【文/觀察者網專欄作者 李會超】

雙十一當天，在中國網友們開心買買買的同時，美國的太空企業SpaceX也向太空發出了自己的一批“寶貝”。第二批總計60顆“星鍊”（Starlink）衛星發射升空，使馬斯克和SpaceX與太空互聯網願景的實現又接近了一步。然而，和廣受贊譽的獵鷹9與獵鷹重型火箭不同，星鍊計劃受到了來自不同方面的質疑。同時，和一些自媒體的吹捧所不同的是，星鍊既不能讓你拿手機WIFI就能連上太空互聯網，也不會讓你免費獲得上網的機會。

拿手機WIFI連星鍊？你想多了

提到衛星通信，讀者們最先想到的可能是一個個”大鍋“式的衛星天線。這些大鍋對準的，一般是位于赤道正上方、距離地表3萬6千公裡的地球靜止軌道上的衛星。當衛星處于這個軌道時，與地面保持相對靜止，隻需一次調整固定好大鍋的朝向後，就可以進行穩定的通信。

然而，對于通過衛星進行的互聯網連接來說，由于靜止軌道距離地面太遠，電磁信号與衛星間的傳輸要經曆較大的延遲，因此上網的用戶體驗并不是最理想的。而如果将衛星部署在距離地面幾百到一千多公裡的近地軌道，則可以顯著降低延遲。

不過，由于這些軌道上的衛星相對地面是運動的，特定的某顆衛星不會總處于某個位置的上空，因此往往需要部署數量較多衛星才能使特定地區的用戶可以持續的獲得服務。這些協作工作的衛星被稱為“衛星星座”。

“星鍊”衛星星座構想圖

我們熟知的GPS，就是衛星星座的一種。曾經一度瀕臨失敗後又被美國國防部接手的銥星系統，則是工作在近地軌道上的通信衛星星座。而馬斯克将要組建的星鍊，也是近地軌道上的一個通信衛星星座。與已有的星座相比，除了不幹語音通信這種“舊活”、專門為用戶連接上網服務外，星鍊最大的特定就是衛星數量相當龐大。按照馬斯克目前不知道能否兌現的計劃，從現在開始，星鍊将以每兩周60顆的速度發射。到2020年代中期，星鍊将部署多達12000顆衛星。要知道，全世界目前在軌工作的衛星也不到2000顆。

60顆星鍊被打包發射到太空中、還未入軌時的畫面

得益于近年來不斷發展的微小衛星技術，一顆衛星的體積、重量和成本都可以做到前所未有的低。目前已經發射的兩批星鍊衛星，單顆的重量都在250kg左右，比以往幾噸重的大型通信衛星輕了一個數量級。衛星可以通過Ka和Ku波段與地面通信，未來可能還會試驗使用V波段的衛星。由衛星的頻段可以看出，衛星通信的頻段與WIFI信号并不在一個頻段，顯然不可能讓各種電子設備通過WIFI方式與衛星直接連接。

事實上，通信頻段的選擇本來就是根據應用需要進行，穿過幾堵牆就會嚴重衰減的WIFI信号，顯然無法承擔起穿過大氣層和電離層，與衛星交換信息的任務。在早先接受CNN采訪時，馬斯克已經明确表示，用戶需要配備一個與星鍊的特别接入設備，才有可能享受衛星上網的便利。馬斯克曾經在推特上打趣說“衛星的WIFI密碼是‘火星人’（martians）”，這顯然是一個美式的幽默，想要拿出手機就連上星鍊，是沒有可能的。

“星鍊”衛星

SpaceX宣稱星鍊的另一個賣點是為未能接入互聯網的地區和人口帶來互聯網服務。誠然，衛星通信從技術上的确能實現這一點，但這種宣傳口号，未免給人一種馬斯克在搞送互聯網下鄉和因特網扶貧之類的慈善活動的感覺。但實際上，星鍊作為一個商業項目，回本并盈利是其商業成功的基本要求。

據估計，如果星鍊的規模真的達到計劃中的12000顆，其耗資可能高達100億美元。而星鍊的使用，也肯定是要付費的。這些之前沒有互聯網的地區和人口，很大程度上是因為經濟欠發達才沒有便捷的互聯網介入，而這些地區收入并不高的潛在用戶如何讓SpaceX回本和賺錢，前景并不明朗。

不過，馬斯克還有另一個金主。美國軍方已經對星鍊系統産生了興趣，美國空軍在去年12月向SpaceX撥付了2800萬美元的研究經費，而如此巨款支撐的僅僅是在星鍊上進行軍用通信的測試。一旦測試效果良好、美軍決定采購SpaceX的服務，估計SpaceX将持續獲得金額更大的合同。

馬斯克和SpaceX的高層在與美國空軍談生意

作為一家商業公司，尋求商業上的成功是就是它的本職，但在商業目的之外配以看起來能夠占領道德高地的宣傳，讓人不能不對這個公司産生“嘴上全是主義、心裡都是生意”的印象。

