《“不可能”的事业塑造更美好未来》

《“不可能”的事业塑造更美好未来》

2025年全球共计发射约4500颗卫星,相较40年前的年平均发射量增长20倍以上。这一数据清晰表明,太空探索技术公司(SpaceX)已在全球范围内重塑了卫星制造、发射与运营的行业格局。

2015年1月太空探索技术公司公布星链(Starlink)项目时,目标是彻底重构互联网连接的概念:探索优化全球数据路由的方案,在地球任意地点提供高速、低时延、可靠的互联网服务。要实现这一目标需要部署低地球轨道(LEO/低地球轨道)卫星星座,这一构想在当时被普遍认为“不可能实现”,甚至有观点直白地指出,这一项目会快速导致公司破产。

十年后的今天,星链已在轨运营超过1万颗卫星,为全球数千万用户提供高吞吐量、低时延的网络连接服务。为实现这一目标,太空探索技术公司彻底重构了卫星设计逻辑,同时保障规模化量产能力;星链星座还可快速迭代接入新技术,持续优化网络性能,服务不断扩大的客户群体。

《Via Satellite》2018年3月刊封面
《Via Satellite》2018年3月刊封面,刊登了格温·肖特威尔获评2017年年度卫星高管的访谈内容

这一发展路径和传统天基通信的核心载体——通信卫星的逻辑有本质差异。时至今日,传统地球静止轨道(GEO/地球静止轨道)卫星运营商需投入超10亿美元定制单颗卫星,仅能在地球特定区域提供1Tbps的通信容量,时延在500-700毫秒区间;而星链可通过激光网状网络将拍比特级的信息路由到地球任意节点,时延水平大幅降低。第三代星链V3卫星单次发射即可为星座新增最高60Tbps的通信容量,成本仅为GEO卫星的极小一部分。

依托数千颗卫星重构互联网的思路,还催生了全新的可行应用场景:从太空提供连续的文字、语音、数据蜂窝连接。该模式可消除地面通信盲区,提升高密集场景的通信容量(例如拥挤的体育场、环法自行车赛沿线的高速网络等),更关键的是可在地面通信系统因自然灾害受损时保障连接,从根本上实现用户无论身处何地、遭遇何种情况都能保持通信。

当前星链移动(Starlink Mobile)是面向未改装蜂窝设备的规模最大、稳定性最强的天基通信服务商,也是目前唯一实际向用户提供服务的同类服务商。依托星座的星间激光链路,星链网络可在全球任意地点提供语音、视频、短信服务。

仅用18个月,我们就部署了650颗星链移动卫星,建成全球移动网络,已连接数千万用户,在用户最需要的时刻提供救生级通信服务。平均每月有超过1800万用户在地面通信服务不可用的区域,依赖星链移动连接手机。

运营全球规模最大的1万颗(数量仍在持续增长)卫星星座,也要求我们研发出在低地球轨道安全运维该卫星群的方案。今年早些时候,依托星链快速融合新技术的能力,我们推出了全新空间态势感知系统Stargaze。

Stargaze系统调用星链卫星上超过3万台星敏感器采集的数据,每台星敏感器都会持续观测周边物体,系统可自主探测在轨物体,近实时生成所有探测到物体的精确轨道估算、位置与速度预测。这些预测结果会接入空间交通管理平台,识别太空物体的潜在接近风险,生成碰撞数据报文。为提升所有在轨卫星的运行安全性,我们免费向所有卫星运营商开放Stargaze的碰撞数据。

规模化卫星运营也要求我们重新设计卫星寿命末期的处置方案。在航天发展史上的大部分阶段,卫星退役后都会被遗留在轨道上,星链采取了完全不同的方案:星链卫星在服役期满后会主动离轨,设计上可在地球大气层中完全烧蚀;同时星链采用精准再入方案,在开放海洋上空完成离轨,避开人口密集岛屿、繁忙航空与海运航线。

上述所有成就的实现,都有赖于太空探索技术公司引领的火箭使用模式行业变革,尤其是火箭复用技术。复用设计的核心目标是提升火箭可靠性、优化发射经济性,猎鹰9号已充分验证了这一技术的可行性,推动发射成本下降了一个数量级。由于需要发射数千颗星链卫星,我们有充足的动力推动猎鹰火箭不断提升可靠性、降低成本,目前大量在研新型火箭都在效仿这一设计。

作为全球首款可完全快速复用的火箭,星舰(Starship)将进一步深化这一发展理念,推动太空准入成本再下降一个数量级。星舰的能力加上持续迭代的卫星设计,将支持我们服务地球上更多用户,规模化、经济高效地将通信基础设施延伸到月球及更远的深空,实现太空AI计算,推动人类成为多行星物种,将意识的光芒播撒到星际之中。

毫无疑问,这条发展道路异常艰辛,众多太空探索技术公司的开拓者攻坚克难才取得了当前的成果。但要实现“不可能”的目标,首先就要下定决心,不让“传统的桎梏”扼杀重要创意,也不让它限制我们的行动方向。

本文作者格温·肖特威尔为太空探索技术公司总裁兼首席运营官



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