太空互联网不止马斯克的星链计划,为何还有我国的虹云工程呢?

作者&投稿:由全 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
太空互联网会成为现实吗~

日前,特斯拉CEO伊隆·马斯克提出太空互联网项目,并提出未来甚至可以覆盖至火星。然而,有专家提出,目前看来还不太靠谱。

太空互联网靠谱吗?

太空互联网为何物
据了解,太空互联网由48颗卫星组成,每颗卫星重200—250公斤,所有的卫星都将在高度为1500公里的低轨道运行。
目前,俄罗斯正计划构建太空互联网,这一项目已经得到俄政府有关部门的批准。将来进一步成形后,太空互联网有望成为第一个应用于太空中的通信网络。
“通俗地说,太空互联网是通过卫星等实现全球互联乃至星际互联的通信技术。”北京航空航天大学软件学院院长孙伟说,太空互联网一旦实现,互联网将无死角覆盖地球,地球人甚至可以与“火星人”视频聊天。
早在1997年,美国正在实施两个火星探险车登陆火星的计划,互联网之父文森特·塞尔夫就曾提出过太空互联网的概念。在北京邮电大学计算机学院网络技术中心副教授魏更宇看来,当时太空互联网的目标就是从地球到火星的太空,用互联网技术进行空间通信。“所谓太空互联网主要还是围绕从地球到卫星(卫星通信)、从地球到太空飞船的通信。听起来很大,实际上是相对小众的研究领域。”
此外,OneWeb的CEO怀勒也在探索太空互联网,这家新的创业公司希望到2018年发送数千颗卫星进入轨道,从而为世界最偏远地区提供高速光纤互联网。
“这些听起来非常诱人,现实可行性还需要具体论证。”魏更宇认为,这些技术一般称作空中通信,受气象条件影响较大。
实施起来困难较多
前不久,马斯克在接受采访时表示,SpaceX卫星互联网项目包括两个目标:第一,向发展中国家提供廉价的卫星互联网服务;第二,通过卫星通信系统,提升现有互联网主干网络速度。
“这一部分内容,我们一般看作是卫星通信的范畴。为了SpaceX项目而建立起来的卫星互联网,能够提供廉价的卫星互联网服务和提升互联网骨干网络速度。”魏更宇说。
魏更宇表示,从SpaceX项目的角度看,需要有一个基于卫星的通信网络,称之为卫星互联网,它既可以提供卫星互联网接入和提升骨干网络速度。但其接入是否廉价是一个问题,从目前的技术现状和可以预见的未来看,使用卫星通信作为互联网的接入,一般都不廉价。
同时,使用卫星通信作为一种网络的备份路由,作为最常见的提升互联网骨干网速度的手段,如果是针对不发达或发展中国家,也要看具体的应用场所。
对此,孙伟持更谨慎的态度。“由于成本太高,现在看来还不太靠谱,但星际网络是未来互联网一定会拓展的领域。”
“太空互联网具体实施起来实属不易。”孙伟认为,实现太空互联网需要大量高性能卫星,卫星和发射都比较昂贵,这将耗费大量的投资。而且较长时间的响应延误、无线传输对数据带宽的限制和多变的天文气象环境导致的中断问题等,都是太空互联网特有的新困难。
“另外,火星与地球之间的信息来回,大致需要20到50分钟的响应时间,因此需要一个不同于TCP/IP的新网络协议。”孙伟补充说。
未来在电脑前就能看到太空
尽管困难重重,但人们对外太空的探索却从未止步。
“太空互联网,可以为地球上互联网的通信提供强有力的补充和支持。”魏更宇说,有人预计到2020年,互联网的通信节点数量将由十几亿发展到七十几亿个。互联网规模急剧膨胀,网络通信量也会急剧增长。网络在短时间内超大的增长规模,对网络自身的稳定性、可靠性都是极大挑战。
从这个意义上看,卫星通信系统作为互联网的一种补充和备份技术,对提高网络的通信能力和安全性有很大的帮助;从通信系统的实践看,目前卫星通信对现有通信系统来讲,作为应急通信的支持能够发挥较大作用。
“太空互联网作为支持太空探索的重要手段,伴随太空技术在各个行业的应用,将发挥重要的运营保障作用。”魏更宇说。
太空互联网的概念提出来之后,也受到学术界、传媒等方面的热捧。
然而,魏更宇内心却有诸多忧虑。即使实现,从通信和网络技术发展的规律上看,没有规模化的商业应用,就属于小众的研究领域。“与此类比的是军工技术,如果没有转化为民用技术被大规模应用,其就是小范围的或者是短命的。”
与魏更宇相比,孙伟表现的较为乐观。在他看来,让宇航员以外的普通公民坐在电脑前就可以看到外太空世界,是互联网的又一次革命。就像发现新大陆一样,好奇心足以令全人类对太空互联网无比热衷。
太空互联网一旦实现,那么星际间通信将成为可能。过去,人们只能通过把宇航员送到太空的方式去探索未知宇宙,今后普通公民也可坐在家里通过太空互联网自由地欣赏外太空的图像和视频。“万一存在外星人呢?想象一下,有一天你可以与外星人视频聊天,是不是很兴奋呢?”谈起未来,孙伟充满期待。

