详解“星链计划”

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这几天的马斯克很火，先是发射SpaceX火箭爆炸，引得国民一篇欢腾，接着发射SapceX火箭成功，又引得国民一篇哀嚎，看得出大家很关心美国的科技进程，既然如此，我们一起来打开新世界的大门吧！

Part1

先自吹一下，此文是全网关于“星链计划”最完整透彻，最通俗易懂的文章，不枉我听取了专家组成员的意见，这个事儿形势如何，大家看完就懂。

要谈星链计划，先聊马斯克，马斯克是地球上最可怕的疯子，他的项目一个比一个夸张，你看到的时候一定会发出阵阵惊叹，觉得这人是骗子，然而马斯克可不比贾跃亭，人家是毕业于宾夕法尼亚大学并在斯坦福博士期间辍学的科技狂人，是实打实的企业家。

马斯克引领的世界级项目有7个，具体如下：

一、纯电动汽车特斯拉

这玩意儿在8年前被人批斗，说电池技术不成熟，充电桩太麻烦，续航里程是大问题，我是一路看过来的，然而今天的特斯拉已经普及开了，还在上海设厂推动国产化。


二、移动支付Paypal

要论移动支付，中国完爆美国没啥疑问，我们的支付宝和微信支付都比Paypal和Apple Pay好用，但马斯克创立Paypal是在1999年，并于2002年卖给了Ebay，这就很超前了。

美国的移动支付受限于成熟的信用卡体系和无法统一结算的体制弊端，它诞生于美国，创设于马斯克，却繁荣在中国，这是马斯克的遗憾，也是美国的遗憾，但无论如何，这又是马斯克的一项惊人创举。


三、太阳能Solarcity

这是一家光伏发电企业，由马斯克在2008年成立，Solarcity现在是美国太阳能发电供应商龙头，中国的通威股份、隆基股份也做了类似的项目。

太阳能的门槛并不高，但关键在于马斯克启动得早，2018年你看到满地的太阳能电池板并不稀奇，但2008年提出并实施就很超前了。


四、SpaceX

这是全球第一家私人太空发射公司，以往发射火箭都是靠举国之力实现的，而马斯克将其私有化、平民化、简易化，获得了NASA16亿美元的订单，于2012年5月首发成功。

马斯克的太空飞船已经和国际空间站对接，可以发射重复使用的“猎鹰九号”，成本大幅降低，这个“猎鹰9号”也是如今执行星链计划的核心载体。


五、超级高铁Hyperloop

这是马斯克假想的亚音速浮空列车，时速能达到惊天地泣鬼神的1120公里，比飞机还快，这意味着你坐Hyperloop从成都去北京只需要1个半小时，太夸张了。

不过马斯克这个项目做得不太成功，2017年之后就没消息了，也不知是资金层面的阻力、社会层面的阻力还是科技层面的阻力，我感觉三者兼具。

马斯克的设想是用一个局部真空的管度系统承载胶囊型列车，就像下图那样，这太不可思议了，总之高铁而论，中国是世界第一。


六、火星移民计划

这玩意儿就太扯淡了，完全是PPT骗局，火星没有适宜人类生存的环境，人类在火星上仅能存活几十天，移民过去就是死路一条。

为了表明可行性，马斯克说要在火星上扔一万颗核弹，把火星两极的二氧化碳炸出来，让它变得和地球一样温暖，这下子有人动摇了。

随着马斯克挂牌出售了自己的所有房产，并表示：“我不需要现金，我只想献身于火星和地球。”之后，大家就都信了。


火星移民计划自在全球发起以来，有上百个国家的8万多名志愿者报名，其中有1万多人来自中国，这意味着马斯克光靠火星移民的PPT就割了很多钱，至于具体数额是多少，我也不知道。

很多人看破之后要求退款，但遭到了拒绝，马斯克牛逼不假，但他绝对不是白莲花，目测这笔钱被挪到其他项目上去了，比如本文重点谈论的星链计划。


七、星链计划

这是一个利用低轨卫星实现通信的系统，马斯克打算在2027年之前发射4.2万颗卫星，把天空联结成星座，故称之为“星链计划”。

卫星有很多种，比如气象卫星、勘测卫星、军事卫星，不同卫星有不同用处，而通讯卫星就用来发射信号。

如果星链计划得以实现，美国将重新夺回通信阵地，华为好不容易铺设的5G网络将被称为破铜烂铁，所以这是一件值得警惕的大事。


这7个项目成了4个，失败了1个，有1个是骗局，还有1个正在进行，马斯克是很成功，但并非事事成功，以他的智商和科学素养，你根本不知道自己什么时候被割，这就是牢固的专业壁垒。