太空垃圾風險和焦慮的天文學家

筆者本人是共享單車的忠實用戶，但也見識過不同共享單車廠商瘋狂投放單車圈地、造成城市公共管理諸多問題的情況。而現在，不少人正在擔心星鍊如此巨大的衛星投放量，會不會在太空中造成如共享單車亂象一樣的問題。馬斯克星鍊計劃的總衛星數，相當于全世界現在在軌工作衛星數的好幾倍，這高達12000顆（遠期計劃中數量甚至更大）衛星，即便有小概率的衛星失效，都會帶來不小的太空垃圾風險。

對于這樣的風險，作為美國政府部門的NASA所屬的部門已經開始了研究。根據NASA的太空碎片辦公室發布的一項研究結果，對于成千上萬顆小衛星組成的地軌星座系統，必須有99%以上的衛星能夠完成任務後處置（PMD），在結束工作後會即時離軌。

對于正常工作的衛星來說，一般都會預留燃料，在壽命将近時利用發動機控制衛星降低軌道，快速進入與大氣層強烈相互作用并下墜焚毀的階段。然而，如果衛星在工作過程中意外失效，就不能完成NASA研究中所要求的即時離軌，隻能等待衛星與中高層稀薄大氣的緩慢作用，使衛星的軌道逐漸降低。在早先的設計中，星鍊曾經計劃使用1000公裡左右高度的軌道。而後來為了能讓失效的衛星在幾年之内能自行墜落，其實際使用的軌道降低到了550公裡。

壞消息是，在今年5月發射的第一批60顆星鍊衛星中，在僅僅一個多月之後就已經有3顆與地面失聯，有可能成為太空垃圾了。随着時間的增加，這些衛星是否會繼續暴雷就不得而知。同時，如果按照馬斯克的想法，大躍進式地在短時間内建成星鍊，在衛星的可靠性尚未被充分驗證和改進之間，海量的星鍊衛星就已經進入了近地軌道。

從筆者自己工作領域的角度看，近幾年剛好是太陽活動水平在11年周期中的低年，吹襲地球的太陽風暴較少，給衛星帶來的風險也較低。而一旦進入五六年後的太陽活動高年，這些衛星是否能夠經受住頻繁出現的太陽風暴所帶來的高能粒子打擊和表面充放電效應，也是一個未知數。如果這些衛星為了降低成本而并沒有進行足夠的抗擊惡劣空間效應的能力，而他們身上的“死穴”又是被批量複制的，在最糟糕的情況下，大量衛星在太陽風暴的打擊下集體失效，可能會讓近地軌道變得難以利用。

在星鍊的官網上，除了一兩句話宣稱自己的衛星很靠譜，不會造成太空垃圾的大問題外，外界找不到關于這些衛星進一步的資料，因此很難确認這些結論是否靠譜。在NASA的那項研究中，研究者也坦言他們所得到的衛星資料是十分有限的。對于太空垃圾的問題，馬斯克構思“星鍊”的宏大版圖時似乎并沒有考慮，隻是FCC等監管部門和業界輿論提出質疑時，才在原來的系統方案上進行修補，而且至今也沒有公布SpaceX自身系統的太空垃圾風險研究結論或報告，而這些都是引起外界疑慮的原因。畢竟，共享單車泛濫時，城管部門出動幾輛卡車就能把胡亂停放的單車清走，但清理太空中失效的衛星，則是一件既十分複雜又耗資巨大的事情。

國際天文聯合會公布的天文觀測受到影響的實例。圖中的亮點為美國洛厄爾天文台試圖觀測的天體，圖中的亮線為星鍊衛星侵入望遠鏡視野後留下的痕迹

除了太空垃圾外，天文學家們也對星鍊的部署提出了擔憂。由于這種通信衛星的太陽能電池闆和外殼多使用高反射率材料，其在夜空中呈現出明顯的閃光。在星鍊之前，星鍊的“前輩”銥星帶來的閃光就給天文學家的觀測們增加了一點麻煩。不過由于銥星數量較小，這種麻煩的出現也不大頻繁。而如果12000顆星鍊一起上天，天文學家們擔心以後在地面進行的光學天文觀測将被嚴重的幹擾。除此之外，星鍊無處不在的無線電覆蓋也會幹擾接收天體無線電信号的射電天文學的觀測。為此，國際天文聯合會曾經專門發表聲明，代表天文學界對星鍊的部署提出了擔憂。但是，馬斯克和SpaceX的态度還是一如既往地敷衍應付，隻是斷言自己的衛星不會産生嚴重影響，卻拿不出系統的研究報告和結論。

也許，馬斯克在天馬行空地構造自己的太空夢想時，沒有想過自己的夢會不會打擾到别人的夢。

本文系觀察者網獨家稿件，未經授權，不得轉載。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!