日前,美国卫星初创公司OneWeb旗下首批6颗冰箱大小的卫星,于当地时间周三搭载一枚欧洲火箭发射升空。这是全球第一个进入正式部署的可提供类互联网接入服务的宽带低轨卫星星座,这次成功发射意味着人类离实现低成本的太空互联网更近了一步。


OneWeb的太空互联网计划是在距离地球1200公里的低轨道上,部署648颗小卫星进行星座组网,实现可覆盖全球的卫星通信网络。其竞争对手SpaceX更是提出了部署1200颗星的宏伟星座计划。



太空互联网是一种新型通信网络,即通过多次发射数百颗乃至上千颗小型卫星,在低轨组成卫星星座,实现天基互联。这个太空网络总会保持至少有一颗卫星在任何时候都能看到地球上的终端,以这些卫星作为“空中基站”,为地球上的大多数地方提供无缝覆盖服务。无论身处荒山、隔壁、沙漠还是海洋,在地球任何角落,包括航空飞行中,都能使用通过卫星连接的高速网络。

中国自然不能甘居人后,加入了太空互联网的竞争。中国航天科工集团推出“虹云工程”第一步在2018年12月发射首颗技术验证星,第二步是发射4颗业务试验星组网试运行,于2020年完成业务试验系统,2022年,将部署、运营整个星座,构建156颗卫星组成的天基宽带互联网,形成以低轨宽带通信为主,并具备导航增强、实时遥感支持能力的通信、导航、遥感综合信息系统。中国航天科技集团启动“鸿雁星座”,该系统是一个部署在低轨道的通信卫星星座,一期建设工程将发射54颗卫星,后续会实施二期工程建设,实现系统能力的平滑过渡,卫星数量将超过300颗。

20世纪90年代,一位妇女在加勒比海度假,可她的手机因为没有信号怎么也联系不上一位要紧的客户。这位妇女回去跟她的丈夫好一通抱怨,而这些不满正是那个年代的手机用户共同的心声。恰好,她的丈夫就是当时手机通讯业霸主摩托罗拉公司的工程师。于是一个旨在让用户从世界上任何地方都可以接打电话的宏大计划——铱星计划便诞生了。

铱星计划预计由77颗(后来将至66颗)近地卫星组成星群,通过他们传输手机信号,让用户无论何时何地都能随心所欲地使用手机。因为铱元素有77个电子围绕原子核运转,所以形象地称此工程为铱星计划。

当时的摩托罗拉公司可谓财大气粗,1990年计划提出,1996年开始试验发射,1998年开始投入业务运营,总投资高达34亿美元。

但是这个雄心勃勃的工程并没有给摩托罗拉带来预想中的回报。相反,因为传统的手机业务通过建造布设速度更快、成本更低的地面基站传送信号,已经完全占领了市场。没有用户愿意使用资费高昂且信号欠佳的铱星公司的服务。最终,铱星公司亏损巨大,连借款利息都无力偿还,准备跨世纪的铱星计划,从正式宣布投入使用到最后终止使用,不足半年时间。66颗耗资巨大的卫星因没有找到“合格的”买主,被迫退出轨道,在地球大气层中焚毁殆尽。

事实如此,谁也无力回天。摩托罗拉这样的跨国巨人在面对高技术带来的高风险、市场的残酷无情时,也只得咽下这杯自己酿下的苦酒。

时过境迁、斗转星移,二十多年后,又一科技界的巨人SpaceX公司做了一件同样的事,而他的掌门人正是被誉为硅谷钢铁侠的埃隆·马斯克。

2015年1月,马斯克宣布SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道,组成“星链”网络提供互联网服务,让全球用户无论何时何地都能畅享互联网。星链计划预计2020年正式开始工作。

星链计划与铱星计划类似,相当于把地面蜂窝网布设在太空之中。但铱星计划只需要66颗卫星,而如今的星链计划预计发射上万颗卫星。

铱星计划的悲剧是否会重演,星链计划会否重蹈覆辙?