这7个项目有一个共同点，那就是都很超前，马斯克永远走在全人类的前面，物理水平不够的人压根无从分辨，所以要了解星链计划，我们必须拿出专业素养来。




Part2

说到星链计划，我必须讲清楚它的原理，这部分虽然晦涩难懂，但杰哥的表述言简意赅，相信大家理解起来不会有什么困难。

质疑星链计划的人有四大法宝：

一、阻碍天文观测，阻挡阳光

这个事情是大家多虑了，有没有阻碍观测我们做个计算就行了，科学最大的门槛就是数学计算，这玩意儿很枯燥，但你要是不算就没法走进科学，认为星链计划把天空堵住那是想当然。

马斯克最初计划是发射1.2万颗卫星，现在改成4.2万颗，大家一听，哇塞，几万颗卫星，要不要这样？美丽的地球怎么办？其实即便上满4.2万颗，我们的星空也不会怎么样，星空污染只是反对马斯克的借口。


按照轨道高度的不同，通信卫星分成低轨卫星、中轨卫星和高轨卫星，低轨卫星距离地面500-2000公里，而地球半径是6371公里，根据S=4πr^2的公式，如果把轨道高度固定，以地心为球心，这几万颗卫星活动的表面积可以达到5.9亿-8.8亿平方公里。

这个数字是什么概念呢？我举个例子，中国的国土面积是960万平方公里，这相当于60个中国，而一颗卫星的横截面积也就4平米，4.2万颗加到一起也才16.8万平米，也就是0.168平方公里，只占总面积的三十亿分之一。

三十亿分之一又是什么概念呢？它相当于一套别墅里有一粒芝麻，如果星空是那套别墅，被星链连成一片的卫星就是那粒芝麻，一粒芝麻能挡住什么呢？


二、制造太空垃圾，污染星空，坠落地球

至于太空垃圾什么的，你大可不必担心，人类还没闲到去清理太空的程度，这事儿让我想起了瑞典那位被利用的环保女孩，看到她慷慨激昂的陈词，普京一句话就怼回去了：我建议她给伐木工提供饭碗，否则就闭上嘴巴。

环保卫士最大的毛病就是不懂科学也不懂经济，成天想着纯天然零污染，也不去辩证看待环境和发展的矛盾，再一个，这些卫星报废之后也掉不下来，它将一直在星空环绕地球做匀速运动，那些中轨和高轨卫星甚至会因为地球引力的减弱而逐渐远离，物理不差的人都能理解。

我们发射卫星需要迈过第一宇宙速度的坎，而一旦迈过去了，在没有其他外力作用的情况下，卫星跟火箭都不会掉下来，所以担心头上掉颗卫星下来被砸死那是杞人忧天。


三、接受信号困难

接受低轨卫星不是困难而是麻烦，它需要信号转发器，转发器多大呢？大概是一台笔记本电脑那么大，通过转发器给手机传输信号之后，我们的手机才可以通话和联网。

如要手机直接从卫星接收信号，那需要科技进步到接收器只有芯片那么大，然后将其植入手机，而且手机WiFi的电磁波频分别是2.4GHz和5GHz，低轨卫星的电磁波频却在20Ghz，要两者融合几乎不可能，所以单独购买转发器是必须的。

星链计划的卫星群可以将信号覆盖到全球的每一个角落，大家只需要随身携带转发器就能在大海、孤岛和高山上网，非常方便，它可以增进人类福祉，在科技进步的情况下，转发器缩减到鼠标大小还是有可能的，这样就便携多了。

很多人提到星链计划可以破墙，这个你想多了，政府只需要禁售转发器就行了，就像卫星电视都普及几十年了，国内也不能随便买到卫星天线，你能收看Fox News、CNN、ESPN的电视节目吗？不还得通过第三方转播？所以这根本不叫事儿。


