鱉星鏈?美科學傢把”戰忽局”黑話當真瞭!中國GW星鏈:12992顆衛星

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哈佛-史密森尼天體物理中心的天文學傢喬納森麥克道爾(Jonathan McDowell)的一條推文把大傢給笑噴瞭,他把鱉星鏈當真瞭,不知道這是啥玩意,還去Google翻譯求證到底該怎麼個翻譯法

鱉星鏈?估計各位黑話大神第一時間就反應過來這是啥玩意瞭吧!SpaceX的星鏈是馬斯克傢的,那美國人的將洋星鏈,咱就叫土星鏈,當然這土星鏈似乎不那麼順口,不如叫做土鱉星鏈?然而顯然不如鱉星鏈更“霸氣”,所以這鱉星鏈就是一群玩梗的高手以戲謔的口吻起的非正式玩笑名,充滿瞭自嘲而又自信的調調!

如果還不明明白,去搜索下鱉版,估計大傢就徹底明白瞭

顯然喬納森麥克道爾沒有在中國生活的經歷,他根本就不知道大傢在玩梗,所以還正兒八經的去Google找翻譯,這“鱉星鏈”到底該怎麼個譯法,而“Turtle Link”就是他找到譯名。

不過他顯然也意識到瞭可能不是一個正式名,在Vony7的推文裡回復道:“OK, maybe that name is not real.”,之後還自我調侃瞭一番,說ONEWEB的衛星還真像個烏龜。

似乎到現在為止還隻是一個玩笑,但很有可能未來老外真會用“Turtle Link”來命名我國的星鏈。

緣起:我國成功發射3顆低軌通信試驗衛星

北京時間2022年5月20日18時30分,我國在酒泉衛星發射中心使用長征二號丙運載火箭,采取一箭三星方式,成功將3顆低軌通信試驗衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。該低軌通信試驗衛星主要用於開展在軌通信技術試驗驗證。

三顆衛星中有兩顆是“星鏈”試驗衛星,還有一顆是低軌通信衛星,這幾顆的軌道參數為870 x 896千米,軌道傾角為86.0度的軌道上。

從軌道參數來看,這確實有些奇怪,盡管軌道高度疑似、但它並不像是常見的太陽同步軌道衛星,因為傾角是86°,不過已經有“星鏈”衛星的預告,大傢也都明白瞭,三顆衛星都在同一個軌道上,是類似星鏈衛星、並且保證高緯度地區服務的一個近地軌道通信星座。

早在2018年12月22日,航天科工空間工程發展有限公司虹雲工程首星發射入軌,“天基低軌互聯網”也進行瞭測試,據當時的測試結果稱,上網刷視頻、購物都沒有任何問題,其中觀看視頻時流量達到瞭1.5Mbps,畫面流暢,毫無壓力。

從上文發射的新衛星的新聞來看,我國正在展開近地軌道互聯網通信星座的建設。

近地軌道互聯網:到底是什麼鬼?

近年來近地軌道衛星互聯網星座,SpaceX的星鏈就是最著名、規模最龐大的一個,總共有高達4.2萬顆衛星分佈於340千米和550千米附近兩個軌道上,軌道傾角則從42°~97.6°不等,假如將這些衛星的軌道畫出來,那麼就像一個毛線球一樣將地球包得水泄不通。

Starlink的原理是什麼?

星鏈是作為一個近地軌道的互聯網接入端存在的,它由如下幾個主要功能部分組成:

1、衛星接入通信設備:衛星端;2、衛星的星間鏈路端:衛星之間互聯3、衛星地面站:接入地球互聯網;4、地面客戶端:相控陣天線接入,手機不可直接接入

原理很簡單,星鏈有一套地面客戶端,就是一個方形或者橢圓形的天線,這是一個相控陣天線,會根據衛星的位置自動將波束對準衛星,與過頂的衛星建立連接,接入近地軌道的衛星網。

接入近地軌道衛星網的數據將會通過星間鏈路路由到最近的地面站接入全球互聯網,而地面客戶端在接入衛星的同時會提供一個無線接入,附近的手機和筆記本等符合802.11a/b/g/n /ac標準的設備都可以接入。

2022年2月,SpaceX 發佈瞭Starlink Business,這是Starlink服務的高性能版本,提供的高性能天線支持速率在150~500Mbps之間,這個速度比很多朋友傢的寬帶速度都要高瞭。

星鏈軍用:軍事野心警示世界

2022年5月5日,“中國軍事在線”網刊發瞭一篇關於星鏈軍用的文章,對其在軍事上的應用充滿瞭擔憂:

在俄烏沖突期間,SpaceX為烏克蘭提供瞭大量的衛星通信設備,為烏克蘭提供高速互聯網服務。據專傢估計,除瞭支持通信外,Starlink 還可以與無人機交互,並且利用大數據和面部識別技術,可能已經在烏克蘭對俄羅斯的軍事行動中發揮瞭作用。

SpaceX已決定將Starlink衛星的數量從12,000顆增加到42,000顆——該計劃的無節制擴張以及該公司將其用於軍事目的的野心應該讓國際社會保持高度警惕。

不過早在俄烏沖突以前,星鏈就已經展現出瞭其軍事價值,比如“中國軍事在線”就羅列瞭近些年來星鏈與美軍之間的合作:

