starlink星座
【卫星星座和星链星座区别】
环球网
枢密院十号:俄罗斯版的“星链”来了
环球网(来源:枢密院十号)10-2405:47
10月22日,俄罗斯“联盟-2.1b”运载火箭从东方航天发射场升空,将“球体”项目首颗卫星“斯基泰人-D”和3颗“信使-M”卫星顺利送入预定轨道。
之所以俄罗斯发射卫星这件事要专门提出来,是因为“斯基泰人-D”卫星非常不一般——它被称为是俄罗斯版“星链”的首颗实验卫星。
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老司机之前已经多次介绍过美国SpaceX公司的“星链”卫星星座,特别是它在俄乌冲突中的突出表现,简直成为了俄军的“眼中钉”。但问题在于,“星链”卫星数量多、价格便宜,根本不怕俄军的硬打击——SpaceX公司CEO马斯克甚至扬言,“星链”卫星的发射速度比对手的摧毁速度更快;而它采用互联网思维的快速软件升级策略,又多次挫败了俄罗斯的黑客攻击手段。
吃够了“星链”的亏之后,作为航天强国的俄罗斯推出类似产品,就是非常自然的事了。根据俄罗斯方面的介绍,俄罗斯提出了对应的“球体”卫星星座。后者由超过600颗卫星组成,虽然这个数字无法与“星链”高达1.2万颗卫星的庞大规模相比,但也可以算是相当的大手笔了,而且它们的功能更为复杂。
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“球体”卫星星座
按照俄罗斯前国家航天集团公司总经理德米特里·罗戈津的说法,“球体”卫星星座项目包括运行在不同高度的多种卫星,具备卫星通信服务、对地观测等不同功能,从而让俄罗斯拥有“最现代化的太空通信和监控系统”。
22日发射的“斯基泰人-D”卫星质量不到200公斤,功耗约为250瓦,有效寿命为3年。它属于“斯基泰人”宽带互联网卫星系统,与“星链”功能接近。据说,由于俄罗斯互联网卫星星座运行在870公里的轨道高度,高于美国“星链”的运行高度,且主要服务对象集中于俄罗斯附近,因此只需要288颗卫星就可以为俄罗斯周边,尤其是地面通信设施稀少的北极航道沿线提供宽带互联网接入和通信服务。
但“球体”卫星星座并不只于此。它还包括在距离地面3.6万公里地球静止轨道的“快车”和“亚马尔”两大系列高端通信卫星。此外还有运行在高椭圆轨道的“快车-RV”通信卫星,主要用于提供北极互联网服务,预计将于2025年底发射首颗卫星。
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此外,“球体”卫星星座中还包括用于物联网的“马拉松”系列卫星。物联网设备对网络连接有着高带宽和低延迟的苛刻要求,因此“马拉松”系列卫星的运行轨道高度最低。
据称,俄罗斯下一步还将尝试在这些运行在不同轨道的卫星之间测试激光通信等最新技术,以提高数据传输能力。
与“星链”不同的是,“球体”卫星星座还包括“检阅”地球遥感卫星和“金雕”对地观测卫星。罗戈津表示,这些卫星利用相同的卫星平台,但会配备不同的雷达和光学传感器,“将使我们能在夜间和透过云雾看到地面情况”。
由此可见,“球体”卫星星座并不能简单地说成是俄罗斯版“星链”,它的组成和功能要复杂得多。事实上,相关规划早在2018年就已经提交俄罗斯政府,它将俄航天系统四散的各种卫星进行全面的整合,凝聚了俄罗斯重整航天的雄心。
但必须强调的是,虽然首颗实验卫星已经上天,但俄罗斯的“球体”卫星星座恐怕还面临着巨大的挑战。
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首先就是钱——航天工程本来就是“高风险”“高投入”的行业。俄国家航天集团公司曾估算该项目将花费1.5万亿卢布(约243亿美元),远超俄罗斯的承受能力。几经周折后,2021年底俄政府确认给“球体”卫星星座的总拨款额为1800亿卢布(约合29亿美元)。按照计划,2022年为该项目提供140亿卢布的政府拨款,2023年和2024年都为180亿卢布,2025年下降为85亿卢布。为弥补资金不足,该项目后续还需要通过引进私人企业和风投进行募资。
而按照“星链”卫星的经验,建造和发射卫星还只是“花钱如流水”的开始,真正的大头集中在运营阶段。马斯克近日宣称,光是为了保证乌克兰的两万套“星链”地面终端正常使用,每个月就要花费数千万美元……对于经费窘迫的俄罗斯航天部门而言,这么“烧钱”恐怕实在玩不起。
此外,俄罗斯航天专家2021年曾披露,俄民用通信卫星超过70%的部件来自国外。在当前俄罗斯遭到西方空前制裁的背景下,如何提升俄卫星的国产化率,同样是短时间内难以克服的问题。
【马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数】
