大家好。我们平时生活中可能有过这种经历:电话打着打着,突然没信号中断了。这种事情,等鸿雁工程的所有卫星都上天后,就再也不会出现啦。鸿雁工程的目的,就是要让整个地球都有信号覆盖。

不过,从大国博弈的层面看,鸿雁工程主要是为了狙击美国在太空的军事霸权,挫败马斯克星链计划占领近地轨道的阳谋,阻止美国想在6G通信领域弯道超车中国的企图。

所以今天我们就来聊一聊这个鸿雁星座计划。喜欢的朋友还恳请您点赞支持,谢谢大家。

让整个地球都有信号覆盖,这样的设想并非是现在才有的,早在1997年,美国摩托罗拉公司就曾经想要实现这个愿望。他们在多次尝试后,发射了铱星移动通信系统,这在当时,算得上是真正意义上的“全球通”,哪怕是在遥远的南极大陆,都可以通过铱星系统和远在黑龙江漠河的亲人联系。

可是好景不长,这项技术对于当时的人们而言,太过超前了。那时候还没有现在的物流速度和交通能力,铱星系统的用户极其稀少,开发和维护费用却十分昂贵,最后铱星计划因为资金不足宣告失败。

而且根据马斯克透露,2024年后,他还要再增加3万颗卫星,这样卫星总数就会达到4.2万颗。

迄今为止,已经有许多终端用户,比如乌克兰人,亲自体验了实际使用效果,还成功试验了星间激光通信。这背后离不开美国政府的大力支持,这里头有个奥秘。原来,科学家早就测算过,地球近地轨道总共只能容纳大约6万颗卫星,光马斯克就想要发4万颗,这里需要的不仅仅是卫星制造和发射能力,还需要在全球范围内协调卫星频率和轨道资源。所以,美国觉得我必须早点来抢位子。

事实上,目前发射卫星需要向国际电信联盟提出申请,而国际电联分配频率和轨道资源的原则就是“先发先占”,早来早得。在这种情况下,部署卫星互联网成为一种潮流,甚至被许多国家列为重要的战略项目。美国已经占得一些先机,中国当然不能在这场近轨资源争夺战中落后,此时不行动,未来就没我们的空间了。

而且,中国只有打造出一个自主的卫星互联网,才能在此基础上继续发展出自主全球宽带、自主物联网、自主工业互联网,这个战略机遇一旦错过,将会是永远的遗憾。

即便是从现实的需要出发,鸿雁计划也是不可或缺的。

虽然我国的移动宽带通信蓬勃发展,覆盖了几乎99%的人口,但是我国国土上还存在着大量的山地、草原、高原、戈壁和沙漠,这些组成60%国土的地方,几乎没有移动通信覆盖,而卫星能解决这些偏远地区没有无法通话的问题。

而且,完全依靠通信基站传递信号,在紧急关头就会出现大问题。2008年,汶川地震几乎毁掉了汶川地区的所有基站,汶川的求援信号根本发不出去,只有靠一批又一批的解放军和武警冒着余震的风险进入情况未知的汶川地区施救。如果那时候我国能有属于自己的卫星通信,那么我们就能在第一时间接收到求援信号,尽可能地减少人员伤亡。

所以,在2016年珠海航展期间,我国正式公布了鸿雁星座计划,打造一个全球卫星星座通信系统。该系统将由300颗低轨道卫星及全球数据业务处理中心组成,以星间链路实现卫星空间组网,为全球用户提供数据传输服务。

该计划总共分两期,第一期预计投入200亿,在2023年前发射60颗卫星入轨,组建骨干星座系统,第二期预计在2025年前完成整个鸿雁星座系统的搭建,开始正式进行商业化运营。

2018年12月29日,鸿雁星座首发星,在我国酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射成功并进入预定轨道,标志着鸿雁星座的建设开始全面启动。而到去年,鸿雁就已经基本实现卫星初步组网功能,可以说整个计划的推进速度还是相当快的。

看到这里,肯定会有人心里犯嘀咕了:咱们的鸿雁,满打满算才300颗卫星,而马斯克有4.2万颗卫星,这差距也太大了吧?能比得过人家吗?

