足夠高，覆蓋面積大(Big)，服務用(Use)戶多。但由于(At)總速率資源有限，用(Use)戶的(Of)平均速率資源會極其微薄，這(This)一(One)點他(He)們絕口不(No)提。
好比是同樣的(Of)八寸生(Born)日蛋糕，有良心的(Of)老闆會建議最多十個(Indivual)人(People)吃，而黑心老闆卻告訴你可以(By)供200個(Indivual)人(People)吃。當你提出(Out)質疑時(Hour)，黑心老闆就拿出(Out)刮胡刀片，給你薄薄地切了200片，這(This)不(No)是坑人(People)是什麽？
Google後來(Come)真的(Of)做了這(This)個(Indivual)項目，在(Exist)南緯40度的(Of)太平洋上空施放了300個(Indivual)氣球，離地面約20公裏，這(This)是飛機飛行高度的(Of)兩倍。
平流層的(Of)風通常比較穩定，在(Exist)每小時(Hour)5到(Arrive)20英裏之間，網速可以(By)達到(Arrive)3G網絡的(Of)水平。
Google通信氣球的(Of)材質是非常輕的(Of)聚乙烯泡沫，完全充氣後高12米，寬15米，非常大(Big)，因此上面的(Of)太陽能面闆可以(By)完全提供通信用(Use)電，氣球就成了飄在(Exist)天上的(Of)基站。
Google這(This)個(Indivual)項目當年被《MIT科技評論》評爲(For)了年度10大(Big)科技成就，但Google很快就放棄了這(This)個(Indivual)計劃。
天上的(Of)氣球非常難控制，一(One)開始能夠控制得很好，從南美洲一(One)直排到(Arrive)澳洲，但是不(No)多久位置就亂了，而調整過來(Come)非常難，唯一(One)的(Of)解決方案是發射四倍的(Of)氣球，這(This)樣才能保證基站的(Of)密度足夠高。
氣球壞得很快，不(No)是氣球有了問題，就是上面的(Of)太陽能闆有了問題，或者是通信系統出(Out)了問題。氣球一(One)旦壞了，就要(Want)開啓上面的(Of)降落傘将它落到(Arrive)地面，但是它掉到(Arrive)哪裏，完全沒有控制，在(Exist)方圓幾十公裏的(Of)範圍内，什麽地形都有可能出(Out)現，雖然有GPS定位，但是真掉到(Arrive)溝裏、森林裏，回收很難。
由于(At)氣球基站的(Of)發射功率不(No)夠大(Big)（100瓦左右），就要(Want)求地面上接收天線特别大(Big)，在(Exist)接收信号時(Hour)，要(Want)在(Exist)氣球下方的(Of)用(Use)戶的(Of)房屋上安裝一(One)個(Indivual)特殊的(Of)網絡天線，收到(Arrive)信号後，再通過類似Wi-Fi的(Of)設備和(And)移動設備相連。
即使這(This)樣，最高隻能保證3G的(Of)速度。用(Use)來(Come)浏覽網頁還可以(By)，但是看不(No)了視頻，因此并沒有什麽用(Use)，這(This)個(Indivual)項目也失敗了。
3、紮克伯格的(Of)無人(People)機
2016年7月份，國(Country)内的(Of)科技新聞被紮克伯格刷屏了，他(He)跟風搞了個(Indivual)給全世界人(People)民提供互聯網服務的(Of)計劃，他(He)沒有用(Use)衛星，也沒有用(Use)熱氣球，而是别出(Out)心裁的(Of)用(Use)了無人(People)機。
FaceBook上有個(Indivual)熱門視頻，内容是翼展30多米的(Of)太陽能長續航無人(People)機試飛成功，紮克伯格團隊興高采烈擊掌相慶，有人(People)甚至抹開了眼淚，這(This)段視頻感動了很多人(People)，包括國(Country)内科技記者。
