于泽远：“千帆星座”追赶美国星链
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“千帆星座”要赶超“星链”，还有不少技术难题需要攻克。

于泽远

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被称为中国版“星链”的“千帆星座”首批18颗组网卫星8月6日由长征六号改运载火箭发射升空，卫星顺利进入预定轨道，拉开了中国低轨卫星互联网星座计划追赶美国“星链（Starlink）”项目的序幕。

目前传统的陆地移动通信服务仅覆盖了不足6%的地表面积，受固有特性限制，要实现陆地基站全面铺设成本过高，短期内只能保障城市覆盖。而卫星互联网可全球覆盖，实现对偏远区域、海洋等盲区的网络补充。

卫星互联网主要分为高轨和低轨两类。低轨卫星的运行高度通常在300公里至2000公里之间。与高轨道卫星相比，低轨卫星互联网具有低延时、低成本、易于实现全球覆盖的优势，且传输效率更高，信号覆盖不受地域限制。

低轨卫星互联网的概念最早由美国科技富豪马斯克的太空探索技术公司（SpaceX）于2014年提出，该公司拟用4.2万颗卫星取代地面通信设施，在全球范围内提供价格较低的卫星宽带服务。截至今年8月初，太空探索技术公司的“星链”项目已累计发射了183批6828颗卫星。中国则在这一领域落后较远。

由于低轨空间能容纳的卫星数量有限，近地轨道大约可容纳6万至10万颗卫星，因此近地卫星需要向国际电信联盟（ITU）申请轨道和频段资源。又因为国际电信联盟在轨道和频段资源获取上遵循“先登先占、先占永得”的原则，近年来全球低轨卫星资源竞争十分激烈，美国、中国、英国、日本、俄罗斯等国都规划了低轨卫星互联网组网计划，其中仅“星链”项目就计划部署4.2万颗卫星。

眼见“星链”项目已一骑绝尘，中国自然不甘落后。2020年，中国首次将卫星互联网建设上升至国家战略性工程。目前，中国多家公司在国际电信联盟申报的卫星总数已经超过5万颗。虽然全球各国申报的卫星发射计划总量早已超过近地轨道容量，但实际部署卫星数量距离容量饱和仍有很大差距。中美等卫星强国都在加紧实施低轨卫星组网，“千帆星座”就成为中国追赶美国“星链”的“希望之星”。

“千帆星座”计划又名“G60星链”，是由上海市松江区牵头，联合多方投资机构协同打造的项目，项目的实施主体是上海垣信卫星。此前，上海垣信卫星已经完成了五颗试验星的发射，8月6日发射的18颗卫星是“千帆星座”的首批组网星。

“千帆星座”技术特点包括：采用平板式高通量宽带通信卫星，‌具有离地较近、‌成本低、‌功耗低、‌覆盖广、‌时延低等优势。按照规划，2025年，“千帆星座”将完成一期648颗卫星的部署，初步构建全球覆盖的卫星互联网系统。到2030年底，“千帆星座”将打造超过1万颗的低轨宽频多媒体卫星组网，是为全球用户提供低延时、‌高速率及高可靠性的卫星宽带互联网服务。

据央视报道，上海垣信卫星科技有限公司高级副总裁陆犇说，“千帆星座”规划了两个阶段，第一个阶段是发射1296颗星，可以具备一个全球互联的能力，完成全球的一个完整的覆盖，可以提供全方位、多样化的商业服务。再往后，我们会把卫星建设的高度从现在第一阶段的1000多公里降到300至500公里，提供手机直连、宽窄带物联网更高级的应用。

此前，一颗卫星在发射前，通常要经过元器件采购、单机研制到整星生产等环节，大约需要三至五年的周期。而“千帆星座”卫星数量庞大，为加快研制效率，上海微小卫星工程中心自主研发建成了卫星智能制造平台，建立起模块化、标准化的卫星生产线。目前，该生产线已具备年产300颗以上卫星的能力，未来将可支持一箭36星发射，满足更大规模星座快速组网密集发射的需求。

随着“千帆星座”的启动，中国商业航天的产业链规模也将不断扩大。光大证券指出，根据中国现有星座规划，2023至2033年的10年间，预计将有超1.2万颗卫星被发射，卫星制造和卫星发射市场空间可达8313亿元（人民币，下同，1662亿新元），带动超过6万亿的地面设备市场和近5万亿的卫星服务市场。

不过，“千帆星座”要赶超“星链”，还有不少技术难题需要攻克。比如在成本方面，中国目前1公斤的卫星发射成本大约是1万美元（1万3200新元），单颗低轨通信卫星的发射成本约为200万美元，而SpaceX发射单颗低轨卫星的成本仅为75万美元左右。

同时，这次发射“千帆星座”首批星的长征六号改火箭在释放卫星后，它的末级在距地面810公里高度的轨道上发生了爆炸解体，至少产生了700块碎片，这些碎片可能将长期留在轨道，对同轨道的航天器构成威胁。

因此，中国要解决降低卫星发射成本，实现火箭回收，以及控制火箭末级不发生爆炸等影响卫星互联网建设的难题，仍有很长的路要走。

注：本文仅代表作者个人观点

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