四、成本高

马斯克发射1.2万颗卫星的预算在100亿美元左右，如今改成4.2万颗，预算也就在300-500亿美元，这非常非常低了。

为什么马斯克发射卫星的成本那么低？因为他研发出的“猎鹰9号”火箭是可以回收的！

传统火箭发射完就在大气层燃烧殆尽了，而马斯克的猎鹰9号已经循环利用了20多次，目前发射成功的357颗卫星都是用猎鹰9号送上去的，马斯克6年前“吹牛”说自己可以把火箭发射的成本降至1/10，当时被说是炒作，然而2年后他就实现了这一宏愿，有时候你不得不服，所以成本问题对马斯克来说不是问题。





Part3

相信各位看完第二段就明白星链计划不是吸引眼球的PPT了，它是实打实的科技飞跃。

提出质疑的人或许是不懂科学，或许是不了解马斯克，但我要说的是，国家高度重视星链计划，视其为华为5G网络的最大威胁，已经在跟进这个项目了。

我们好不容易弯道超车，如果被马斯克再超回来，吃了几年的红利都得让回去，长远来看还是竞争不过美国，这让专家组非常担忧。

马斯克最近又提升了科技水平，他发射的低轨卫星距离地面只有340公里，而卫星离地面越近，传输延时越短，路径损耗越小，这意味着马斯克的卫星要比传统卫星信号强度大很多倍，秒下片片的诱惑，你准备好了吗？





马斯克2019年初提出星链计划，最初被认定是PPT项目，但一年过后发射了357颗，这是在疫情导致停工的情况下实现的，期间还有一只火箭爆炸，如此高的效率，可见马斯克的确是个疯子。

马斯克最近开始提速，每个月发射60颗，照这个速度，2024年发射1.2万颗，2027年发射4.2万颗是完全有可能的。

两周前，马斯克在Twitter上曝光了发射卫星的细节，60颗卫星堆叠在一起，每颗卫星重500磅，整重达到18.5吨，是迄今为止SpaceX发射的最重载荷，这些卫星发射到太空之后会自动展开两翼，伸出太阳能电池板，看上去酷毙了。


马斯克的星空网比华为的5G传输速度更快，覆盖面积更广，如果在2027年提前实现，这意味着华为刚把通信网络铺满就直接进入6G时代了，这比通常的10年进化一代提前了整整3年。

为了应对马斯克的威胁 ，我们采取5G+卫星网络的混合战略，2018年11月，科技部拟将“与5G/6G融合的卫星通信技术”课题列入重点研究计划，我们意识到低轨卫星的应用时机已经成熟，千万不能被马斯克抢占，可惜目前已经落在了后面。

假设我们不能研发出可回收火箭，那发射1万颗卫星需要1万只火箭，而马斯克只需要1只，大家知道一只火箭多少钱吗？2亿保底！一万只就是2万亿！谁烧得起这个钱啊，这尼玛裤裆都发射没了。所以成本高低取决于科技水平，星链计划对我们来说不现实，对马斯克来说却是现在进行时。

我们的第一只可回收火箭“长征8号”在2020年首飞，目前还未发射，而马斯克的“猎鹰9号”在2016年就研发成功了，这至少4年的落差让我们的太空竞赛处于下风，所以5G/6G融合是我们的最佳策略。


2019年末，航天科技和航天科工集团分别提出了“鸿雁计划”和“虹云计划”，准备发射300颗和156颗低轨卫星，投资总额300亿，计划在2023年完成。

其实看完数据我是很心凉的，一只火箭可以发射几十颗卫星，456颗卫星分8次就解决了，这么点数量就要300亿，我只能期盼“长征8号”尽快问世。

目前的形式是：我们在5G上遥遥领先，美国战略性放弃，一边钳制华为，一边紧锣密鼓投入6G建设，直接跨代竞争，所以从长远来看，我们的道路依然布满荆棘，大家绝对不能掉以轻心，美国民众很蠢，但精英的牛逼超出你的想象。


马斯克的SpaceX和美国国防部、NASA都有着密切联系，这可不是什么单纯的私企，最初我为华为占领5G的制高点欢欣鼓舞，但当我深入了解星链计划之后，我又开始担忧7年之后的通信格局了，如果星链计划成功，美国将夺回近乎100%的市场份额，那可就惨了。