SpaceX、亚马逊抢进“新星球大战”,低轨卫星竞赛肥了谁?

全球科技巨头争相投入低轨卫星竞赛,疯狂在太空中“圈地”,但商机的背后,应有环保的考量和监管的机制。

就在4月22日凌晨1点51分,SpaceX一枚经过飞行验证的“猎鹰9号”火箭,从美国佛罗里达州空军基地再一次成功升空,将53颗星链卫星(Starlink)送入近地轨道,太空竞赛再添新兵。

这其中无疑有一种不容错过的精彩,正在太空发生,低轨卫星正在成为科技领域的新亮点,全球科技巨头纷纷抢进。

除了SpaceX,苹果(Apple)也正在为新一代iPhone增添卫星通信功能,将无需4G或5G网络就能打电话和发送消息。还有韩国的韩华系统,将在2023年前投入5,000亿韩元研发低轨卫星。此外,波音也获得批准部署147颗卫星。低轨卫星的商业竞赛越来越受瞩目,更别提俄乌战争中,世界首富马斯克(Elon Musk)为乌克兰提供的“星链”服务。

低轨卫星一颗一颗活跃升上高空,根据美国卫星工业协会估计,到2029年,在轨的商业卫星数量将超过10万个。

低轨卫星被寄望是未来通信的新蓝海,原因在于与传统高轨同步轨道卫星相比,低轨卫星建设成本更低,且有低损耗、低延迟和高带宽的优势。同时低轨卫星与5G的相互融合可以取长补短,覆盖面更广,共同构建全球无缝覆盖的海、陆、空综合通信网。

根据TrendForce的研究报告,2022年全球卫星市场产值增至2,950亿美元,年增长3.3%。

各国企业积极冲刺卫星组网

2022年,全球低轨卫星的发延展续前一年的火热,多方积极冲刺在卫星组网的浪潮上;马斯克的SpaceX星链计划、英国通信公司Oneweb、加拿大Telesat、亚马逊“Kuiper计划”、波音等“选手”,相继规划了宏大的卫星发射计划。

SpaceX为电动汽车标杆企业特斯拉(Tesla)创办人马斯克(Elon Musk)所创办,自2015年启动低轨卫星星系计划Starlink。随着第15次星链卫星上天,SpaceX总计已经发射了2,388颗“星链卫星”,远远超出最初设计的1,440颗。

完整版星链计划的卫星总数,预估将达到1.2万颗,远期规划4.2万颗,如此神速的进展,简直让对手难以望其项背。媒体报道,星链宽带服务的活跃用户已达到25万人,涨势惊人。

而在SpaceX的后方,追兵正在赶来的路上──来自英国的OneWeb。

OneWeb先前一度面临破产危机,不过,在收到软银(Softbank)等多国财团的追加投资后,顺利进行了第11批34颗卫星的部署,预计2022年底前将完成第一阶段所有648颗近地轨道卫星的发射部署。

资策会产业情报研究所(MIC)资深产业分析师兼组长曾巧灵指出,整体来看,Oneweb为SpaceX的主要竞争对手之一,其初期在星系的通信性能以及部署速度上,皆紧随SpaceX之后。

亚马逊投资近3,000亿元

太空竞赛的另一位选手,是亚马逊(Amazon)的Kuiper计划(Project Kuiper)。根据之前公布,将投资超过100亿美元,发射3,236颗近地轨道卫星。有趣的是,截至目前为止,一颗卫星都还未发射。

最近,Kuiper计划的进度条终于往前走了一格。

4月5日,亚马逊表示,Kuiper计划在未来五年最多有83次的发射机会。这个被称为“史上最大的运载火箭商业采购”项目,是一个低地轨道卫星系统,用于向全球没有服务和服务不足的社区提供宽带服务。

亚马逊表示,这些发射交易将使它能够部署其计划中的3,236颗卫星的大部分网络。目前已有1,000名亚马逊员工被分配到Kuiper计划,也正在与Arianespace、Blue Origin(由亚马逊创始人贝佐斯拥有)和United Launch Alliance合作,争取在2022年第四季前发射两颗卫星。

再来,是加拿大佬牌卫星通信公司Telesat,首次发射计划将于2023年初进行。与SpaceX和亚马逊等专注于消费市场不同,该公司专注于商业市场,凭借数十年卫星服务行业的经验,Telesat对于参与这项竞争也是野心勃勃。加拿大政府还承诺向Telesat投资12亿美元支持发展卫星网络计划。

就在马斯克推出星链计划的2015年,中国航天科技和中国航天科工两大集团也相继抛出了自己的低轨通信项目“鸿雁”系统和“虹云工程”。2020年4月,中国首次明确“新基建”范围,并将卫星网络纳入通信网络基础设施范畴。

研究领域为网络通信的曾巧灵分析,观察各大低轨卫星网络运营企业的商业模式,皆强调未来将提供山区、海上、偏远地区等地区高速率、低延迟的连接服务。但就目标市场而言,各企业则仍存在差异,大致可区分为消费者市场与企业应用市场。

如Starlink与Kuiper计划主要以消费者宽带服务为主要市场,其他如Telesat、Oneweb则以企业、政府应用市场为目标。Telesat卫星网络业务主要将针对航空、海事和固定通信等三个市场,其中固定通信市场包含回传网络信号强化,另外也针对企业用户、特定行业的应用,比如银行、矿山等通信应用需求。

疯狂发射低轨卫星的“后遗症”

低轨卫星的竞赛正如火如荼。根据媒体统计,在最新一轮申请中,多家公司都大幅增加了卫星部署的计划规模。例如亚马逊申请增加部署4,538颗卫星,使得Kuiper计划规模达到7,774颗。

连美国火箭创业公司企业阿斯特拉(Astra)也提出13,620颗的卫星计划;OneWeb和波音分别提出计划部署6,372颗和5,789颗;还有多家创业公司也提交了部署数百至上千颗卫星的申请。

因为一个显而易见的竞争门槛是,低轨的轨道位置有限,每个竞争者都明白:必需要比对手行动得更快,才能占领最理想的轨道空间。

美国太空总局(NASA)一度十分担忧,成千上万的低轨卫星进入太空,就怕发生轨道交通瘫痪和潜在的碰撞危机

同时中国观察家也分析,疯狂“圈地运动”的背后还存在一个隐患:当卫星部署数量激增,卫星残骸将指数级上升,潜在的碰撞风险也难以避免。因此需要一家国际监管机构,来确保每一颗卫星都以“负责任”的方式放置在轨道上。

低轨卫星市场尽管百家争鸣,但许多“后遗症”提前浮上了台面,也增加了巨头们进入太空的难题。

(首图来源:Flickr/NASA Goddard Space Flight CenterCC BY 2.0)