除了马斯克,中国也有自己的“星链”计划。“星链”到底是什么?与普通人的生活有何联系?今天是第8个中国航天日,潮新闻记者专访浙江大学微小卫星研究中心主任金仲和,带来独家解读。
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潮新闻记者:“星链”是什么?
金仲和:我们都知道,传统卫星主要用于三大功能——通信、导航、遥感。
“星链”(Starlink),是马斯克除“星舰”外的又一大手笔,原本是SpaceX公司通信卫星计划的代号,后来也成为此类卫星的代称。
SpaceX最早向美国联邦通信委员会提交的文件显示,“星链”计划将在2027年前部署1.2万颗卫星,分三层坐落在近地轨道中——7500颗、1584颗、2825颗卫星,分别位于距地面340千米、550千米、1150千米的轨道上。
在2019年10月,SpaceX又提交了新一批卫星的频率申请,计划再增加3万颗卫星运行在距地328、580千米之间,使“星链”计划总卫星数达到4.2万颗。
一句话概括,马斯克要送4.2万颗卫星“上天”。
届时,这些卫星将形成一个巨型卫星星座,构建覆盖全球每个角落的卫星互联网,又称“天基互联网”。
1999年10月14日,我国首颗高速传输式对地遥感资源卫星——中巴地球资源卫星01星(又称资源一号01星)发射成功。
近二十余年来,在国家政策支持以及技术进步等因素的驱动下,无论是从数量还是质量来看,我国遥感卫星水平均与世界接轨。据报道,截至2023年4月,中国在轨遥感卫星已达200余颗。
这背后不得不提及商业遥感卫星的发展。相较于用于气象、海洋、资源、环境等领域的公益卫星,商业遥感卫星更多是为了满足商用需求,因此对于分辨率、数据量等需求也更高,不少国营、民营企业近些年相继发布商业遥感卫星星座计划,布局这一赛道。
童庆禧介绍,目前国内商业遥感卫星的数量已经占据主导地位,超过半数。不过相较于卫星通信和卫星导航,从数据来看,遥感目前是卫星产业产值较小的一个领域。
中国卫星导航定位协会发布的《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(以下简称白皮书)显示,2021年,中国卫星导航与位置服务产业总体产值达到约4700亿元。开源证券研报显示,2021年中国卫星通信行业市场规模为797亿元。而遥感卫星的产值方面,根据前瞻产业研究院数据,2019年中国遥感卫星行业市场规模为75.50亿元。
这背后的逻辑也很简单。“任何一个产业,如果你能够从每个人的口袋里掏钱,产值发展就很好,比如通信、导航,每个人都用。”童庆禧院士对记者进一步表示,相对来讲,遥感既为通信也为导航服务,更重要的是为经济发展的建设服务。
目前卫星遥感产值不高的关键原因,是下游应用正处于发展的初期阶段。
而后端应用恰恰又是产业产值占比最高的一环。在童庆禧院士看来,“卫星制造、接收、处理等可以在一定程度上(实现)盈利,但整个产业(产值)80%以上是在后端应用”。
童庆禧院士所说的是理想情况,但目前企业通过应用及服务实现的营收占比未及这一水平。以长光卫星为例,根据其招股书(申报稿),目前公司已有72颗在轨遥感卫星,2021年公司营收突破3亿元,卫星遥感信息服务、卫星制造及相关服务的营收占比分别为58.36%、41.64%,可以看到卫星制造及相关服务收入的占比虽然不到一半,但仍然较高。
再叠加在轨卫星的折旧摊销成本较高等因素,长光卫星三年半时间(2019年~2021年及2022年上半年)合计亏损超12亿元。一颗卫星的使用年限为3~8年,年折旧率为12.5%~33.3%。因此,随着在轨卫星越来越多,折旧成本也随之增长。
如何破解商业遥感卫星企业的盈利难题,如何推动遥感卫星应用产业的发展?这也是“院士眉山行”活动暨首届眉山卫星应用产业发展大会召开的意义所在,院士、企业等齐聚,共同献计献策。
盈利难题的解决需要的是开源节流,从这一维度考虑,在卫星折旧成本较高的情况下,为什么分布在不同城市的企业还要分开发布星座计划,当数据不互通共享的情况下,这是否增加了投资成本?
对此,童庆禧院士认为,建立地面接收站、处理中心、发射卫星,就掌握了主动权,否则由于流程较长、传输不方便等因素就要被动地让别人提供数据。他进一步表示,“现在是发展,发展后再协调。”在发展过程中难免出现每一个地方都想独立发展自己的体系的情况,这是一个发展的过程,也是一个学习、训练、普及的过程。
实际上,数据与应用体系的共享也正在推进中。在此次大会上,由长光卫星、眉山环天智慧科技有限公司(以下简称环天智慧)、欧比特(SZ300053,股价11.44元,市值79.72亿元)等6家商业卫星应用领域领军企业发起的“商业卫星星座联盟”正式成立。据了解,联盟致力于推进商业遥感卫星数据资源和应用服务体系的共建共用共享,打造开放合作、互利共赢的商业卫星生态圈。
中国是否有自己的“星链”计划?
金仲和:中国有自己的“星链”计划,也聚焦地球低轨卫星通信。但与国外由商业公司主导不同,中国“星链”主要由“国家队”支撑,民营企业如何参与尚无定论。
早前,中国航天科技集团提出“鸿雁”星座计划,准备发射300余颗卫星,中国航科工集团发布“虹云”星座计划,准备发射156颗卫星,两大央企均在2018年发射了首颗验证卫星。这两个计划,是两个先驱。
2020年4月20日,国家发改革委明确把“卫星互联网”纳入新基建范畴,上升为国家战略性工程。同年9月,“GW”星座计划正式发布,由中国卫星网络集团有限公司主导,调度航天、电信两大产业资源,计划发射12992颗卫星,打造中国版的“星链”。
潮新闻记者:中国“星链”建设进度如何?
金仲和:国际电信联盟规定,卫星频率和轨道资源的使用权,采用“先到先得”的竞争方式获取,进而也造成了“先占永得”局面。
全球拥有航天科技技术的国家,都已充分认识到低轨轨道与频率资源的重要战略地位。目前,Ku频率资源已被瓜分殆尽,Ka、Q/V频率资源也有多个国家低轨星座进行布局。
卫星互联网,是典型的技术密集型和资本密集型行业,需要大量人力物力财力投入。全球太空经济基础建设初期,除了加大力度,中国必须加快速度,靠“国家队”进行战略布局以外,也要支持商业航天企业在竞争中发挥作用,共同实现跨越式发展。
潮新闻记者:“星链”能做什么,如何改变我们的生活?
金仲和:传统的移动通信手段,主要靠地面基站进行数据传输,但地面基础设施容易受环境限制,比如在沙漠、海洋、高山等地,基站就不好建。“天基互联网”,相当于把地面基搬到太空中。
最大优势,就是不管到哪儿,都能收到高通量、低延时的互联网通信网络信号。
和光纤相比,卫星数据传输延迟更短。网速方面,比如,SpaceX的“星链”能提供100Mbps的宽带服务,未来可能可达1Gbps的超高速宽带