文/東方亦落
太空互聯(lián)網(wǎng)和我們真的有關(guān)系嗎？近日，NASA（美國宇航局）計劃在月球上安裝WiFi網(wǎng)絡(luò)，以幫助地球上缺乏可靠網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)聯(lián)網(wǎng)，從而縮小數(shù)字鴻溝。NASA位于克利夫蘭的格倫研究中心Compass實驗室進(jìn)行了這項研究，該實驗室的負(fù)責(zé)人Steve Oleson認(rèn)為，不能盲目地給月球設(shè)計無線系統(tǒng)，而要關(guān)注其對地球有何用處。
如今位于月球上南極地區(qū)的“網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)”方法已在地球上應(yīng)用。此外許多國家和巨頭都在探索太空互聯(lián)網(wǎng)，努力使它們改善地球上的互聯(lián)網(wǎng)狀況，并且逐漸形成了關(guān)于該領(lǐng)域的競爭趨勢。
在這場競爭里，中國做出了許多努力，并且取得了較為突出的成績。不過太空互聯(lián)網(wǎng)雖好，但要說取代現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)卻也不現(xiàn)實，最好的局面可能還是和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)。但有一點大概是可以肯定的，即太空互聯(lián)網(wǎng)是未來趨勢。而且中國的太空互聯(lián)網(wǎng)成熟之后，很可能使通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的現(xiàn)有格局產(chǎn)生變革。
一、“虛無縹緲”的太空互聯(lián)網(wǎng)到底和我們有什么關(guān)系？
NASA的月球WiFi計劃，有望為克利夫蘭近31%沒有寬帶接入的家庭提供WiFi服務(wù)。類似的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)以前在紐約布魯克林等社區(qū)小規(guī)模使用過，該方法還被提議用于阿爾特彌斯?fàn)I地，該營地有望在2030年之前建立。盡管月球WiFi的框架是概念性的，但這個概念的應(yīng)用已經(jīng)在啟發(fā)地球的人們?yōu)槁?lián)網(wǎng)進(jìn)行更多探索。
除了NASA，其他的一些巨頭也在為此努力。
SpaceX的“星鏈”在2019年就發(fā)射了120顆衛(wèi)星，其服務(wù)范圍從北美擴(kuò)張至全球，星鏈的估值高達(dá)200億美元。
另一家商業(yè)衛(wèi)星公司OneWeb發(fā)射了6顆衛(wèi)星，雖然數(shù)量上沒有星鏈多，但其威力同樣巨大。截至去年，OneWeb累計融資達(dá)34億美元，估值約為80億美元。此后OneWeb又提出“低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計劃”，計劃的第一階段是在今年部署648顆衛(wèi)星，最終實現(xiàn)超過1980顆衛(wèi)星覆蓋全球的目標(biāo)，從而構(gòu)建高速低延時的網(wǎng)絡(luò)連接。
亞馬遜則建立了與高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的Kuiper項目。通過部署數(shù)千顆低地軌道衛(wèi)星，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，這對那些缺乏互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的偏遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。
谷歌則計劃通過熱氣球項目Loon，對無法接入互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)提供服務(wù)。和NASA的月球WiFi計劃之于地球的作用類似，谷歌想要使用類似于熱氣球的空中網(wǎng)絡(luò)基站，為特定區(qū)域的人們提供快速的網(wǎng)絡(luò)鏈接服務(wù)。
太空互聯(lián)網(wǎng)聽上去和我們的生活似乎沒有什么聯(lián)系。提到關(guān)于太空的研究，人們雖不明覺厲，但多數(shù)人并不清楚這類研究對我們的生活能有什么實際的幫助。甚至有人說，探索太空花費(fèi)的巨額經(jīng)費(fèi)還不如用來救濟(jì)貧困的人。然而事實上，探索太空對人類的生存和發(fā)展有著巨大的意義。
人類當(dāng)前的文明是建立在石油、煤炭等一次性化石能源的基礎(chǔ)之上的，即使是如核裂變這類高階技術(shù)，其燃料也是儲量有限的一次性能源。即使我們放棄工業(yè)文明，退回農(nóng)耕文明時代，土壤中的肥力也會逐漸流失，最終鹽堿化、沙漠化。哪怕是人類的后代完全放棄文明，以動物本能生存，可太陽壽命一旦耗盡，地球也無法獨(dú)自美麗。