马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数
马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数,马斯克透露,SpaceX已经建造了至少1个可用的星链V2.0卫星原型,并将其运往南得克萨斯州的星际飞船工厂,马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数。
马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数1
SpaceX首席执行官埃隆·马斯克透露了该公司下一代StarlinkGen2卫星设计的第一批技术细节,证实其在几乎所有方面都将远远超过当前一代卫星。马斯克表示,SpaceX已经制造了至少一个功能齐全的StarlinkGen2/V2.0卫星原型,并将其运送到南德克萨斯州的星舰工厂,目前正在那里存放。
更重要的是,马斯克丝毫不隐瞒这些卫星的数据,称每颗StarlinkV2.0卫星的重量约为1.25吨(约2750磅),长约7米(约23英尺),其性能比现在所有的卫星高出一个数量级。
早在2021的8月,我就说过,SpaceXStarlink最大的优点就是无限升级,可以随时下架,调整整个卫星的覆盖范围,非常灵活,而火星Starlink,深空网Starlink,这些250千克的小Starlink一定无法满足Starlink整个星座的部署,他们未来会不断升级,现在是2.0,估计到6.0就该出月球Starlink了,14.0是火星Starlink。
另外,SpaceX公司透露,未来星舰理论上都可以搭载110-120颗卫星,大家也知道星舰回收版本的性能就是150吨左右。
马斯克在这次采访中还补充道,V2.0卫星的能力将比Starlink1高出近一个数量级,他拒绝将这种能力称为带宽或吞吐量,这是描述通信卫星总体性能的传统方法,但StarlinkV1.0卫星的总带宽为18Gbps。
截至今天,尚不清楚StarlinkV1.5(也是一个重大升级)是否也增加了更多带宽,但即使将V2.0与最早的V1.0卫星进行比较,每颗StarlinkV2.0卫星的带宽可能达到140-160Gbps。
归根结底,马斯克提供的细节并不需要具体数字来强调有多么强大,但是今天几乎所有通信行业的专家都在猜测,2.0卫星的可用带宽到底是多少,保守估计是1.0卫星的两倍,而星座总带宽的数字将更加惊人,星座之间的带宽是乘算的。
比如说,猎鹰九号每发射60颗250千克的StarlinkV1.0卫星,就会为星座增加约1080Gbps的瞬时带宽。如果星舰发射120颗1250公斤的StarlinkV2.0卫星,将增加约19000Gbps(每秒19TB)。
尽管有这些巨大的优势,SpaceX也完全不骄傲,FCC将会很快批准其许可申请,SpaceX将需要在六年内发射一半的星座,虽然卫星大了不少,星舰发射部署起来也会非常繁忙,但是回报同样高。
一个由30000颗StarlinkV2.0卫星组成的星座,如果在地球周围均匀分布,在任何给定的时刻,在陆地(不包括南极洲)上的总带宽都可能达到1250TB/s(Tbps)。
换句话说,即时SpaceX后面所有的卫星都是2.0版本,它也可以为位于地球任何地方的数千万甚至数亿用户提供服务,我一直就说Starlink就是6G,甚至是7G,整个太阳系都要互联了,现在什么都要向太空发展,现在就算美国有什么太空战机计划我也丝毫不意外,更何况是通信呢?这个东西太重要了。
顺带说两句,现在美国宇航局正在放弃自己在低地轨道的深空网,交给商业公司处理,SpaceX名列其中,到时候Starlink星座的用处可就大了去了。换句话说,Starlink可以帮助马斯克挣钱,但是挣钱绝不是Starlink的主要目的,甚至连15%都到不了。
马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数2
5月31日消息,火箭科学博主蒂姆·多德(TimDodd)发布了他的最新视频,展示其与SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(ElonMusk)的对话。
在此过程中,马斯克披露了SpaceX下一代星链卫星Gen2(或V2.0)的技术细节,并证实新卫星几乎在所有方面都远远超过第一代卫星V1.0。
马斯克透露,SpaceX已经建造了至少1个可用的星链V2.0卫星原型,并将其运往南得克萨斯州的星际飞船工厂,目前正在那里储存。
更重要的是,马斯克还提供了下一代卫星的设计规格:每颗星链V2.0卫星将重约1.25吨(增加三到四倍),长约7米。与最终将被取代的V1.5卫星相比,性能将得到全面提升。就有用数据吞吐量而言,新卫星几乎是后者的十倍。
