非常罕見的，衛星互(hu)聯網(wang)領(ling)域如日中天的SpaceX被(bei)曝出現(xian)了發展危機(ji)，而(er)且曝光者還是“宇宙級”網(wang)紅馬斯克本人(ren)。
近日，在一份發給SpaceX員工的郵件中，馬斯克嚴肅提醒：如果Starship星艦的Raptor猛禽發動機生產問題無法解決，Starship星艦就無法飛行，第二代星鏈衛星也就無法入軌服役，那么公司將瀕臨破產。
最近幾年來，衛星互聯網受到了越來越廣泛的關注，而馬斯克的天才形象和Starlink計劃的顛覆性使得一種“陰謀論”開始流行，即“Starlink將顛覆5G”、“Starlink可能成為5G殺手”。尤其是在中國5G經過厚積薄發領先全球的當下，更有不少媒體表示“星鏈可能會威脅中國5G”。
因(yin)此，在這次SpaceX危機被曝出的時候，“中國(guo)5G威(wei)脅將(jiang)解(jie)除(chu)”之類非(fei)專業(ye)人士“口嗨”的說法(fa)又頻頻出現。
且不論馬斯克所述的SpaceX瀕臨破產是否有夸大和炒作的成分，從各個角度來分析，Starlink顛覆5G都只是臆想。
SpaceX遭遇破(po)產(chan)危機？
SpaceX面臨的(de)風險來自(zi)于(yu)其雄(xiong)心勃(bo)勃(bo)的(de)星(xing)鏈計劃(hua)。
據(ju)媒體報道，雖(sui)然目(mu)前已經發射了超過1800顆衛星(xing)，但這些(xie)都是V1和V1.5版本，使(shi)用這些(xie)衛星(xing)通(tong)信，每(mei)增加一個(ge)終端用戶，公司就要虧1000美元。
目前SpaceX的V1版星(xing)(xing)鏈衛星(xing)(xing)，單顆衛星(xing)(xing)帶(dai)寬容量為20Gbps，覆蓋面積大(da)約400多平方公里(li)。而(er)且這些版本的衛星(xing)(xing)并沒有(you)星(xing)(xing)間鏈路功能(neng)，需要通(tong)過地面站轉發才(cai)能(neng)全球聯網(wang)。
做個(ge)簡單(dan)計算：一(yi)(yi)顆星(xing)鏈(lian)衛星(xing)在不(bu)影響體驗(yan)的(de)情況下(xia)，大約可以(yi)帶(dai)500個(ge)終端(duan)，根據SpaceX的(de)收費標準一(yi)(yi)年(nian)租金(jin)就(jiu)是(shi)50萬(wan)美金(jin)，這個(ge)收入顯然(ran)難以(yi)維(wei)持一(yi)(yi)顆衛星(xing)的(de)制造成(cheng)本(ben)(ben)+發射成(cheng)本(ben)(ben)+運行成(cheng)本(ben)(ben)。
而新研制的V2版本星鏈衛星不但擁有更大帶寬，而且還能實現星間鏈路通信，具有更好的財務可行性。但問題是這個版本的衛星體積比較大，質量比較重，現有的獵鷹9號火箭無法勝任，只有使用該公司正在研發的星艦（Starship）才能發射。
值得一提的是，除了持續擴建的衛星互聯網，SpaceX未來想要參與美國航空航天局主導的阿爾忒彌斯載人登月計劃，或者實施火星殖民計劃……都將不得不仰賴“星艦（Starship）+超重型火箭助推器（Super Heavy）”組合。然而，據馬斯克透露，用于星際飛船和超重型火箭助推器的猛禽發動機目前卻在技術上遇到了重大瓶頸。
馬斯克在郵件中如是(shi)寫(xie)道：“隨著我(wo)們對前任高管離職了后所遺留下來的(de)(de)問(wen)題進行深入調查，非常不幸的(de)(de)是(shi)，實際存在的(de)(de)問(wen)題比報告的(de)(de)要嚴重得多(duo)，這是(shi)沒有辦法掩蓋的(de)(de)。”