但絕大(Big)多數人(People)不(No)知道的(Of)是，這(This)種無人(People)機早就有了，因主要(Want)用(Use)于(At)軍事用(Use)途而不(No)被公衆所了解，FaceBook公司爲(For)了這(This)個(Indivual)項目而收購了英國(Country)一(One)家生(Born)産這(This)種無人(People)機的(Of)公司。
這(This)事該咋評價呢？好比是我(I)宣稱要(Want)航拍一(One)部驚世駭俗的(Of)風光片，然後買了一(One)部可攝像的(Of)大(Big)疆無人(People)機，在(Exist)後院裏試了一(One)下，确實能飛起來(Come)，然後就激動得開發布會當衆流淚了，可這(This)八字還沒有一(One)撇兒呢。
細究起來(Come)，這(This)個(Indivual)無人(People)機方案有很多疑點，無人(People)機向地面提供的(Of)信号覆蓋半徑約爲(For)100公裏，其航速約爲(For)100公裏/小時(Hour)，這(This)個(Indivual)半徑100公裏的(Of)信号覆蓋區是高速移動的(Of)，你必須以(By)100公裏/小時(Hour)的(Of)速度跟着無人(People)機跑才能持續上網。
或者每隔200公裏就有一(One)架無人(People)機，它們排着隊依次飛行，這(This)種接力工作(Do)模式也能保證我(I)們持續上網。可是地球表面積5億多平方公裏，這(This)得需要(Want)多少架無人(People)機啊？
報道中提到(Arrive)用(Use)“激光”作(Do)爲(For)通信手段，很多國(Country)内報道爲(For)這(This)個(Indivual)創意而興奮。
激光的(Of)确可以(By)用(Use)作(Do)通信，早年間麻省理工學院曾在(Exist)兩座樓頂上做過實驗，晚上通信效果很好但中午就會中斷。後來(Come)找出(Out)了原因，是中午溫度高産生(Born)了大(Big)氣蒸騰現象，使激光發生(Born)了色散，影響了通信效果。
衛星之間通過激光通信叫作(Do)“星際激光鏈路”，但那是在(Exist)沒有大(Big)氣擾動的(Of)太空，而無人(People)機距地面上萬米距離的(Of)大(Big)氣幹擾是個(Indivual)嚴重的(Of)問題。
而且激光還具有極強的(Of)方向性，例如你手持激光筆對着10米遠的(Of)牆上照，會發現手腕抖動即使很輕微，牆上光斑的(Of)跳動距離也會很遠，如果對着20米遠的(Of)牆上照，光斑就跳動得更遠。
飛行中的(Of)無人(People)機抖動很厲害，距離地面成千上萬米，那激光在(Exist)地面上來(Come)回跳動的(Of)尺度得有多大(Big)？地面站給飛機中的(Of)無人(People)機發射激光，必須連續精準地調整激光發射器的(Of)角度，以(By)跟上不(No)斷變化位置的(Of)無人(People)機。
車載衛星地球站的(Of)艙頂上有衛星天線，打開後需要(Want)調整角度對準要(Want)通信的(Of)衛星，但車輛開動起來(Come)會左搖右晃，天線就很難對準衛星了，這(This)就是曾長期困擾軍隊的(Of)“動中通”問題。
通過伺服系統和(And)相控陣等技術，這(This)個(Indivual)問題在(Exist)軍隊裏已經解決了。而激光的(Of)波束更窄，穩定控制的(Of)難度更大(Big)，這(This)個(Indivual)問題咋解決？
無論是衛星、熱氣球、無人(People)機，細究起來(Come)都有很多可疑之處，他(He)們靠講故事賣情懷而大(Big)圈投資，稍微有個(Indivual)非關鍵技術的(Of)進展就大(Big)肆宣傳，然後公司股值就猛漲，很多不(No)懂技術的(Of)媒體跟着吹噓，老百姓就跟着激動。