这里头有点玄机。马斯克的卫星都很小,单颗重量只有两三百公斤左右,火箭一次性可以发射60颗,搞得像一把土豆撒到太空里去一样。

而鸿雁使用的卫星的重量可要大得多了,比如,2018年发射的鸿雁系统首发星,重量就超过了2000公斤,几乎是星链卫星的十倍。

大家想想,重量越小,体积越小;相应的,性能也会越少。其实,星链计划正是因为卫星数量太多,已经出现了一些弊端。

首先,成本高昂到难以承受的地步。星链计划每颗卫星制造成本大概在100万美元左右,按1.2万颗卫星算,那就要120亿美元。猎鹰火箭发射一次费用6000万美元,按一次发射60颗卫星算,1.2万颗卫星就要发射200次,所以总发射成本也差不多要120亿美元。总计要240亿美元,如果按4.2万颗卫星算的话,那至少需要七八百亿美元。

别说马斯克承担不起这笔费用,就算以后美国政府来接盘,他也吃不消。当然,美国政府可以印钱,这另说。

第二个就是质量问题。星链卫星所在的是近地轨道,这里还有稀薄的大气层存在,卫星在飞行时会遇到一定的空气阻力,需要消耗能量来维持轨道高度,所以低轨卫星的平均寿命都不高,通常在5年左右。马斯克说,他通过技术改进,把有效寿命延长到7年。那就按7年算,4.2万颗卫星,每隔7年就要全换一遍,平均每年必须发射约6000颗新卫星,这个成本也要100多亿美元。更何况,星链卫星的质量远远不如马斯克吹的。据2020年的统计,在已经发射的1700多颗卫星中,还远远不到7年的使用年限,就因为机械或系统故障等原因,报废了超过300颗卫星,报废率高达18%。

所以说,数量多并不是个优势。

相比之下,鸿雁系统总共才300颗卫星,可谓少而精,完全可以有效控制住成本,进而提升质量。而且我国这几年在火箭回收技术上也取得了很大的进步,2020年11月份已经成功完成了30吨级一级箭体地面着陆试验,如果未来可以在鸿雁计划中使用可回收火箭,那么成本将进一步压缩。

此外,鸿雁星座系统作为低轨卫星系统,在它的头顶上,还有一个更为庞大的系统在照顾着它,这个就是北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统作为全球定位系统,能力强大,覆盖面广,但在信息化交互方面还不够兼容。而鸿雁星座系统作为全天候、全时段的应用和双向通信能力的系统能提高北斗卫星导航系统的精度。事实上,在北斗卫星导航系统初步建成的时候,我国就已经提出了鸿雁星座系统的设想。如今,我们的基础建设已经从地面发展到了太空, 在太空中建立属于自己的组网卫星。鸿雁星座系统不仅将成为首个满足基本卫星数据通信的系统,还能让智能手机直接进入卫星应用领域。

从目前来看,鸿雁星座计划有很大可能,赶在马斯克的星链计划之前完成部署。这个前景,让美国坐立不安。

大家可能要问了,这不就是个能让人随时随地用手机的系统吗?美国有啥好紧张的?

其实,无论是鸿雁,还是星链,民用功能只是其中比较小的一块,反而是军事功能更加具有战略意义。

在美国刚刚推出星链计划的时候,就有军事专家分析说,这套系统更像是个庞大的太空军事卫星监测系统,它占据的近地轨道,就是美国的太空军事领地。

如果把星链计划应用于战争,就相当于整个太空布满了美国的监视器,战时可以将全球各地的动态实时通过高精度画面传给美军指挥部。此外,星链卫星中的部分卫星,还具有发射全向波束的能力,简单地说就是个太空武器,可以对别国的导弹或航天器进行遥测和跟踪,甚至将其拦截并摧毁。

那么我国的鸿雁系统,有没有能力反制星链呢?从理论上讲,鸿雁系统的建设,并非针对星链计划;但在军事层面上看,我国有了鸿雁系统,也相当于有了一个对制手段,可以削弱星链计划在军事上带来的威胁。

北京航空航天大学教授、航天技术专家黄志澄就将卫星互联网看作是“新世纪两弹一星”。他告诉媒体记者:“我认为卫星互联网的意义主要还在于军事应用。”