“如果我們不能得到足夠可靠的猛禽，那么我們就不能駕馭星際飛船，意味著我們不能部署二代星鏈衛星V2。一代星鏈衛星V1本身賺錢能力弱，二代星鏈衛星V2賺錢能力則很強。此外，我們正在擴產星鏈終端，達到每年幾百萬臺，這將消耗大量資金，前提是二代衛星V2能夠在軌運行且滿足帶寬需求。否則，這些終端將毫無用處。歸根結底，如果我們明年不能實現至少每兩周發射一次星際飛船，我們將真正面臨破產風險。”
為(wei)了(le)解(jie)決(jue)這一問題，馬斯克不(bu)但自己放棄了(le)難得的休(xiu)息時間，同時也號召全(quan)體員工都盡可能趕到(dao)公司(si)幫忙。
但(dan)有(you)人就認為，馬斯克多半是在(zai)危言(yan)聳聽。即便在(zai)過去SpaceX最(zui)不被看(kan)好的(de)時候，美(mei)(mei)國(guo)航天局都愿意給予訂(ding)單支(zhi)持，以(yi)幫助SpaceX續命，而非破產(chan)。而且此前就有(you)報道稱，Starlink計劃(hua)獲(huo)得(de)美(mei)(mei)國(guo)軍(jun)方的(de)訂(ding)單，可以(yi)看(kan)得(de)出(chu)其未來主要收入來源并(bing)非普(pu)通移(yi)動通信用戶。
衛星互聯網已成(cheng)熱詞
近年來(lai)，許多巨頭紛紛入(ru)局(ju)衛(wei)星互聯網(wang)，也(ye)讓衛(wei)星互聯網(wang)成為科技界的熱詞。
我們知道，傳統衛(wei)星(xing)通信系(xi)統分(fen)布在地(di)球上空約3.6萬(wan)公里處的(de)地(di)球同步軌道。這(zhe)些衛(wei)星(xing)向偏遠地(di)區提供(gong)互聯網(wang)接入時(shi),經常會出現延時(shi),這(zhe)對視頻(pin)通話等網(wang)絡應用(yong)的(de)使用(yong)有較大影響(xiang)。
為了減少衛星互聯網延時問題,多家公司選擇了向距地球2000公里以內的近地軌道發射衛星的策略,這樣可以將延時從500毫秒降低到20毫秒。20毫秒延時就達到了美國目前家用光纖接入網速的水平。但由于軌道低,衛星無法達到同步軌道衛星的覆蓋面積,這就需要發射大量衛星組成所謂的“星鏈”，即衛星互聯網星座。
你可能會有疑問(wen)，互聯網幾乎已經(jing)無處不在(zai)，為(wei)什么還需要衛星互聯網頻道？
那(nei)是(shi)因為(wei)，在全(quan)球(qiu)范圍內，衛(wei)(wei)星互聯網能夠為(wei)根本無法鋪(pu)設(she)光纜的(de)地(di)方保障通(tong)(tong)信。相比(bi)于地(di)面(mian)移動通(tong)(tong)信，衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信利用高(gao)、中(zhong)、低(di)軌衛(wei)(wei)星可實現廣域(yu)甚至(zhi)全(quan)球(qiu)覆蓋，可為(wei)全(quan)球(qiu)用戶提(ti)供(gong)(gong)無差別通(tong)(tong)信服(fu)務(wu)。其中(zhong)，商用移動衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信系統能夠為(wei)海上、應急及個人移動通(tong)(tong)信等應用提(ti)供(gong)(gong)有效(xiao)的(de)解決方案；中(zhong)低(di)軌衛(wei)(wei)星星座將衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信服(fu)務(wu)與(yu)互聯網業(ye)務(wu)相融合，為(wei)衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信產業(ye)注入新的(de)活力。