Outernet衛星計劃沒有圈到(Arrive)錢黃了，谷歌熱氣球計劃失敗了，Facebook無人(People)機也沒了下文，但馬斯克的(Of)“星鏈”計劃大(Big)火了。
4、星鏈衛星計劃的(Of)由來(Come)
2015年是SpaceX 開始大(Big)發展的(Of)時(Hour)期，2015 年1 月16日, 馬斯克宣布投資100億美元建造 4425 顆衛星組成的(Of) “星鏈”星座。
谷歌和(And)富達投資10億美元,啓動了項目，預計在(Exist)2020着完成，并在(Exist)美國(Country)提供衛星寬帶服務。
2019年5月，SpaceX公司才以(By)一(One)箭60星的(Of)方式把第一(One)批星鏈衛星送入軌道。截至2020年11月25日，星鏈衛星計劃總計發射了953顆衛星，距離4425顆的(Of)目标相差甚遠。
于(At)是，SpaceX公司向美國(Country)聯邦通信委員會申報，計劃2024年部署完成4425顆衛星，2027年部署完成7518顆衛星，預備占位衛星30000顆，共計42000多顆衛星，每月部署2～3批，周期長達9年。
根據“星鏈”計劃的(Of)官方文件，一(One)顆衛星的(Of)典型覆蓋面積是353萬平方公裏，比這(This)個(Indivual)面積大(Big)的(Of)國(Country)家全世界也隻有6個(Indivual)，相當于(At)9個(Indivual)多德國(Country)和(And)220個(Indivual)北京地區，即使考慮到(Arrive)衛星采用(Use)了相控陣技術，真正服務地區比覆蓋面積小些，但其範圍也是驚人(People)的(Of)。
現在(Exist)光北京地區就建設了2萬座鐵塔，每座鐵塔上還不(No)止一(One)家基站，然後這(This)麽一(One)顆衛星就能爲(For)上百個(Indivual)北京地區提供服務，速率能夠嗎？好比是在(Exist)遊泳池裏打了一(One)個(Indivual)雞蛋，還能喝出(Out)雞蛋湯的(Of)味道？
2018年2月，網上有個(Indivual)消息傳爆了，很多科技媒體報道，有手機連上了馬斯克“星鏈”衛星的(Of)Wi-Fi。
馬斯克在(Exist)跟他(He)人(People)的(Of)對話中稱“不(No)要(Want)告訴别人(People)，密碼是martians”。
衆多人(People)歡呼鼓噪，認爲(For)以(By)後就可以(By)接入衛星Wi-Fi了。
這(This)是最初兩顆“星鏈”試驗衛星的(Of)其中一(One)顆，馬斯克起名TintinA和(And)TintinB，創意來(Come)自《丁丁曆險記》。
筆者在(Exist)第一(One)時(Hour)間公開辟謠，斷言這(This)是一(One)條編造的(Of)假新聞，因爲(For)“星鏈”衛星與手機的(Of)頻率不(No)對，兩者不(No)能直接通信。
無線電波有一(One)個(Indivual)特性，那就是頻率越高，電波的(Of)指向性就越強，也就更利于(At)集中能量将信号傳遞到(Arrive)遠方，馬斯克的(Of)互聯網衛星使用(Use)的(Of)是Ka和(And)Ku波段，在(Exist)20GHz左右。
而手機使用(Use)的(Of)Wi-Fi頻段分别是2.4GHz和(And)5GHz，相對來(Come)說全向性較強，在(Exist)路由器周圍任何方向都有較均勻的(Of)信号，以(By)方便我(I)們的(Of)使用(Use)。
Wi-Fi的(Of)全向性信号衰減很嚴重，會随着距離的(Of)平方倍衰減，如果加上空中幹擾，接近立方倍的(Of)衰減，因此不(No)能指望2.4GHz和(And)5GHz的(Of)信号傳多遠。指望手機這(This)點微弱的(Of)信号傳遞給太空中的(Of)衛星，這(This)就是癡人(People)說夢。
