2023 年 7 月 9 日 19 时整,长征二号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。
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图 / 视觉中国本次发射受到业界广为关注的并非是火箭本身,而是载荷——卫星互联网技术试验卫星。这或许意味着中国版星链低轨通信星座开始走向现实,并终将进入快车道。
IMT 获通过,6G 对低轨通信星座的刚需
2023 年 6 月 30 日,在国际电信联盟无线电局卫星研究组第二工作组(ITU-R SG4 WP4B)全会上,《卫星国际移动通信(IMT)未来技术趋势》正式获得通过。
这是国际电信联盟无线电局(ITU-R)立项的首个面向 6G 卫星的研究项目,该项目由我国牵头设立,内容涉及手机直连卫星通信、星上处理、星间链路、高低轨卫星协同、星地频谱共享技术等重点技术方向。
国际电信联盟工作组会议还明确了 2023 年底前 6G 早期研究的时间表,第三代合作伙伴项目(3GPP)提出于 2023 年开启对于 6G 的研发,并将在 2025 年下半年开始对 6G 技术进行标准化,2028 年下半年生产 6G 设备产品,2030 年正式进入 6G 商用时代。如此,对于低轨互联网星座基础设施建设需求则更加迫切。
星网利好信息频传,卫星火箭均受益
2020 年 9 月,中国以 "GW" 为代号申报了两个低轨卫星星座,共计 12992 颗卫星,分布在距地面 590 公里至 1145 公里的低轨轨道,频段为 37.5GHZ-42.5 GHZ 及 47.2GHz51.4GHz。
2021 年 4 月,央企中国星网集团组建成立,负责统筹规划我国卫星互联网领域发展,被业内誉为卫星通信的里程碑事件。
早在 2022 年 10 月,中国版星链的卫星相关的招标工作已经完成。相关配套生产的招标一直在进行中,根据企查查消息,7 月初,星网公司还公示了部分与低轨卫星星座相关的中标项目。
图 /7 月卫星互联网相关项目的中标公示不仅卫星行业,火箭公司同样也受益于星网发展。龙乐豪院士今年 2 月在南京理工大学讲座时提到,他在近日参与了 " 中国星网 " 低轨星座组网发射的运载火箭方案评审会,有 9 家民营航天公司参会并提交了各自的运载发射方案。
除了央企之外,国内还有多家民企计划建设星座卫星组网,其中银河航天计划 2025 年前发射 1000 颗低轨卫星,是国内目前已知最大规模的卫星星座计划。
今年 3 月,银河航天公司曾在媒体采访中提到,公司自主研制的新一代可堆叠平板卫星(通信卫星),预计于 2023 年下半年择机发射。
目前来看,刚刚圆满成功的 7 月 9 日发射任务或成为中国版星链的一大里程碑,今年或将是中国星网正式建设的元年。
时不我待,拥堵不堪的近地轨道
卫星轨道是一种稀缺资源,目前我国在轨卫星数量 600 余颗,而美国仅 SpaceX 公司的星链星座,已累计发射了 4746 颗卫星(截至 2023 年 7 月 8 日统计)。
图 /SpaceX 星链数量近 3 年及未来增长趋势根据 SpaceX 公司 6 月 30 日向美国联邦通信委员会(FCC)提交的报告,为避免与其他航天器或空间碎片发生碰撞,2022 年 12 月 1 日至 2023 年 5 月 31 日期间,星链卫星被迫改变方向 25299 次。
SpaceX 星链自 2019 年发射首批组网星以来,共计进行了超过 50000 次在轨规避机动动作。
图 / 星链卫星防撞机动统计。图源 /Hugh Lewis而过去半年的 2 万 5 千次规避机动,大约是该公司在 2022 年 6 月至 11 月的 6 个月里报告避撞机动次数的两倍。如果按照目前星链持续发射卫星的趋势,每过半年,所需采取的规避机动次数就会翻一番,那么到 2024 年上半年,星链或许在半年时间内机动近 10 万次。
英国南安普顿大学航天教授、巨型星座对轨道安全影响问题首席专家休 · 刘易斯(Hugh Lewis)认为,如果监管机构不对在轨卫星的数量做出限制,碰撞将很快成为航天的常态。
以上仅是星链一家的情况,未来,随着各国相似的大规模低轨通信卫星星座(中国星网、IRIS2、OneWeb 二期、亚马逊柯伊伯等)的建设,近地轨道空间碰撞事件发生的风险会更大,也说明这一领域的竞争将更加激烈。
卫星互联网是全球太空竞争、科技未来发展的必争之地。目前全球卫星星座龙头仍是美国 SpaceX 的星链,国内仍需加大赶超力度。
庆幸的是,中国版低轨通信星座正在建设的路上,甚至可能比预想的时间更早实现。
俗语说:不怕慢,就怕站。