在(zai)國外一(yi)眾(zhong)衛星(xing)企業中，以馬(ma)斯克的SpaceX最為人(ren)所(suo)知(zhi)。2015年(nian)1月，馬(ma)斯克高調宣布(bu)了星(xing)鏈(lian)計劃(hua)的誕生，其旨在(zai)利用衛星(xing)網絡為世界各地的用戶提供(gong)高速互聯網接(jie)入(ru)，特別是在(zai)農村和偏遠地區。
根據最新數據，SpaceX的星鏈網絡在12個國家和地區，擁有近10萬名用戶。
就(jiu)在昨天，SpaceX獵鷹9號火箭在加利(li)福尼亞州范登堡太空軍基地(di)發射(she)了52顆(ke)“星鏈(lian)”衛(wei)星，SpaceX誕生首枚一箭11飛火箭。
此次發射是自2019年5月首批60顆“星鏈”衛星上天以來，SpaceX專項組網部署的第33批“星鏈”衛星，也是今年以來的第17批“星鏈”組網專發。算上此前“拼車”捎帶的“星鏈”衛星，截至目前其已累計發射1942顆“星鏈”衛星。
“星鏈”威脅5G沒有依據
雖然Starlink已經在為全球大量用戶提供服務，包括很多行業用戶的應急通信、物聯網等應用(yong)和(he)少量個人用(yong)戶偏遠地區的通信服務。從(cong)多個角度(du)仔(zi)細(xi)分析，“星(xing)鏈威脅5G”其實并沒有(you)依據，是馬斯克自己聽了(le)都會當成(cheng)笑(xiao)話(hua)的結論(lun)。
（1）頻譜效率問題
此前，通信媒(mei)體(ti)C114就衛星互聯網(wang)話題專訪(fang)過中國信科副總經理陳山(shan)枝(zhi)(zhi)，陳山(shan)枝(zhi)(zhi)明(ming)確指出(chu)：
“所有通(tong)(tong)信(xin)系(xi)統容(rong)量上限都受(shou)(shou)制(zhi)于(yu)(yu)香農(nong)公式：C=Wlog2(1+S/N)，與采用的(de)(de)頻率(lv)帶寬(kuan)及(ji)通(tong)(tong)信(xin)信(xin)道的(de)(de)信(xin)噪比有關。由于(yu)(yu)衛(wei)星與地(di)面終端的(de)(de)通(tong)(tong)信(xin)距離、所受(shou)(shou)的(de)(de)噪聲和干擾都大于(yu)(yu)地(di)面蜂窩移(yi)動(dong)(dong)通(tong)(tong)信(xin)系(xi)統，結果是(shi)(shi)衛(wei)星通(tong)(tong)信(xin)的(de)(de)頻譜效(xiao)率(lv)遠低于(yu)(yu)同期的(de)(de)蜂窩移(yi)動(dong)(dong)通(tong)(tong)信(xin)系(xi)統，這(zhe)是(shi)(shi)科學(xue)，不是(shi)(shi)馬斯克的(de)(de)商業奇(qi)才能夠(gou)顛(dian)覆(fu)的(de)(de)。”
根據陳(chen)山枝的(de)測(ce)算(suan)，目前Starlink低軌衛星平均頻譜效(xiao)率約(yue)在(zai)2.5bit/s/Hz，只(zhi)達到3G水平；而目前5G是平均頻譜效(xiao)率10 bit/s/Hz 以上，約(yue)4倍以上。若Starlink要顛(dian)覆5G，實現與5G相當(dang)的(de)系(xi)統容量(liang)，至(zhi)少要提供相當(dang)于5G基(ji)站數量(liang)的(de)衛星。