不过呢,中国向来主张和平崛起,不搞什么霸权。所以鸿雁计划发展的主要方向,还是为了民用。

首先,鸿雁将会为我们的通讯带来巨大的变革。现在的移动互联,必须建设通讯基站,否则的话手机没有信号,就不能上网、打电话或者发短信了。但基站的建设,特别是5G基站的建设成本是非常高的,还涉及到居民投诉的问题。同时也很难做到全球覆盖,比如一些偏远地区。我们经常能看到这样的新闻,三大通讯公司为了一个村子建设一个基站,这种事情也只有中国的国企会去干。此外,大洋深处也很难建设基站,还有这几年在美国等一些西方国家的抵制和阻挠下,我国海外基站的建设也遇到了许多阻碍。

而有了鸿雁系统,我们的智能手机就算没有4G或5G信号,也能够马上接入鸿雁系统,获得卫星信号,再也不用担心“电话打了一半没了”。这对于渔民和远洋船员来说,是个天大的福音。据统计,我国渔民在出海捕鱼作业时,只有不到五分之一的人,能够每周和家里打一次电话。等鸿雁系统正式建成投入使用,这个问题就可以得到解决。

此外,鸿雁系统还可以与北斗系统相互兼容,弥补北斗系统在信息双向交互上的缺憾,进一步提高北斗系统的定位精度和导航能力,从而实现在更多方面超越GPS系统。

在民用领域,无人驾驶技术就离不开高精度的卫星定位以及低延时的卫星通讯,有了北斗+鸿雁,无人驾驶技术未来可期。

除了以上这些,鸿雁更重要的作用,是在给未来天地一体的6G做准备。

什么是6g呢?

目前移动通信更新节奏是每十年一代。众所周知,我国在5G技术上处于世界领先水平,把美国远远甩在身后。而美国也知道自己赶不上,所以有意放弃5G,花更多精力在6G的研发上,从而对中国实现6G的弯道超车。中国社科院信息化研究中心秘书长姜奇平就曾发文称:“当前,不对称科技竞争的第一战,可能在6G战场打响。美国放弃5G,改在6G领域,以卫星互联网这种不对称形式进行下一代竞争。”

这场竞赛,已经打响了。2019年3月,美国联邦通信委员会决定,开放95千兆赫到3太赫兹频段,供6G实验使用。而星链系统现在也渐渐推广开来,用户越来越多。

所以说,虽然我国在5G建设上取得了世界领先,但绝不能有丝毫懈怠。2020年,我国也正式将卫星互联网纳入新基建项目,鸿雁星座就是我国建设卫星互联网的重中之重。

正如我们前面说过的,鸿雁很有可能抢先完成部署。

这对马斯克来说几乎是个噩耗。

海外曾有媒体拆解过马斯克的终端设备,一台只卖499美元,但拆机后根据配件分析出,一台终端设备的成本大概要2500美元左右,这就意味着马斯克在赔钱赚吆喝,每卖出一台终端设备,就要倒贴2000美元。所以星链计划的用户越多,他就亏得越多。而且星链的月租费是每个月99美元,一年下来将近1200美元。这个价格,决定了用户不会太多,只有美国少数有钱人和中产阶级用的起。像乌克兰军队,那是肯定用不起的。

那么问题来了,马斯克如此烧钱,他想干什么?

很多人都觉得,马斯克是在豪赌,提前布局,以换取由他来制定6g标准,到时候再来收割全球用户的韭菜。但如果中国能抢先完成6g部署,由我们来制定6g标准,那马斯克就是竹篮打水一场空,白白投入这么多钱,美国政府在6g上弯道超车的企图也会破产。

中国星网公司的组建,是立足国家战略全局、顺应科技产业变革大势的重大举措,致力于统筹空间互联网的建设规划运营,不仅将加速整合航天、通信、信息等产业优质资源推动中国卫星互联网建设,还将促进中国航天产业结构性升级,引领新一轮产业变革,标志着中国卫星互联网踏上了新的征程。

也许,在不远的未来,我们每一台手机,能同时拥有基站和鸿雁星座系统的服务,我们也共同期待。

好啦,今天我们就聊到这里,喜欢的朋友恳请您点赞并关注,也欢迎大家在评论区留言讨论,我们下期不见不散,祝福大家。