衛星發射的(Of)信号手機能收到(Arrive)嗎？衛星的(Of)信号頻率在(Exist)20GHz左右，手機沒有接收這(This)個(Indivual)頻段的(Of)接收器，根本就不(No)可能收到(Arrive)。
也就是說，“星鏈”衛星的(Of)信号既不(No)可能被手機收到(Arrive)，手機的(Of)Wi-Fi信号也不(No)可能發射到(Arrive)衛星，手機連接成功衛星Wi-Fi的(Of)圖片是騙人(People)的(Of)。
将來(Come)“星鏈”如何爲(For)地面上的(Of)手機提供上網服務呢？現行手機的(Of)信号不(No)可能發射到(Arrive)衛星，而且與衛星直接通信的(Of)設備不(No)能有遮蔽頂，所以(By)要(Want)在(Exist)室外空曠地域裝轉發器，以(By)20GHz左右的(Of)頻率與衛星通信，以(By)2.4GHz或5GHz跟手機通信，它起到(Arrive)了中繼的(Of)作(Do)用(Use)。
但這(This)個(Indivual)轉發器的(Of)對星頻率有問題，它跟我(I)國(Country)5G規劃的(Of)28GHz頻率完全重合，将來(Come)的(Of)街上會密集配置着28GHz的(Of)5G微基站，旁邊如果還有着相同頻率的(Of)衛星轉發器，将會嚴重幹擾5G微基站的(Of)信号，工信部不(No)可能允許個(Indivual)人(People)私裝這(This)個(Indivual)東西。
從2014年開始，美國(Country)科技人(People)士就爲(For)全世界人(People)民的(Of)上網問題操碎了心，搞的(Of)計劃形形色色，有用(Use)衛星的(Of)，有用(Use)無人(People)機的(Of)，有用(Use)熱氣球的(Of)，總之就是往天上搞，核心賣點就是覆蓋足夠大(Big)用(Use)戶足夠多。
一(One)個(Indivual)站點的(Of)帶寬資源基本固定，所服務的(Of)用(Use)戶數越多，單個(Indivual)用(Use)戶分得的(Of)速率就越少，這(This)是很簡單的(Of)多人(People)分蛋糕的(Of)道理，可他(He)們就是絕口不(No)提人(People)均速率。
正确的(Of)做法是縮小站點範圍，然後把站點資源分配給更少的(Of)人(People)群，每個(Indivual)人(People)得到(Arrive)的(Of)資源就更多。單站點服務範圍越來(Come)越小，通量密度越來(Come)越大(Big)，這(This)也是5G的(Of)發展趨勢。
5、爲(For)了搶占頻率和(And)軌道？
有很多人(People)懷疑“星鏈”的(Of)目的(Of)是搶占軌道和(And)頻率，甚至都成爲(For)了網絡共識，其實這(This)依然是外行揣度，并不(No)是實情。
首先說軌道，地球表面積5.1億平方公裏，如果每隔一(One)公裏擺一(One)個(Indivual)卡車，可以(By)擺5億輛卡車，而衛星軌道面當然比地球表面積更大(Big)得多，即使以(By)10公裏的(Of)間距發射衛星，仍然可以(By)擺放500萬顆，所以(By)說區區幾千顆衛星就想把衛星軌道占滿了，這(This)根本是無稽之談。
而且，星鏈二期的(Of)高度是550公裏，這(This)個(Indivual)位置還是有稀薄空氣阻力的(Of)，再加上地球是個(Indivual)不(No)規則球體，引力并不(No)均衡，低軌衛星必然會偏離軌道，過不(No)了5、6年就會跌落大(Big)氣層燒毀了。
星鏈計劃的(Of)時(Hour)間跨度是十多年，最後的(Of)衛星還沒打，前面的(Of)衛星就已經掉下來(Come)了。