未(wei)來5G要(yao)實現(xian)4G的(de)覆蓋，其基站數量(liang)有(you)可(ke)能超(chao)過1000萬(wan)。以此計算，Starlink要(yao)顛覆5G，至(zhi)少(shao)需要(yao)發(fa)(fa)射(she)1000萬(wan)顆(ke)衛(wei)星(xing)，而馬(ma)斯(si)克計劃的(de)4.2萬(wan)顆(ke)衛(wei)星(xing)是(shi)(shi)遠遠不夠(gou)的(de)。馬(ma)斯(si)克4.2萬(wan)顆(ke)衛(wei)星(xing)已經讓世人非常震撼了，發(fa)(fa)射(she)1000萬(wan)顆(ke)以上的(de)衛(wei)星(xing)，不論是(shi)(shi)從成(cheng)本上，還是(shi)(shi)從低軌容量(liang)上看，似乎(hu)都是(shi)(shi)一個不可(ke)能的(de)任(ren)務。
（2）覆蓋問題
星(xing)鏈對地(di)傳輸(shu)依(yi)靠的(de)Ku/Ka等波段(duan)，都是毫米(mi)波波段(duan)。使用(yong)過毫米(mi)波的(de)都知道，其只(zhi)能在室外(wai)使用(yong)，衰減快(kuai)無(wu)法穿墻，這是物理本質(zhi)決定(ding)的(de)，和工程技術無(wu)關。
衛星(xing)直聯基站(zhan)難度極大，基本上都要依賴地(di)面(mian)站(zhan)。因此(ci)，馬(ma)斯克規劃在2027年之前(qian)至少(shao)建造(zao)100萬個地(di)面(mian)站(zhan)，顯然，這不是一個短期內能被解(jie)決的(de)問題。
（3）成本收益問題
根據Starlink計劃(hua)披露的信息，如(ru)果一切按照計劃(hua)，Starlink到2025年(nian)的用(yong)戶將超(chao)過4000萬(wan)，當(dang)年(nian)收入(ru)會達到300億美元(yuan)。也就是(shi)說，平均(jun)每(mei)一用(yong)戶年(nian)均(jun)收入(ru)是(shi)750美元(yuan)，約合人民幣超(chao)過5200元(yuan)，這還是(shi)2025年(nian)的戶均(jun)費用(yong)。
這個數字是什么概念呢？預計5G單用戶的年均收入也就600多元，這和與Starlink單用戶年均5200元成本相比根本不是一個概念。換言之，Starlink的用戶并不會和5G普通用戶有太多重合，而更多是一些支付能力較強的用戶。
（4）頻譜授權問題
衛(wei)(wei)星互聯網與蜂(feng)(feng)窩(wo)網絡(luo)一個典(dian)型的區別在(zai)于，衛(wei)(wei)星基(ji)礎設施(shi)建成后，可以(yi)為全球提(ti)供服務(wu)，而蜂(feng)(feng)窩(wo)網絡(luo)只是在(zai)本(ben)地提(ti)供服務(wu)。理論上來說，蜂(feng)(feng)窩(wo)網絡(luo)只要符(fu)(fu)合本(ben)地頻(pin)譜劃(hua)分和管(guan)理制度即可，而衛(wei)(wei)星互聯網必(bi)須符(fu)(fu)合全球統(tong)一的頻(pin)譜劃(hua)分規則。
大部(bu)分衛星(xing)(xing)采用(yong)的是(shi)Ku、Ka、V等(deng)波段，即12GHz-75Ghz頻段，也有(you)一部(bu)分使用(yong)C波段，即4GHz-8GHz。然而，隨(sui)著蜂(feng)窩(wo)通(tong)信的快(kuai)速發展(zhan)，尤其是(shi)5G的商用(yong)，蜂(feng)窩(wo)通(tong)信與衛星(xing)(xing)通(tong)信頻譜之爭也愈演愈烈。
另外，衛星通信使用的頻譜，在ITU申請后，還要得到本國的授權。可想可知，中國的頻譜肯定是不會授權給一家外國企業的，所以顛覆“中國5G的說法更是無稽之談。
參考資料：
1.《星鏈真的能取代5G成為下一代移動通信嗎？》，通信人家園
2.《馬斯克的“星鏈計劃”想顛覆5G還只是個白日夢！》，物聯網智庫
3.《細思極恐！馬斯克的SpaceX公司可能會破產，星鏈計劃將失敗？》，我為科技狂Tech
4.《馬斯克要崩潰了？內部郵件曝光：明年要實現星艦每兩周發射一次，否則會破產》，失落代號
