這幾年隨著商業(yè)航天的快速發(fā)展，業(yè)界相繼提出了多個(gè)低軌星座概念，那么低軌星座究竟是有何磁力，吸引業(yè)界大佬達(dá)成“迷之默契”？大批低軌星座的蜂擁而入，是會(huì)重蹈“銥星”覆轍引發(fā)接連撲街？還是將揮別“歷史的眼淚”，拼出一個(gè)未來(lái)？

一、磁力源于吸引力

我們把離地球表面高度為700~1500千米高度的軌道稱為低地球軌道，而低軌星座是指在此軌道域由多個(gè)衛(wèi)星構(gòu)成、可進(jìn)行實(shí)時(shí)信息處理的大型衛(wèi)星系統(tǒng)。比高軌衛(wèi)星更具成本效益，比地面通信性能更優(yōu)越，是低軌星座的天然優(yōu)勢(shì)。單以此為出發(fā)點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)許多以往難以想象的服務(wù)與應(yīng)用。

另外，隨著微機(jī)電、先進(jìn)制造等行業(yè)的快速發(fā)展，微小衛(wèi)星技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和5G 產(chǎn)業(yè)的繁榮也讓高速率和高帶寬數(shù)據(jù)需求日益凸顯，這些因素也成為低軌星座搶灘暢游的紅海。有專家估算，如果讓全球每一個(gè)角落都聯(lián)網(wǎng)，投入低軌星座成本，未來(lái)有望降到基站建設(shè)成本的1%，這將使衛(wèi)星投資公司的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。另?yè)?jù)Amazon估算，一旦自家低軌衛(wèi)星投入商業(yè)服務(wù)，預(yù)計(jì)將帶來(lái)數(shù)十億美元收入。技術(shù)成熟度的不斷提高、巨大市場(chǎng)潛力和商業(yè)利益的并行驅(qū)動(dòng)，低軌星座成為如今商業(yè)航天獨(dú)角獸必爭(zhēng)之地，也就不足為奇了。

二、低軌紅海平面

根據(jù)SpaceNews網(wǎng)站消息，截至2018年3月，全球至少有15家公司已經(jīng)對(duì)外公布其星座計(jì)劃，并且大部分公司表示將在五年內(nèi)推出自己的第一代星座系統(tǒng)，主要涉及Ka頻段、Ku頻段和V頻段。?

從時(shí)間維度來(lái)看，目前低軌星座發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是上世紀(jì)90年代的首露頭角，第二階段是2014年以來(lái)的強(qiáng)勢(shì)復(fù)蘇。

早期的三大低軌星座系統(tǒng)－Iridium、Global Star和Orbcomm系統(tǒng)均是從上世紀(jì)90年代開始著手研發(fā)部署的，當(dāng)時(shí)正值世界范圍內(nèi)移動(dòng)通信市場(chǎng)蓬勃發(fā)展之時(shí)，其中Iridium捷足先登投入運(yùn)營(yíng)，占據(jù)了先發(fā)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。盡管此后，Iridium和Global Star系統(tǒng)都破產(chǎn)重組，但首批先入的經(jīng)歷與實(shí)踐為其后回歸積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

目前新興低軌互聯(lián)網(wǎng)星座是在上述技術(shù)基礎(chǔ)上的第二次產(chǎn)業(yè)浪潮，其中最受關(guān)注的就是馬斯克的Starlink和維勒OneWeb，這兩個(gè)星座均已發(fā)射了技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星并進(jìn)入實(shí)際部署階段，電信星僅成功發(fā)射了1顆技術(shù)驗(yàn)證星，結(jié)合已知星座設(shè)計(jì)、發(fā)射速度及運(yùn)營(yíng)模式等來(lái)看，預(yù)計(jì)OneWeb公司有望首先完成全球部署并投入市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)。

從性能維度來(lái)看，OneWeb與Starlink采用相同工作頻段，不同的是采用彎管架構(gòu)實(shí)現(xiàn)上下行鏈路信道關(guān)聯(lián)映射，其靈活性與頻譜利用率相對(duì)有限。此外，Iridium、Starlink與電信星均設(shè)計(jì)構(gòu)建星間鏈路，OneWeb等其它星座還未涉及，星間鏈路在通信與測(cè)控等方面極具優(yōu)勢(shì)且抗毀性強(qiáng)，未設(shè)置星間鏈路必然以增加地面布點(diǎn)為代價(jià)，并會(huì)因用戶視場(chǎng)限制影響使用體驗(yàn)，但星間鏈路同時(shí)易受空間環(huán)境及干擾影響，星上路由選擇也會(huì)增加衛(wèi)星研制難度，降低對(duì)技術(shù)升級(jí)更新的適應(yīng)能力，這對(duì)衛(wèi)星數(shù)量龐大的低軌星座來(lái)說(shuō)可謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

在應(yīng)用發(fā)展維度，主要制約因素體現(xiàn)在成本效益與市場(chǎng)兩個(gè)方面。可持續(xù)發(fā)展必然以良好的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)需求契合度為驅(qū)動(dòng)，這同樣與系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式緊密相關(guān)。重生的Iridium星座一方面通過(guò)控制成本，提供 Iridium Certus多數(shù)據(jù)速率組合與載荷搭載服務(wù)等，將目標(biāo)市場(chǎng)鎖定在海洋、高山等政府、石油、航海企業(yè)愿意支付更多費(fèi)用的地方，另一方面憑借與美國(guó)防部千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，維持其“先發(fā)制人”已然成型的布局優(yōu)勢(shì)。OneWeb和Starlink均計(jì)劃研制大量低成本小型基站，把諸多小型商戶甚至個(gè)人變成分銷商，用這些小型基站向移動(dòng)終端用戶提供寬帶入網(wǎng)服務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與目前移動(dòng)寬帶基本相同。

三、告別地心引力有多難？

古印第安有句諺語(yǔ)，“別跑太快，等一等靈魂。”在當(dāng)前一擁而上的低軌搶位大戰(zhàn)中，每一玩家或?qū)⒚媾R著同樣的尷尬：大環(huán)境和產(chǎn)業(yè)鏈的欣欣向榮，未必代表真實(shí)的需求與同步。頻軌資源的稀缺在鎖定過(guò)多關(guān)注的同時(shí)，也催生出了不少激進(jìn)而冗余的星座設(shè)計(jì)。無(wú)論是從衛(wèi)星到終端、從資本到應(yīng)用一應(yīng)俱全，以盤活現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)模式為基進(jìn)而迭代升級(jí)；抑或借助一體化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，以跨界創(chuàng)新能力打破現(xiàn)有行業(yè)格局，卡位時(shí)代機(jī)遇來(lái)輸出“改造世界”的偉大情懷；還是專于一隅，將集約與精深融為一體，樸守簡(jiǎn)單的幸福.....剝?nèi)タ茖W(xué)暢想和風(fēng)投資本的熾熱光環(huán)，低軌紅海拼殺背后藍(lán)海的冰冷深邃，更多需要的是對(duì)其發(fā)展內(nèi)核與靈魂的現(xiàn)實(shí)拷問(wèn)。在當(dāng)今萬(wàn)物互聯(lián)的開放時(shí)代，衡量生存空間的重要標(biāo)準(zhǔn)是接續(xù)融合與不可替代。告別地心引力，低軌星座發(fā)展只有和而不同、求同存異，或能通變則久、星耀高懸。

作者 | 滿莉、何方舟、魯靜