那爲(For)什麽會有軌道擁擠的(Of)說法呢？主要(Want)有兩個(Indivual)原因，一(One)是來(Come)源于(At)對赤道上空36,000公裏同步靜止軌道的(Of)印象，這(This)個(Indivual)軌道隻有一(One)個(Indivual)圈，的(Of)确比較擁擠，而中低運動軌道是一(One)個(Indivual)球面，情況完全不(No)同。
二是圖片的(Of)誤導，有的(Of)衛星圖片看起來(Come)非常擁擠了，其實這(This)是比例嚴重不(No)對等的(Of)錯覺，把地球畫得很小，把衛星畫得很大(Big)，顯得很滿當，其實這(This)不(No)是真實比例。
例如上圖，衛星密密麻麻顯得軌道很擁擠，可按比例推算，一(One)顆衛星比一(One)個(Indivual)城市都大(Big)。
至于(At)搶頻率的(Of)說法，并不(No)是無稽之談，對一(One)些落後國(Country)家來(Come)說，的(Of)确存在(Exist)這(This)個(Indivual)問題，但中國(Country)作(Do)爲(For)衛星大(Big)國(Country)不(No)必擔心。
道理是這(This)樣的(Of)，所有衛星頻率都必須通過兩級報備，首先報給自己本國(Country)的(Of)無線電管理部門，例如在(Exist)中國(Country)是報給工信部無線電管理局，美國(Country)是報給聯邦通信委員會FCC，本國(Country)政府同意後再報給國(Country)際電信聯盟ITU。
已經在(Exist)軌運行開展業務的(Of)衛星頻率具有高優先級，新發射衛星的(Of)頻率要(Want)保證不(No)與這(This)些高優先級頻率沖突，這(This)就需要(Want)大(Big)量的(Of)協調工作(Do)。
因此每年中國(Country)工信部在(Exist)國(Country)際電信聯盟的(Of)會議上，就會跟很多衛星國(Country)家進行溝通、協商，甚至利益交換，協調工作(Do)非常複雜。
現在(Exist)中國(Country)的(Of)民用(Use)衛星事業蓬勃發展，但多是爲(For)國(Country)内服務的(Of)，頻率問題相對簡單點，主要(Want)做好國(Country)内的(Of)協調就好了，因爲(For)這(This)些衛星在(Exist)其他(He)國(Country)家的(Of)上空處于(At)關閉狀态。
回到(Arrive)“星鏈”衛星的(Of)頻譜，一(One)期計劃的(Of)頻譜是20G赫茲左右，這(This)是通信衛星最常用(Use)的(Of)Ku和(And)Ka段，既然常用(Use)就說明以(By)前早就被人(People)占用(Use)，因此在(Exist)進行無幹擾認證的(Of)時(Hour)候就比較困難。
作(Do)爲(For)美國(Country)重點項目，美國(Country)聯邦通訊委員網開一(One)面批準了它在(Exist)美國(Country)上空的(Of)使用(Use)權，但在(Exist)其他(He)國(Country)家上空就有兩種面臨兩種情況。
一(One)種是落後國(Country)家，反正本國(Country)也沒衛星，不(No)存在(Exist)幹擾問題，這(This)些國(Country)家政府沒有必要(Want)、沒有動力、也沒有能力去管轄，因此星鏈衛星在(Exist)非洲大(Big)地應該暢通無阻。
二是中國(Country)和(And)俄羅斯這(This)樣的(Of)衛星大(Big)國(Country)，這(This)種常用(Use)通信頻率，本國(Country)衛星早就占用(Use)或者部分占用(Use)了，那星鏈就必須論證不(No)會影響前序衛星的(Of)正常工作(Do)，要(Want)做一(One)個(Indivual)兼容性的(Of)證明，而且要(Want)得到(Arrive)無線電管理局的(Of)認可和(And)批準，否則你在(Exist)中國(Country)上空就不(No)能開機。