2019 年,SpaceX從美國空軍獲得資金,用於測試Starlink衛星在加密情況下與軍用飛機的連接能力;2020年5月,美國陸軍與SpaceX簽署協議,使用Starlink的寬帶跨軍事網絡傳輸數據;2020年10月,SpaceX獲得1.5億美元的軍用衛星研發合同;2021年3月,它宣佈瞭與美國空軍合作進一步測試星鏈互聯網的計劃。

2022年4月21日-5月18日一個月不到的時間內,星鏈總共發射瞭6次,將318顆衛星送入瞭軌道,SpaceX這是創下瞭記錄,星鏈進入高速發展期,未來還將創下新的記錄。

截止2022年5月20日,星鏈衛星總共發射瞭2653顆,在軌工作2374顆;

不隻是星鏈一傢:還有很多傢

除瞭星鏈以外最知名的就是OneWeb星座瞭,這是英國政府主導的一個覆蓋全球的近地軌道互聯網星座,軌道高度1200千米,總數約650顆衛星,主要面對政府機構服務。

另外還有亞馬遜子公司計劃的3,236顆衛星的Kuiper Systems以及Hughes Network Systems(目前提供固定、蜂窩回程和機載天線的寬帶)與O3b(近幾覆蓋赤道地區)等,當然還有我國正在建設的近地軌道互聯網GW星座。

中國版星鏈:規模到底有多大?

2021年4月28日,國資委發文公告組建“中國衛星網絡集團有限公司”,同日中國星網在雄安揭牌。“GW"是“國網”的拼音還是“長城”英文的縮寫?

2021年4月21日,SPACENEWS報道稱,中國正在制定一個1.3萬顆衛星的巨型星座計劃,2020年9月份,中國向國際電信聯盟(ITU)遞交的頻譜分配文件顯示瞭高達12992顆衛星的頻譜分配;文件顯示這些衛星的軌道分佈在500~1145千米,傾角在30~85°之間。

軌道與頻譜資源:

GW向ITU提交瞭兩個星座的頻譜申請,總計衛星數量為12992顆。分為GW-A59和GW-2兩個分星座。

GW-A59星座,包括3個子星座,共計6080顆衛星:

第一子星座,軌道高度590公裡,軌道傾角85°,每軌道面30顆衛星,分佈在16個軌道面上,計480顆衛星;第二子星座,軌道高度600公裡,軌道傾角50°,每軌道面50顆衛星,分佈在40個軌道面上,計2000顆衛星;第三子星座,軌道高度508公裡,軌道傾角55°,每軌道面60顆衛星,分佈在60個軌道面上,計3600顆衛星。

GW-2星座,由4個軌道高度均為1145公裡、軌道傾角間隔10°的子星座組成,共計6912顆衛星:

第一子星座,軌道傾角30°,每軌道面36顆衛星,分佈在48個軌道面上,計1728顆衛星;第二子星座,軌道傾角40°,每軌道面36顆衛星,分佈在48個軌道面上,計1728顆衛星;第三子星座,軌道傾角50°,每軌道面36顆衛星,分佈在48個軌道面上,計1728顆衛星;第四子星座,軌道傾角60°,每軌道面36顆衛星,分佈在48個軌道面上,計1728顆衛星;

12992顆衛星的通信星座,規模如何?和SpaceX的早期規模1.2萬顆差不多。據資料顯示,地球近地軌道的衛星數量大約在6萬顆左右,目前幾個近地軌道互聯網星座中,星鏈:4.2萬顆,GW:1.3萬顆,Kuiper Systems:3236顆,Oneweb:650;其他星座可以忽略不計瞭。

因此這個近地軌道資源也即將“耗盡”,互聯網星座軌道不宜過高,未來近地軌道將成為稀缺資源。和軌道一起公佈的還有頻譜資源,GW請求允許使用的頻段為:

37.5-39.5GHz(下行);39.5-42.5GHz(下行);47.2-50.2GHz(上行);50.4-51.4GHz(上行);

各位一定記得我國的北鬥和歐洲的伽利略頻譜之爭,最先下手的GPS無疑占盡先機,老二格洛納斯次之,到瞭伽利略和北鬥定位時已經隻能選次三瞭,當然我國北鬥下手比較快,還是占有瞭相對比較優勢的頻譜。

而對於近地軌道互聯網星座,這個和地面交互的數據將會出現N個數量級的提升,不僅有下行,而且還有上行,因此頻譜規劃更為復雜,顯然相對於先行的SpaceX同樣也已經占盡優勢,目前星鏈的頻段如下:

10.7-12.7Ghz(用戶下行)14.0-14.5Ghz(用戶上行)17.8-19.3Ghz(饋線下行)27.5-30.0Ghz(饋線上行)

星鏈的頻率分佈在Ku和Ka頻段,在0.3-10GHz的頻段損耗是最低的,30GHz頻段附近損耗也相對較小,而GW則在Ka頻段和Q/V頻段,無疑星鏈占盡瞭先機,Ka頻段的高頻,雨衰會更大一些,設備成本也會增加,不過頻段帶寬也會增加,隻能說是次優選,更高的頻段,估計就有些困難瞭。

GW星座什麼時候完成?

這個答案很難給出,目前新聞是已經發射瞭2顆測試衛星,不過根據ITU的規則,申請後必須在7年內完成發射和信號驗證,超時這個資源可就失效瞭,因此在2027年之前必須得有一個初步的結果。

所以各位想要占頻譜和占軌道的方式,先申請占坑確實可以,但沒有實力發射衛星,沒有資金全面鋪開建設,這個申請不過是浪費口水而已。

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  • 本文由 发表于 2022年5月22日
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