封面新聞?dòng)浾?楊旭斌

一覺醒來，又有衛(wèi)星上天。據(jù)中國航天科技集團(tuán)消息，8月17日22時(shí)15分，長征六號改運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛，隨后將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌09組衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

最近，你是不是經(jīng)?？吹轿覈l(wèi)星發(fā)射的新聞？這并非錯(cuò)覺。據(jù)公開信息，從今年7月27日開始，到今天8月18日，23天的時(shí)間里，我國成功進(jìn)行了9次衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，平均間隔不到3天。而在這9次任務(wù)中，有5次所發(fā)射的，都是互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星。

我國互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星迎來密集發(fā)射，傳遞出了什么信號？近日，針對這個(gè)問題，封面新聞?dòng)浾邔ＴL了四川大學(xué)空天科學(xué)與工程學(xué)院副教授江秀強(qiáng)。在他看來，近段時(shí)間的衛(wèi)星發(fā)射行動(dòng)，不僅代表著我國的衛(wèi)星技術(shù)有了新突破，還表明我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)或已進(jìn)入快速組網(wǎng)期，而其最終目標(biāo)，便是建設(shè)中國版“星鏈”——中國星網(wǎng)GW星座。

8月18日，長六改火箭發(fā)射現(xiàn)場。（尚宇航 攝）圖據(jù)中國航天科技集團(tuán)

什么是中國星網(wǎng)GW星座？

什么是中國星網(wǎng)GW星座？在回答這個(gè)問題之前，江秀強(qiáng)先進(jìn)行了科普，“我們首先要知道什么是互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星?！?/p>

“互聯(lián)網(wǎng)”，指其主要為用戶提供寬帶通信、網(wǎng)絡(luò)連接等服務(wù)，而“低軌”，顧名思義，就是指該衛(wèi)星的運(yùn)行軌道較低。低軌衛(wèi)星的飛行高度，一般距離地表僅有幾百到兩千公里左右，所以它在進(jìn)行對地觀測、收發(fā)信號等工作時(shí)，有著很大的優(yōu)勢。

但距離地表近也有缺點(diǎn)。由于飛行高度較低，低軌衛(wèi)星會(huì)受到很大的大氣阻力影響，為了保持穩(wěn)定運(yùn)行，它不得不減少太陽能電池板、通信天線的迎風(fēng)面積，但這樣，也就削弱了它的發(fā)電功率和天線信號強(qiáng)度。此外，由于距離地表較近，低軌衛(wèi)星相對地面的飛行速度非?？欤蛇_(dá)每秒七公里以上，無法像中高軌衛(wèi)星那樣，長期在某個(gè)地區(qū)上空緩行或停留。因此，低軌衛(wèi)星對地面的有效覆蓋區(qū)域十分有限。

為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，航天科學(xué)家們想到一個(gè)辦法：既然一顆低軌衛(wèi)星的有效覆蓋區(qū)域小，那就發(fā)射很多顆，讓它們互相“連接”，形成一張大網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，直至覆蓋全球。在太空中，這個(gè)由許多顆衛(wèi)星組成的大網(wǎng)，便是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，也被稱為星座。

江秀強(qiáng)表示，“中國星網(wǎng)GW星座，是我國的首個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，也是我國精心打造的一項(xiàng)重大航天工程。”

萬顆衛(wèi)星織就“星網(wǎng)”藍(lán)圖

中國星網(wǎng)GW星座將由多少顆衛(wèi)星組成？答案是驚人的12992顆。

2024年12月16日，我國成功發(fā)射了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌01組衛(wèi)星，標(biāo)志著GW星座正式邁入建設(shè)階段。截至目前，我國成功發(fā)射衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌09組衛(wèi)星。從編號也可以得知，目前已經(jīng)有9組互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星升空，順利進(jìn)入軌道，累計(jì)衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)超過90顆。

江秀強(qiáng)表示，雖然距離上萬顆的目標(biāo)還差很多，不過，很多同他一樣的航天科學(xué)家都認(rèn)為，我國近期高密度的衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，很可能標(biāo)志著GW星座已經(jīng)開始進(jìn)入高密度組網(wǎng)階段，后續(xù)仍可展望持續(xù)加速。

根據(jù)公開計(jì)劃，未來五年內(nèi)，我國將發(fā)射GW星座約10%的組網(wǎng)衛(wèi)星，到2035年完成全部發(fā)射任務(wù)，組網(wǎng)覆蓋全球。中國星網(wǎng)GW星座建成后，將對我們的生活產(chǎn)生什么影響？

“GW星座就是我國6G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)施，一旦建成，可與地面5G網(wǎng)絡(luò)融合，構(gòu)建天空一體的高速通信網(wǎng)絡(luò)。”江秀強(qiáng)介紹到，“到那時(shí)，我們將享受到更高速、更低延遲的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的地區(qū)，也能輕松實(shí)現(xiàn)‘信號滿格’。高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸還將為智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新興應(yīng)用提供技術(shù)支撐。此外，其在國防領(lǐng)域也大有可為，可以說關(guān)乎我們國家的戰(zhàn)略安全。”

太空“卡位賽” 中國進(jìn)展令人矚目

當(dāng)然，在太空中，有著同樣建設(shè)目標(biāo)的國家不止中國。放眼全球，低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已掀起基建狂潮，而這無疑是一場“先到先得”的卡位賽。

“盡管太空廣闊無垠，但近地軌道可容納的衛(wèi)星數(shù)量是有限的?！苯銖?qiáng)教授指出，“衛(wèi)星之間，需要保持安全距離，一旦互相干擾或者發(fā)生碰撞，對于由萬顆衛(wèi)星組成的星座來說，就會(huì)引發(fā)‘雪崩效應(yīng)’。所以，近地軌道上的衛(wèi)星數(shù)量上限，已經(jīng)引起了各國科學(xué)界和航天部門的廣泛重視?！?/p>

目前的近地軌道衛(wèi)星星座建設(shè)，在國外，最具代表性的便是馬斯克旗下SpaceX公司的“星鏈”。而在國內(nèi)，除了中國星網(wǎng)GW星座，我國也在積極布局千帆星座、“鴻鵠三號”星座等低軌商業(yè)衛(wèi)星星座計(jì)劃。

在江秀強(qiáng)看來，我國互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星近段時(shí)間的密集發(fā)射，反映出我國在大規(guī)模星座建設(shè)方面的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水準(zhǔn)，“我國衛(wèi)星和火箭的批量生產(chǎn)制造、發(fā)射場的高密度調(diào)控等能力都得到了躍升，已經(jīng)完全能夠滿足我國互聯(lián)網(wǎng)低軌衛(wèi)星大規(guī)模部署的需求?！?/p>

面對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，太空不再只是航天強(qiáng)國的象征。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為連接天地?？盏年P(guān)鍵設(shè)施，正被各國視為未來產(chǎn)業(yè)生態(tài)和國家安全的重要支撐，中國在這一領(lǐng)域的進(jìn)展尤為令人矚目。