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仅隔三天又发射!中国星网急了!

7月30日,我国在海南商业航天发射场成功用长征八号甲运载火箭,将卫星互联网低轨06组卫星送入预定轨道。值得注意的是,仅仅
7月30日,我国在海南商业航天发射场成功用长征八号甲运载火箭,将卫星互联网低轨06组卫星送入预定轨道。值得注意的是,仅仅3天前,7月27日,05组卫星才刚成功入轨。

2024年12月16日,GW 星座以 “一箭10星” 完成首批组网卫星发射。2025年2月11日,卫星互联网低轨02组卫星完成发射升空。4月29日,卫星互联网低轨03组卫星升空。6月6日,卫星互联网低轨04组卫星升空。再加上7月的这两次密集发射,低轨卫星发射频率呈逐渐上升趋势。这不仅标志着我国低轨卫星互联网从技术验证迈向规模组网,更折射出全球太空资源争夺进入白热化阶段的战略紧迫性。

这不是简单的“多发几颗”,而是一场关于轨道资源的“抢位赛”。

卫星频率/轨道资源是稀缺的有限资源,卫星频率资源需要在卫星使用前3到5年区间内申请,申请后7年内不启用将会被注销。

一方面,频率/轨道是卫星运行中必不可少且极其稀缺的资源。一颗卫星所占据的通信频率和运行轨道,是很难与其他卫星共享的。另一方面,国际电信联盟(ITU)是联合国负责信息通信技术事务的专门机构。对于规划分配,ITU遵循公平分配保证必要的需求;对于占比较大的非规划分配,ITU遵循先到先得的原则分配资源,具体可分为预先公布、协调、通知登记三大步骤。

根据ITU相关规定:(1)需要在卫星网络投入使用前不早于5年,但不晚于2年,向ITU申报、公布拟发射卫星将使用的频率和轨道;(2)卫星频率与轨道资源在提出申请的7年内,必须发射卫星并正式的启用资源,否则会予以注销。

意思就是频率和轨道资源实行“先占先得”机制,谁先递交申请且通过技术审核,谁就拥有使用权。在需在申请后的7年内发射第一颗卫星,在申请后的第9年内部署其星座的10%,在申请后的第12年内部署50%,在申请后的第14年内完成全部部署。若任一阶段目标未达成,该星座所对应频谱权利将仅保留已部署卫星所需的比例,其余频谱作废,将回收并释放供其他国家/组织申请使用。我国星网2020年申请,2027年至2030年是关键时间节点。

SpaceX自2016年起陆续向国际电联(ITU)提交共4.2万颗卫星计划,通过“大规模发射、边部署边迭代”的策略,SpaceX的“星链”星座已部署超8000颗卫星,占据全球80%低轨频轨资源,用户突破460万,覆盖欧美及发展中国家。

中国星网的“国网”星座计划包含GW-A59和GW-A2两个子星座,其规划发射12992颗卫星,6080颗部署于500公里以下极低轨道,6912颗部署于1145公里轨道,涉及Ku、Ka等多个频段。旨在形成覆盖全球的互联网卫星星座,并将推出手机直连卫星通信模式。

卫星互联网的建设是一个庞大的工程,需要大量卫星组网才能实现诸如全球高速互联网接入、物联网数据传输等功能。更多卫星进入轨道,意味着卫星互联网星座的初步形态正逐步搭建起来,功能也将越来越完善,将“国网”星座的部署推入快车道。

对比星链

国网星座的技术架构与SpaceX的星链相似,都采用了低轨卫星(LEO)星座配置,但在市场目标与商业模式上却大相径庭。星链专注全球商业市场,采用国际通用的通讯协议,以“以星补地”的方式实现了现网终端的卫星互联网接入;而中国星网则更加注重自主通信技术,旨在提升网络安全和信息主权,服务本土用户。

除了技术层面的比较,国网星座在商业模式上也倡导与地面移动网络的深度融合,力求通过5G NTN(非地面网络)技术实现卫星与地面网络的无缝连接。这一探索为未来的无限可能性打下了基础。

在部署规模上,星链计划部署卫星超4万颗,中国星网目前规划约1.3万颗,起步阶段卫星数量较少。但中国星网基于自主通信技术,在保障国家信息安全和信息主权方面有着独特优势,更贴合国内及“一带一路”合作伙伴国的需求。

技术突破:从“单星”到“星座”的跨越

此次发射的卫星采用Ka等频段载荷,主要提供宽带通信和互联网接入服务,是“国网”星座实现全球覆盖的关键一步。

长征八号甲运载火箭的首飞任务,进一步验证了中国为低轨星座量身打造的中型火箭技术体系。

值得注意的是,海南商业航天发射场作为中国首个专为商业航天设计的发射场,已连续三次成功执行发射任务,填补了国内在高密度发射基础设施上的空白。这种“火箭+发射场”的协同模式,为中国未来大规模低轨卫星部署提供了坚实支撑。

尽管进展显著,但中国低轨卫星产业仍面临多重挑战。

1、运载火箭技术

中国尚未完全掌握可重复使用的垂直起降运载火箭技术,而SpaceX的星链项目已通过低成本发射显著降低星座部署成本。中国需突破火箭回收、燃料效率等技术,以匹配巨型星座的高频次发射需求。

2、卫星制造与量产能力

传统卫星制造工艺复杂、周期长,难以满足大规模星座对高效率和一致性的要求。目前国网星座在轨卫星数量还处于两位数阶段,国内微小卫星年产能缺口达90%,发射能力不足制约星座组网进度。此外,卫星终端需实现低成本化和小型化,但技术难度较高。

3、空间碎片与轨道管理

巨型星座部署可能加剧低轨轨道碎片问题,需主动离轨技术规避冲突。国际电信联盟(ITU)的频率与轨道协调流程复杂,需长期博弈以避免与现有星座冲突。

4、巨额资金投入

成本端,与SpaceX先进水平相比,我国商业航天在卫星制造及发射环节仍有较大差距:

Starlink卫星制造成本为50万美元/颗,约350万人民币/颗,而国内低轨通信卫星的制造成本约为3000万人民币/颗,约为Starlink的8.5倍。

SpaceX 的“猎鹰9号”发射成本单位质量报价为约2700美元/kg;而国内在火箭回收复用技术方面尚处于攻关阶段,目前国内民营火箭每公斤报价仍在8万至11万元区间,成本水平显著高于国际先进水平。

5、国际规则与地缘政治

中国需在ITU框架下申请轨道资源,但面临美国星链等项目的先发优势和市场竞争。西方可能通过技术封锁或地缘政治压力限制中国发展。此外,全球卫星通信缺乏统一监管框架,影响无缝覆盖服务的实现。