因此人類不能只將眼光局限于地球，而是需要未雨綢繆，為人類的未來做打算。更重要的是，探索太空也能對眼下人類的生活質(zhì)量起到提升作用。
太空互聯(lián)網(wǎng)就是個很好的例子，從巨頭們的部署可以看到，太空互聯(lián)網(wǎng)能給那些缺乏網(wǎng)絡(luò)或沒機(jī)會使用網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)的人群提供靠譜的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。而且太空互聯(lián)網(wǎng)通常是借助部署在近地軌道的衛(wèi)星實現(xiàn)連接，軌道高度僅為幾百公里。
近地軌道衛(wèi)星的優(yōu)點是衛(wèi)星所需功率較低、通信信號時延少、部署成本低，對于那些偏遠(yuǎn)的很難接觸到互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)，近地軌道衛(wèi)星想要部署就容易得多。目前全球還有將近40億人無法使用互聯(lián)網(wǎng)，由此造成的信息不對稱問題以及衍生的一系列困境相當(dāng)嚴(yán)重。
基站雖好，但建設(shè)起來成本遠(yuǎn)高于收益，要在偏遠(yuǎn)地區(qū)推進(jìn)更是困難重重。而有了太空互聯(lián)網(wǎng)，這一切都可以被改變：每顆衛(wèi)星的覆蓋范圍能夠達(dá)到方圓上千公里，數(shù)以千計的低軌道衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)，有望使互聯(lián)網(wǎng)遍布全球任何一個角落。
這種網(wǎng)絡(luò)不僅對偏遠(yuǎn)地區(qū)有效，對日常的互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量提升也頗有益處。例如我們乘坐飛機(jī)之時通常不能上網(wǎng)，即使可以，也是費(fèi)用高昂、信號不穩(wěn)、網(wǎng)速也不快。但是如果有了覆蓋足夠廣闊的太空互聯(lián)網(wǎng)，那么在飛機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)就能與在地面一樣流暢，而資費(fèi)也可以大大降低。
這樣看來，太空互聯(lián)網(wǎng)與我們的生活息息相關(guān)，但是人們之所以覺得太空互聯(lián)網(wǎng)虛無縹緲，主要還是由于現(xiàn)在的太空互聯(lián)網(wǎng)概念大于實際，在生活中尚未起到十分明顯的作用。不過可以看到的是各國都在努力，其中也包括中國，并且中國在太空互聯(lián)網(wǎng)方面做出的努力和取得的成績都是相當(dāng)可觀的。
二、中國有望在新賽道上超車，而太空互聯(lián)網(wǎng)無法單獨(dú)存在
截至去年，全球航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模將近4000億美元（約合2.5萬億元人民幣）。而商業(yè)航天的規(guī)模占整個航天產(chǎn)業(yè)規(guī)模的80%，在商業(yè)航天中衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)占比為80%，而衛(wèi)星通信服務(wù)的市場規(guī)模占整個衛(wèi)星服務(wù)收入的90%。
在規(guī)模如此巨大的市場中，隨便分一杯羹就可以賺到不少錢，更何況是布局太空互聯(lián)網(wǎng)。在中國，航天或許是最后一個開放的大規(guī)模工業(yè)體系，未來很可能發(fā)展成3000億元人民幣規(guī)模的市場。
從大方向來看，國家相關(guān)部門也給予了政策支持。早在2014年，國務(wù)院就出臺了《關(guān)于創(chuàng)新重點領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵社會投資的指導(dǎo)意見》，其中首次提到鼓勵民間資本參與國家民用空間的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引導(dǎo)民間資本參與衛(wèi)星導(dǎo)航地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，中國的商業(yè)航天全產(chǎn)業(yè)鏈自此打破桎梏進(jìn)入全面發(fā)展時期，商業(yè)航天的成果層出不窮。
航天科技集團(tuán)研發(fā)的全球衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)“鴻雁”由300多顆低軌衛(wèi)星和全球數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理中心組成，旨在實現(xiàn)“溝通連萬物，全球不失聯(lián)”。2018年12月，鴻雁星座首顆試驗衛(wèi)星“重慶號”成功發(fā)射。