這(This)個(Indivual)規則是對等和(And)公平的(Of)，中國(Country)衛星過境美國(Country)時(Hour)能否開機，也得要(Want)美國(Country)政府的(Of)批準。
既然有政府的(Of)嚴格管控，鑒于(At)Ka和(And)Ku頻段的(Of)常見性，跟我(I)國(Country)的(Of)32顆通信衛星有可能重疊，需要(Want)大(Big)量的(Of)溝通協調工作(Do)，無線電管理局肯定會把好關的(Of)，我(I)們老百姓不(No)必擔心。
6、在(Exist)俄烏軍事沖突中助力？
俄烏戰事初期的(Of)2022年2月27日，馬斯克發了個(Indivual)推特，稱“星鏈”服務在(Exist)烏克蘭激活，更多終端正在(Exist)運送之中。
話音剛落，有一(One)烏克蘭人(People)在(Exist)推特上回應，星鏈服務在(Exist)烏克蘭基輔開通了，并上傳了下載速度136.76兆的(Of)截圖，這(This)迅速成爲(For)了全球熱點消息，也在(Exist)國(Country)内瘋傳。
這(This)很令人(People)懷疑，星鏈衛星需要(Want)天線和(And)調制解調器套件，還必須在(Exist)線注冊，這(This)個(Indivual)烏克蘭人(People)在(Exist)戰亂中是如何得到(Arrive)設備的(Of)？
在(Exist)推特上，筆者看到(Arrive)了一(One)些跟我(I)有同樣疑問的(Of)人(People)，當然被 99%的(Of)歡呼喝彩帖所淹沒。
筆者查證了這(This)位馬上就接通星鏈的(Of)烏克蘭基輔人(People)，他(He)推特的(Of)自我(I)介紹，顯示他(He)是個(Indivual)能力很強的(Of)電子工程師。
烏克蘭名字拗口，就叫他(He)電子哥吧。
電子哥的(Of)推特顯示，早在(Exist)去年12月份，他(He)就采購到(Arrive)了星鏈的(Of)套件，而且非常得意地說，這(This)是烏克蘭第一(One)個(Indivual)也是唯一(One)的(Of)星鏈套件。
星鏈在(Exist)烏克蘭沒有開展服務，買它回來(Come)就是塊磚，電子哥稱這(This)是烏克蘭唯一(One)一(One)套，恐怕果真如此。
不(No)能用(Use)爲(For)啥還買？電子哥的(Of)能力很強悍，他(He)把套件拆了，把星鏈套件的(Of)身份驗證芯片給黑了，而且還獲得了成功。
電子哥把黑掉星鏈認證系統的(Of)全過程，在(Exist)推特上交代得清清楚楚，甚至包括他(He)在(Exist)破解過程中的(Of)疑惑。
馬斯克把烏克蘭上空的(Of)星鏈頻道打開了，近2000顆衛星中，有人(People)測出(Out)有5顆在(Exist)烏克蘭能用(Use)。
電子哥第一(One)時(Hour)間嘗試連通，但并沒有成功，于(At)是就聯系了“星鏈”工作(Do)人(People)員，在(Exist)“星鏈”官方工程師的(Of)幫助下，他(He)終于(At)連通了，這(This)就是136.76兆下載速度的(Of)真相。
爲(For)什麽速度這(This)麽高？實際上整個(Indivual)烏克蘭就他(He)一(One)個(Indivual)用(Use)戶，帶寬都給他(He)了。
前段時(Hour)間湯加出(Out)事，馬斯克捐獻了50部星鏈套件，搞得全世界人(People)人(People)皆知。
這(This)次捐贈，烏克蘭副總統公開感謝，到(Arrive)底有多少呢？報道有一(One)卡車。
