欲与美国SpaceX拗手瓜:打造中国版“星链”背后仍难关重重?
中国国企垣信卫星(SpaceSail)自8月6日将首批卫星送入地球低空轨道,至今短时间内已三度发射合共50多颗卫星,被外界视为中国正式与美国就此开展竞争,与富豪马斯克(Elon Musk)旗下太空探索科技公司Space X推出卫星互联网业务星链较劲。
中国为何入局低空轨道卫星产业?在直面竞争时又面对哪些挑战?相信这些都是外界十分关注的问题。
今年8月6日,垣信卫星就按计划进行首批“千帆星座”第一代卫星(GEN1卫星)发射,将18颗卫星送入地球低空轨道(即距离地球表面约300公里到2000公里之间轨道),第二批卫星在10月15日升空,最近一次则在本月5日发射,目前在轨卫星数量54颗卫星。
所谓的“千帆星座”,是一个低轨卫星星座计划。按照规划,垣信卫星将于明年底前完成648颗GEN1卫星发射任务,实现区域互联网覆盖;在2026至2027年完成后续648颗GEN2卫星发射任务,实现全球互联网覆盖。到2030年底前透过1.5万颗卫星向全球用户提供互联网服务。
除上述计划外,中国还有中国星网公司的“GW星座”,预计会有近1.3万颗卫星,以及鸿擎科技计划打造的“Honghu-3星座计划”,预计将发射1万颗卫星。这也代表,中国目前计划要发射共3.8万颗低轨卫星。
尽管中国在“十三五”期间(即2016年至2020年期间)就提出“星座计划”,但就整体而言,卫星发射进展距离美国还有一定差距。Space X早在2014年经已推出星链计划,累计发射6,700多颗星链卫星,其中在轨6,200多颗。目前,星链计划旗下用户超过300万,服务覆盖99个国家。预计到2030年,将有约6万颗卫星在围绕地球运行,较2022年增加了9倍。
虽然中国版“星链”起步晚、数量少,但它正在急起直追,未来3至5年,中国低轨卫星互联网在民用方面会形成一定规模,故此还是备受外界关注。
“最多能容纳10万颗卫星”,引多国数十企争抢?
今天,卫星运行轨道主要分三大类:GEO(地球同步轨道)、MEO(中地球轨道)、LEO(低地球轨道)。相较其他两类,低轨卫星具有距离近、传输时延小、链路损耗低、发射灵活等优势,是未来“空天地海一体化”互联网的重要组成部份。
近年,多国逐渐意识到,通过发射低空轨道卫星并向用户提供服务,能带来巨额收益。英国《卫报》披露,SpaceX的营收自2022年的14亿美元(约109亿港元)增至2024年的66亿美元(约513亿港元)。
更重要的是,若想发射卫星,首先须向国际电讯联盟(ITU)提出申请,它将分配卫星频率及轨道资源,按“先到先得”依申报顺序安排优先使用权。根据Space X测算,保守估计地球低空轨道最多能容纳10万颗卫星,这意味着“僧多粥少”的情况。
因此,世界各国正在低轨卫星互联网方面展开激烈竞争,除商业考量外,更现实的是抢占无比宝贵的频率轨道资源。除中美两国外,英国从2019年2月27日发射首颗试验星以来,目前在轨卫星数量已达600多颗,相关网络已经接近部署完成。其他包括加拿大、俄罗斯、德国、韩国等国家近30间公司也提出了自己的互联网星链计划。
补星链空白外,还有……
撇除上述原因,中国致力发展低轨卫星,还因系统可以帮助内地约3亿农村的人口连接到互联网。而且,星链现时不仅在内地没有运作许可证,在伊朗和俄罗斯同样被禁止运作,中国的低轨卫星网络可以争取这些星链无法触及的市场。上月,垣信卫星已率先与巴西国有通讯企业TELEBRAS正式签署合作备忘录,拿下首个海外订单,将在2026年为巴西地区提供正式的商用服务。
卡内基国际和平基金会(Carnegie Endowment for International Peace,CEIP)分析师Steven Feldstein 表示,即使是不完全敌视美国的国家也可能会欢迎SpaceX的竞争对手,尤其是考虑到马斯克和美国当选总统特朗普(Donald Trump,又译川普)之间的密切联系。 “即使是印度或土耳其等外交政策更加中立的国家,这也可能会让他们犹豫不决,”他说。
分析还指,中国积极发展低轨卫星背后,其实存在多项战略考量。首先,计划是希望弥补与美国之间的技术差距,尤其是考虑到SpaceX当前的全球部署规模和先发优势,若然中国不尽快追赶,未来可能在太空数码基础建设上会完全落后;其次是,低轨卫星作为现代资讯战中不可或缺的一环,在军事侦察、通讯保障等领域扮演关键角色,这当中存在国家安全考量。
最后就是,它还关乎经济战略布局,中国透过“一带一路”倡议,正积极向发展中国家输出卫星通讯服务,冀以此作为扩大全球影响力的重要工具。
发射成本贵、卫星制造和互联网营运经验不足
随着中国低轨卫星产业的发展,未来将有机会制订行业标准,提高国际产业话语权,也意味着上游卫星、商业火箭制造以及相关设备、零部件企业真正拥有“大客户”,商业航天产业链有望全程打通。
然而,中国在相关的发展也面临多项挑战。首先,中国目前仍然使用传统方式发射火箭,而SpaceX通过不断开发可回收式火箭压低成本,这是目前中国火箭技术尚无法企及的。就长远来看,随发射次数的增多,其发射成本较中国低。《Inside》杂志指,SpaceX的火箭发射成本已降至每公斤约1,500美元,低于传统发射方式的每公斤2,700美元。此外,大量发射卫星必然增加太空碎片,这需要更完善的太空交通管理机制。
在卫星制造和互联网营运经验方面,同样也是中国短板。不论是从卫星量产以至互联网管理,都需要长期积累的经验,这并非短期可以追赶的领域。相较之下,星链现时已在全球拥有超过400万用户,营运经验相对丰富。
另外,由于美国的制裁,中国很难出口自家卫星技术,面对先天的阻碍;相反,星链技术已经被企业、政府机构和家中没有光纤连接的用户所使用。
无论如何,随着中国加速布局,全球低轨卫星市场竞争更趋白热化。产业研究机构预测,到2030年,全球低轨卫星市场规模将突破5,000亿美元(约3.89万亿港元),未来很大机会形成美中两大阵营竞争的局面。这场太空新竞赛,关键在于谁能在技术创新、成本控制和服务品质上取得持续突破,其后续的发展值得外界持续关注。