早在2021年8月,就有人猜测,就像对猎鹰9号火箭所做的那样,SpaceX也将尝试优化其下一代星链卫星的设计,以最大限度地利用星际飞船的发射性能。
在最新星链V2.0卫星申报文件中,SpaceX透露,为星际飞船优化的星链网络将进行结构设计改进,以便火箭可以一次性发射整个轨道平面所需的卫星,即围绕地球均匀分布的卫星环。
SpaceX表示,在改进的设计中,除了近3万颗卫星中的大约500颗(1.5%)之外,所有其他卫星都将使用能够搭载110或120颗卫星的航天器发射。再加上马斯克对星际飞船近地轨道(LEO)有效载荷150吨的估计,这意味着优化后的星链V2卫星重量可能达到1250公斤。
这样算来,每颗星链V2.0卫星的重量可能是当前V1.5卫星的3倍左右,但吞吐量却是V1.5的5到10倍。再加上更大规模的量产,这或许可以解释马斯克被泄露备忘录中的预测。该备忘录暗示,星链V2.0将比V1.0或V1.5更可持续、更有利可图。
马斯克现在已经明确表示,每颗V2.0卫星都将重约1.25吨。而V1.0和V1.5卫星的重量分别约为260公斤和310公斤,这意味着V2.0卫星的重量将大约是V1.5的四倍,不到V1.0的五倍。
马斯克还透露,V2.0卫星的性能将“比V1.0高出一个数量级”,但他拒绝按照衡量通信卫星性能的传统方法(带宽或吞吐量)来描述V2.0,尽管V1.0卫星据信总带宽为18Gbps。
到目前为止,还不清楚星链V1.5卫星是否也增加了更多带宽。但是与最早的V1.0卫星进行比较,每颗V2.0卫星有可能为由3万颗卫星组成的空基网络增加约140-160Gbps的带宽。如果是真的,这意味着与V1.0相比,星链V2.0将把大约两倍的可用带宽打包到给定的卫星质量单位中。
再加上星际飞船为近地轨道提供的发射性能是猎鹰9号火箭的10倍,理论上星际飞船的单次发射可以扩大的.星链总网络总容量大约是猎鹰9号火箭发射的20倍。举例来说,猎鹰9号火箭每次发射60颗260公斤重的星链V1.0卫星,这可以为星链网络增加约1080Gbps的瞬时带宽。而星际飞船发射120颗重达1250公斤的星链V2.0卫星则可以增加约19000Gbps带宽。
尽管有这些巨大优势,但SpaceX发射V2.0卫星的目标仍面临诸多挑战。如果美国通信委员会(FCC)批准该公司的申请,SpaceX将需要在六年内发射半数卫星,相当于发射130次星际飞船,平均每年约22次。
相比之下,自2010年开始飞行以来,体积比星际飞船小十倍、可重复使用程度较低的猎鹰9号火箭,直到2020年才实现1年发射22次的目标。要想实现V2.0卫星所要求的发射节奏,SpaceX必须以非常高的频率发射有史以来最大的火箭,并在发射过程中保证几乎没有失败。
尽管挑战可能是艰巨的,但潜在回报也同样高。由3万颗星链V2.0卫星组成的网络,在任何给定时间内,都可以为陆地(不包括南极洲)提供约1250Tbps的总带宽。即使需要一半的带宽用于回程和路由,与2020年全球互联网基础设施总安装带宽600Tbps相比,这也是巨大的进步。
在地球上的任何一个点上,可以同时使用的卫星数量始终是制约星链网络的瓶颈,因此该网络永远无法与具有相同装机容量的地面网络相匹敌。但可以肯定的是,如果SpaceX能够建造并发射星链V2.0卫星,它将可以为地球上任何地方的数千万甚至数亿用户提供服务。
马斯克向外披露Starlink2.0卫星总参数3
日前,在国外Up主EDA上传的一段SpaceX采风视频中,马斯克饶有兴趣地披露了StarlinkV2.0卫星的技术资料。
据悉,目前在轨服役的Starlink卫星已经多达2300颗,均是搭载猎鹰9火箭升空,最新型号为v1.5版本,长度不超3米,重量在295kg以内。
而按照马斯克的分享,v2.0版本的Starlink也就是二代星链已经生产出来了,长达7米,单体重量居然提升到1.1~1.25吨。
性能方面,马斯克称二代星链卫星的通信能力几乎比一代(v1.0)高出10倍,测试版已经几乎好一个数量级。
当前星链在美国部分地区的最高测速水平已经达到301Mbps,不说10倍,即便是5倍提升也超千兆了。只是目前的问题是上行严重不对等,延迟也略高。
当然,星链v2.0卫星能否成功部署还要看Starship星舰到底什么时候能完工,它不仅将承担未来载人登陆月球火星的任务,还足以单次部署400颗二代星链卫星,毕竟还用猎鹰9的话,效率太低。
按计划,今年内,SpaceX计划部署2200颗v1.5星链卫星。SpaceX星链的全球用户已经超过40万。
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