這(This)些設備能起什麽作(Do)用(Use)呢？烏克蘭軍隊衛星情報車不(No)可能立馬改接口，并無多大(Big)軍事意義。
對民間應用(Use)呢？星鏈天線需要(Want)屋頂固定安裝，不(No)适合東跑西藏的(Of)戰亂環境，不(No)如帶寬低些的(Of)衛星電話好使。
英國(Country)每日電訊3月18日報道，烏方的(Of)delta center指控系統，集成了“星鏈”衛星的(Of)通信能力，表明“星鏈”衛星助力了烏克蘭的(Of)軍事行動。
指控系統的(Of)數據鏈應是“不(No)落地”的(Of)保密直傳，從示意圖可以(By)看出(Out)，星鏈衛星的(Of)信号不(No)是直傳給無人(People)機的(Of)，而是通過碟形天線套件，将信息“落地”後再轉信的(Of)，這(This)就失去了快速反應的(Of)軍事意義。
7、“星鏈”衛星反導？
【2018年5月，美國(Country)國(Country)防部的(Of)小火箭計算中心彈道導彈對抗演習中，星鏈星座完成了對來(Come)自某國(Country)經過北極上空飛向華盛頓、洛杉矶和(And)西雅圖的(Of)總計51枚核彈頭進行在(Exist)軌攔截，全部獲得成功。2018年7月，五角大(Big)樓進一(One)步舉行敵對國(Country)家對美國(Country)發起飽和(And)打擊對抗演習中，星鏈星座對多達350枚來(Come)襲的(Of)洲際彈道導彈進行了攔截，再次全部獲得成功。而且對于(At)每一(One)枚來(Come)襲彈頭，“星鏈”系統都有5至7次的(Of)攔截機會，這(This)極大(Big)的(Of)抵消了敵方導彈及核力量的(Of)突防能力。】
上圖與上述描述在(Exist)網上瘋傳，而這(This)些都是徹頭徹尾的(Of)低級謠言。
星鏈衛星反導，需要(Want)兩個(Indivual)前提條件，一(One)是高水準的(Of)導引頭，可以(By)探測導彈并鎖定。二是大(Big)推力發動機，從而産生(Born)撞擊導彈的(Of)高速度。
星鏈衛星沒有導引頭，而且發動機是不(No)用(Use)化學燃料的(Of)霍爾效應推進器，推力0.04-0.1牛，可以(By)推起一(One)張A4紙，或者一(One)小绺頭發。
導彈每秒上千米的(Of)高速，星鏈衛星如果推到(Arrive)每秒100米的(Of)速度，需要(Want)霍爾推進器連續推好幾天。
我(I)國(Country)曾向聯合國(Country)發送普通照會，稱“星鏈”衛星幹擾到(Arrive)我(I)空間站的(Of)安全。但那是脫軌待墜落衛星無方向目标的(Of)緩慢機動，其實就是漂浮的(Of)太空垃圾幹擾空間站軌道了，并不(No)是有意的(Of)瞄準撞擊。
至于(At)上圖說法，更是無稽之談，“星鏈”衛星不(No)過是個(Indivual)Ka/Ku頻段的(Of)通信轉發器，可以(By)簡單理解成把基站發射到(Arrive)了空中，并無偵查手段，何來(Come)獲取秘密一(One)說？這(This)種弱智說法簡直不(No)可理喻，但卻在(Exist)網上流傳。
8、北美使用(Use)現狀
“星鏈”已經在(Exist)北美等地提供了服務，國(Country)外網站上出(Out)現了越來(Come)越多的(Of)“星鏈”服務的(Of)測評報告，态度非常一(One)緻，基本都是負面吐槽。
第一(One)是費用(Use)高，499美元買一(One)套組件，每月服務費100美元，綜合算下來(Come)，每年的(Of)開銷那将近1萬元人(People)民币，即使是高收入的(Of)美國(Country)人(People)，也覺得這(This)太貴了。
第二是信号易遮擋，星鏈地面設備與衛星之間的(Of)通信，采用(Use)的(Of)是ka/Ku段波，波長在(Exist)一(One)兩厘米左右，很容易被樹葉遮擋。