航天科工集團(tuán)在2018年12月也成功發(fā)射“虹云”工程的第一顆衛(wèi)星。虹云工程計劃發(fā)射156顆小衛(wèi)星，在距地面1000公里的軌道組網(wǎng)運(yùn)行，構(gòu)建星載寬帶全球移動互聯(lián)網(wǎng)，預(yù)計在2022年完成部署，在全球范圍內(nèi)提供無縫覆蓋的寬帶服務(wù)。
去年9月，銀河航天完成新一輪融資，估值超50億元，加入了中國商業(yè)航天賽道的高估值行列。
照此看來，到2022年，鴻雁、虹云、銀河航天有望完成階段性部署或是整個太空網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，屆時中國的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)市場很可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長的態(tài)勢。
然而，太空互聯(lián)網(wǎng)并不會像某些觀點所認(rèn)為的那樣完全取代當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)，而是會成為全球網(wǎng)絡(luò)通信的重要組成部分。如果把地面通信看作是二維，那么太空互聯(lián)網(wǎng)就可以看作是三維，而“二維+三維”是目前最有利于全球通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升的模式，也會讓全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的成本大幅降低。據(jù)估計，假如全球每個角落都能部署太空互聯(lián)網(wǎng)，那么投入低軌道通信衛(wèi)星的成本有機(jī)會降到基站建設(shè)的1%。
如今中國在4G方面投資了2萬億元人民幣，建設(shè)了400萬個基站。如果融入太空互聯(lián)網(wǎng)的方式，大概只需要投資幾百億元人民幣。而5G基站有十幾萬，卻只能覆蓋北上廣等一線城市，還無法做到全面普及，如果有了太空互聯(lián)網(wǎng)的加入，也能夠加速做到全覆蓋。
而現(xiàn)在我們常說的6G網(wǎng)絡(luò)，其實就是“空天地一體”多接入的新型融合架構(gòu)。也就是在地面蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，融合天基衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，再通過多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)。
而中國在6G技術(shù)方面的探索相當(dāng)領(lǐng)先：早在2019年，中國就成立了6G建設(shè)團(tuán)隊。2020年，中國第一顆6G實驗衛(wèi)星“電子科技大學(xué)號”成功發(fā)射，這也是全球首顆6G試驗衛(wèi)星。在6G專利的申請數(shù)量方面，中國達(dá)到40.3%，居全球首位，美國和日本分別以35.2%和9.9%的占比排名第二和第三。
在全球商業(yè)通信衛(wèi)星飛速發(fā)展的當(dāng)今，提前占領(lǐng)市場很重要。而中國在太空互聯(lián)網(wǎng)和6G方面占據(jù)先機(jī)且有足夠的實力，未來或許能彎道超車引領(lǐng)潮流。
三、太空互聯(lián)網(wǎng)成“鯰魚”，中國通訊格局或?qū)l(fā)生變革
以中國在太空互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的成績和實力來看，未來很可能出現(xiàn)一家如同星鏈那樣的巨頭。它可能會讓太空互聯(lián)網(wǎng)與運(yùn)營商的地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，但同時可能也會給運(yùn)營商帶去一種無形的“壓迫”?，F(xiàn)在我們上網(wǎng)不得不使用三大運(yùn)營商的業(yè)務(wù)，因為沒有其他選擇，而如果太空互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展出一家巨頭，那么三大運(yùn)營商可能就要面對一條“鯰魚”。
其實這也是行業(yè)發(fā)展的必然規(guī)律，代表先進(jìn)技術(shù)的一方必然會勢如破竹地破除“舊勢力”。在這種情況下，舊勢力選擇抱殘守缺最終會被淘汰，唯有積極迎接新變革，擁抱新技術(shù)，才可能繼續(xù)存活，并且對未來的發(fā)展形成利好局面。
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