前天曾提到,谷歌放弃了烧钱8年的自动飞行Loon计划,主因是没有找到商业模式。其实,还有一个不得不放弃的原因,那就是谷歌气球干不过快要挤爆天空的卫星群。之所以说“快要挤爆”,是因为光是马斯克SpaceX的百亿美元Starlink计划,便要在近年里把42000颗卫星送上天。

Starlink目前已经朝天上发射了约1000颗卫星,但并非一家独大。它早期的竞争对手OneWeb被英国政府和印度公司从破产边缘解救后,称自己将继续完成那由648颗卫星组成的LEO宽带计划。上个月,他们在原有74颗卫星的基础上又发射了36颗卫星。与此同时,亚马逊的Project Kuiper太空项目,也在做一个由3236颗卫星组成的低地球轨道网络。

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由动辄数以千计并一直在密集发射的卫星群可以看出,谷歌的大型气球网络计划关闭真的不只是因为盈利模式不好找,更是因为气球网络基本干不过卫星网络。

其实,还有家公司更有觉悟,比谷歌还要早地发现了这一点,那就是Facebook。Facebook也曾有一个砸了大价钱的飞行互联网项目,叫Aquila,主要是使用无人机来组建偏远地区的移动通信网络。但当时,上有各公司言之凿凿的卫星网络,下有谷歌打破技术壁垒的高空气球网络,市场定位不好找就算了,连无人机要飞多高都要斟酌许久。于是在2018年,Facebook干脆直接宣布了放弃Aquila计划。

卫星网络曾经被人们认为是最慢且最昂贵的选择,并且很多人认为那是不得已时才会去使用的互联网服务。比如大家耳熟能详的海事卫星网络,通常都是在陆地互联网无法到达的地方才会使用,算是一种无人区应急级别的网络。但事实果真是如此吗?实则不然。

这便要从地球轨道开始讲起了。地球轨道本质上有三种类型:高地球轨道,中地球轨道和低地球轨道。其中,高地球轨道离地表最远,距离地球赤道面35786km,国际海事卫星和许多天气卫星往往都是在这条轨道上。而中地轨道距离地球的距离是2000km-35786km之间,运行的卫星包括导航和特殊卫星,主要是为了监视特定区域。而前面提到的几家科技公司及其他大多数科学卫星,都在180km-2000km之间的低地球轨道上。

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卫星的轨道越高,它的移动速度就越慢,比如高地球轨道每天只能精准地绕地球一次。讲到这里,想必大家也发现了,地球自转也是一天时间,所以高地球轨道也叫地球赤道同步轨道,或地球静止轨道。这个高度的轨道英文为high Earth orbit或geostationary orbit,简写作GEO。由这个轨道上运行的卫星提供的网络服务,大家一般称之为GEO卫星网络。海事卫星网络就是属于这种,目前服役的卫星数量为14颗,资源稀缺带来的费用高昂也就不足为奇。

而本文开头提到的谷歌氦气球和 Facebook无人机,基本选择的是大气层中的平流层。几家科技公司发射的卫星群,高度也并非想象中那么高,选择的都是起点在大气层上方的低地球轨道。低地球轨道的英文名称为low Earth orbit,故而这个轨道区间的所有卫星网络都被称之为LEO卫星网络或LEO宽带网络。这个高度的轨道也是之后各类LEO网络提供商的必争之地,说天空将要被挤爆其实并不夸张。

这些低地球轨道卫星群,一般都将在Ku波段运行,基本上是在电磁频谱12-18 GHz部分的微波频率范围内进行通信。其中,OneWeb的卫星群宣称自己使用了一种渐进螺距(progressive pitch)的技术,卫星会略微转动以避免对地球同步赤道轨道上的卫星产生干扰。

当卫星的高度降低,技术含量以及研发费用自然就低,而卫星数量增多带来的结果是,星空将布满人造航天器。并且一旦开始商业化,LEO卫星网络的价格将一天一个价,很快就可以极其亲民。目前,马斯克的Starlink已经提供了少量的宽带服务给英国和北美民众,首次试用的价格是每月收费99美元或75英镑,外加一笔499美元(375英镑)的一次性硬件费用。说实在话,这个费用并不比当前的其他网络费用贵多少。

目前,Facebook和Google已经放弃原有项目,Amazon正在磨刀霍霍,OneWeb在寻求1亿-15亿美元的新资金,雄心勃勃的SpaceX在计划分三步走,先把42000颗卫星中的12000颗送入轨道。另外,据《南华早报》报道,我国也逐步宣布了支持卫星宽带部门不断发展的各类措施,鼓励建立LEO网络。

虽然有星空被人为侵袭的困扰,但好在太空一直都是一项巨大而冒险的投资。超高的经济负担能力和可能要花费很多年才能真正盈利的担忧,带来了卫星网络准入门槛的提高。我们享受聪明人带来的便利时,也还可以在将来的漫天星星中,留存下一片自然星光。极速网络与原始星空二选一的日子并不会太早到来。