一箭10星!中國在天上布的局,你看懂了嗎?
8月26日凌晨,中國在海南商業(yè)航天發(fā)射場,用長征八號甲(遙三)運載火箭,成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術的10顆低軌試驗衛(wèi)星送入了預定軌道。
這是一次看似常規(guī),但信息量極大的成功發(fā)射。
下面我們分幾個層面來科普和解讀。
先來說說“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”與“低軌衛(wèi)星”。
什么是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)?就是把地面的基站“搬”到天上去,用成千上萬顆衛(wèi)星組成一張覆蓋全球的通信網(wǎng)絡。它的終極目標是讓任何人,在地球上任何角落(沙漠、海洋、空中)都能享受到高速、低延遲的互聯(lián)網(wǎng)服務。
為什么是“低軌”(LEO)呢? 眾所周知,衛(wèi)星軌道越低,信號延遲越小,傳輸速度越快。傳統(tǒng)通信衛(wèi)星在地球靜止軌道(GEO,距地約3.6萬公里),延遲高達數(shù)百毫秒。而低軌衛(wèi)星通常在500-1200公里高度,延遲可以降到幾十毫秒,媲美地面光纖,足以支持在線游戲、視頻會議等實時應用。代價是,軌道低意味著覆蓋面積小,所以需要發(fā)射大量衛(wèi)星組成“星座”才能實現(xiàn)全球覆蓋。
而這就是SpaceX的“星鏈”、OneWeb等正在做的事。
“海南商業(yè)航天發(fā)射場”是中國首個專為商業(yè)航天打造的發(fā)射場。它的低緯度(靠近赤道)是巨大優(yōu)勢,因為這里地球自轉的線速度最大,可以用更少的燃料將衛(wèi)星加速到所需速度,相當于火箭的“運載能力”變相提升了,特別適合發(fā)射前往低傾角軌道的衛(wèi)星,性價比極高。
長八甲是長八的改進型,最大的特點是采用了模塊化、可定制的設計。
它的助推器和芯一級可以靈活組合,像“搭積木”一樣適應不同任務需求。這次任務可能是其“無助推器”的基本構型首飛,體現(xiàn)了中國火箭為應對高密度發(fā)射任務而追求的高效、低成本思路。
“一箭10星” 是發(fā)射低軌星座的標配技術,要想快速部署成千上萬顆衛(wèi)星,就必須掌握一次發(fā)射大量衛(wèi)星并精準送入不同軌道位置的技術。從這次成功發(fā)射來看,恰好驗證了我國火箭的“一箭多星”分離控制和部署能力。
那么,這次發(fā)射的真正看點在哪?
第一,我認為,它不是“星鏈”,但它是“中國版星鏈”的關鍵一步。
很多人直接稱此為“中國星鏈”,這并不準確。官方口徑一直是“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術試驗衛(wèi)星”。
這就意味著,我們與所謂“星鏈”技術所處的階段是有不同的。我們?nèi)蕴幱诩夹g驗證和試驗階段,而SpaceX已進入大規(guī)模部署和應用階段。這次發(fā)射的10顆星,其主要任務很可能是測試衛(wèi)星之間的激光通信(星間鏈路)、新型通信載荷、自主避碰技術等核心關鍵技術。把這些技術摸透、練熟,才是大規(guī)模組網(wǎng)的前提。
然后是策略方面,也有非常大的差異。中國的星座計劃(通常被稱為“GW”星座或“國網(wǎng)”)采取的是一種更謹慎、更循序漸進的策略,是具有中國特色的發(fā)展策略。先通過幾次試驗任務驗證全技術鏈,再開始“下餃子”式的批量發(fā)射。這與SpaceX“快速迭代、容忍失敗”的風格形成對比,體現(xiàn)了不同的工程哲學。
第二,是這次“國家隊”與“商業(yè)航天”之間炮制出的完美協(xié)奏。
這次發(fā)射是中國航天“國家隊”(中國航天科技集團)與商業(yè)航天生態(tài)協(xié)同發(fā)展的一個典范。
火箭是“國家隊”的,長八甲是航天科技集團的王牌商業(yè)火箭,主打性價比和高可靠性。
發(fā)射場是“新”的,海南商業(yè)發(fā)射場本身就是為了擁抱商業(yè)發(fā)射大潮而建。
所以,衛(wèi)星背后或者是有“商業(yè)力量”,比如說,雖然衛(wèi)星主體 likely 由“國家隊”院所研制,但其中很多單機、部件可能來自新興的商業(yè)航天公司。
從這一點可以發(fā)現(xiàn),中國現(xiàn)正以實質行動構建一個以國家隊為龍頭、拉動整個商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈共同發(fā)展的新模式,旨在用最高的效率和最低的成本,去迎接即將到來的太空基礎設施競賽。
第三,這應該是我的一個大膽的推測:即搶占寶貴的“軌道”和“頻段”資源。
這是最殘酷、也最現(xiàn)實的戰(zhàn)略考量,近地軌道和通信頻段是不可再生的戰(zhàn)略資源,遵循“先到先得”的國際申報原則。
SpaceX的星鏈已經(jīng)申報并獲批了數(shù)萬顆衛(wèi)星的軌道和頻段,后來者必須精心設計自己的軌道,避免與之沖突,并且要抓緊申報和發(fā)射,否則未來將無路可走、無頻段可用。
我們的這次試驗發(fā)射,一方面是在技術上練兵,另一方面也是在用實際行動向(ITU)申報和“占坑”,表明我們正在積極使用這些資源,以確保我們在未來太空網(wǎng)絡世界中擁有一席之地。
國際電信聯(lián)盟
如果說的直接些,其實就是一場無聲的“太空圈地運動”。
一個覆蓋全球的低軌衛(wèi)星星座,其價值遠不止于“全球上網(wǎng)”。
傳統(tǒng)幾顆大型衛(wèi)星一旦被摧毀,整個系統(tǒng)就癱瘓了。
而由成千上萬顆小衛(wèi)星組成的星座,除非被摧毀大半,否則極難被完全破壞,生存能力極強。
不僅可以用于通信,還可以集成遙感、導航增強(大幅提升GPS/北斗精度)、物聯(lián)網(wǎng)等功能,形成一個強大的全球態(tài)勢感知和信息傳輸體系。
這對于未來的軍事應用、災害應急、遠洋運輸、自動駕駛等領域都具有顛覆性的意義。
某種程度上,這次的火箭發(fā)射,肯定不能直接歸結為簡單的火箭升空、或者常規(guī)發(fā)射。
它是中國在爭奪下一代空間基礎設施主導權的漫長征程中,邁出的堅實而關鍵的一步,從宏觀上思考,我認為表現(xiàn)的信息已經(jīng)非常明確:
技術上,我們正在穩(wěn)扎穩(wěn)打地攻克核心難關。
模式上,“國家隊+商業(yè)”的新生態(tài)正在成熟。
戰(zhàn)略上,我們正以堅定的姿態(tài)加入這場決定未來數(shù)字世界格局的“太空競賽”。
前路依然漫長(比如如何大幅降低衛(wèi)星制造成本、如何解決太空碎片問題等),但點火已經(jīng)成功,火箭已然升空。
未來,這才剛剛開始。
本文作者 | 東叔
- 審校 | 童任
- 配圖/封面來源 | 騰訊新聞圖庫
- 編輯/出品 | 東針-知識頻道(未經(jīng)允許,禁止轉載)
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.