因此鍋的(Of)安裝必須對空沒有遮蔽，在(Exist)屋頂安裝的(Of)時(Hour)候，還要(Want)用(Use)木架子向上延伸三米。
第三容易掉線，星鏈衛星處于(At)500多公裏的(Of)中低軌道，對地相對速度很高，每顆衛星的(Of)持續服務時(Hour)間很短，在(Exist)衛星切換過程中，網絡就變得非常緩慢。
如果是看視頻問題不(No)大(Big)，因爲(For)視頻是先下載到(Arrive)緩存的(Of)，而要(Want)開視頻會議就會直接掉線，玩遊戲刷抖音也不(No)成。
第四是安裝比較麻煩，野外不(No)好找市電，除非用(Use)車載逆變器。碟形天線要(Want)搖頭，其機械結構的(Of)壽命令人(People)擔憂。
第五是衛星分布不(No)均勻，美國(Country)上空的(Of)衛星網眼是最密的(Of)，在(Exist)其他(He)國(Country)家和(And)地區的(Of)網眼很稀疏，服務能力堪憂。
第六是時(Hour)延太高，信号通過衛星一(One)上一(One)下跑上千公裏，而且還得通過地面光纜進行傳播，實際應用(Use)時(Hour)會有100ms的(Of)時(Hour)延。
爲(For)什麽美國(Country)不(No)老老實實的(Of)在(Exist)地面建基站，還堅持發這(This)麽多衛星？
這(This)跟美國(Country)的(Of)國(Country)情有關，美國(Country)土地私有化，挖光纖溝涉及大(Big)量征地問題，官司打多少年都扯不(No)清。地面走不(No)通，隻能往空中走，而空中計劃普遍不(No)靠譜。
馬斯克的(Of)“星鏈衛星技術”，就是在(Exist)這(This)種大(Big)背景下的(Of)産物。
9、總結
馬斯克的(Of)“星鏈”計劃，屬于(At)低軌道互聯網衛星系統，與提供通話服務的(Of)銥星不(No)同，它采用(Use)的(Of)是互聯網協議，旨在(Exist)提供高速互聯網服務，這(This)是一(One)項科技進步。
爲(For)公衆提供普遍性的(Of)高速互聯網接入服務，按照國(Country)際電信聯盟的(Of)規範，需要(Want)具備三個(Indivual)基礎能力。
一(One)是通量密度，每平方公裏的(Of)總流量，例如5G的(Of)通量密度是10萬Gbps/平方公裏。
二是連接密度，每平方公裏的(Of)連接數，例如5G的(Of)連接密度是100萬/平方公裏。
三是空口時(Hour)延，終端到(Arrive)設備的(Of)空中對接時(Hour)長，例如5G的(Of)空口時(Hour)延是1ms。
由于(At)衛星的(Of)覆蓋面積極大(Big)，所以(By)其通量密度極低，這(This)是衛星的(Of)最大(Big)弊端。
華爲(For)研究結論：4000顆移動互聯網衛星的(Of)服務能力是每平方公裏600多kbps，3萬多顆衛星是每平方公裏16兆bps。
中興研究結論：500公裏軌道上将地球覆蓋完畢需要(Want)62,000顆，其信号光斑直徑60公裏，通信能力也隻是運營商的(Of)1/500萬。
上述兩項研究結論，是筆者在(Exist)工信部參加國(Country)家6G發展研讨會時(Hour)，兩家企業的(Of)内部彙報，并沒有公開。
同樣由于(At)衛星覆蓋面積大(Big)的(Of)原因，其連接密度就很小。
再由于(At)衛星距離地面幾百公裏，空口時(Hour)延就會很高。
總之，“星鏈”衛星的(Of)通量密度，連接密度和(And)空口時(Hour)延都遠遠達不(No)到(Arrive)5G指标，隻能作(Do)爲(For)地面網絡的(Of)有益補充，在(Exist)海洋、沙漠、高山、戈壁等無基站的(Of)地方起到(Arrive)補盲作(Do)用(Use)，而不(No)可能替代和(And)颠覆地面基站。