马斯克用他那言出必行的超强执行力,再一次告诉世人,在通往星辰大海的征途上,他从未退缩。

2018年3月,猎鹰九号火箭成功将星链计划的两颗试验卫星送入轨道,并开展对地通信测试。

2019年5月,首批60颗卫星被猎鹰九号火箭送入预定轨道。

随后几年,SpaceX用猎鹰九号火箭进行了高密度的发射,有时甚至一个月就要进行两次发射任务。这还得多亏SpaceX独创了火箭回收再利用技术,大大节省了发射成本。

2020年6月,SpaceX顺利完成星链计划第九次发射,61颗卫星成功入轨。

如果一切顺利,今年底星链计划提供的互联网服务就将在美国北部与加拿大部分地区试运行。明年或可推广至全球。

我们中国是互联网大国,仅就网民数量来说全球第一个。我们是否也能用上星链互联网呢?可惜的是,由于政策审批、技术细节等原因,国人用星链上网至少是好几年后的事情了。

但我们不用临渊羡鱼,国家早就为我们退而结网了。

虹云工程,我国自主研发的“星链计划”,预计发射156颗卫星,在距离地面1000公里的轨道上组网运行,致力构建一个星载宽带全球移动互联网,可以为全球各类用户提供通信、导航、遥感一体化的综合服务。

值得一提的是,主导这项工程的是与美国SpaceX一样的商业航天公司。在中国航天科工集团公司所有科研人员的不懈努力下,在党和国家的大力支持下,2018年12月22日,长征十一号运载火箭成功将虹云试验卫星送入轨道。2020年前后,虹云工程投入示范应用。2023年前后,将完成星座部署,正式向全球用户提供服务。



太空互联网是一项新兴的领域,其目的在于建立覆盖全球的高速互联网网络,以满足人类对于网络通信的需求。马斯克的星链是目前最为知名的太空互联网项目之一,该项目通过发射数千颗小型卫星,建立起一张由卫星构成的全球网络,实现卫星通信和互联网接入。我国的虹云工程则是中国国家航天局推出的太空互联网项目,旨在建立全球性的卫星通信网络,为中国和其他国家的用户提供高速、安全、便捷的互联网接入。虹云工程采用卫星、地面站和终端设备相结合的方式,通过高通量、高频谱利用效率的技术,实现覆盖全球的高速互联网接入。虹云工程和星链都是致力于建立太空互联网的重要意义,但在技术实现和商业模式上有所不同。虹云工程采用自主研发的卫星和技术,致力于为国内外用户提供服务,同时也会为我国在太空技术领域的发展做出贡献。而星链则主要针对全球用户市场,希望通过建立全球网络,实现更广泛的商业应用和盈利模式。

太空互联网不止马斯克的星链计划,为何还有我国的虹云工程呢?
答:2015年1月,马斯克宣布SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道,组成“星链”网络提供互联网服务,让全球用户无论何时何地都能畅享互联网。星链计划预计2020年正式开始工作。星链计划与铱星计划类似,相当于把地面蜂窝网布设在太空之中。但铱星计划只需要66颗卫星,而如今的星链计划预计发射上...

我们怎么应对马斯克的星链计划
答:1. 面对马斯克的星链计划,我们的应对策略应分为两个基本方向。首先,我们可以采取模仿的方式,学习并实施类似的太空项目。利用我国的生产成本优势,逐步降低成本并实现反超。这种模式已经在国内多个领域得到成功应用。其次,我们可以通过各种手段对星链计划进行限制,以减缓其发展速度和降低其价值。例如,我们...

马克斯星链计划是什么
答:马克斯星链计划是一个利用低轨卫星实现通信的系统,马斯克打算在2027年之前发射2万颗卫星,把天空联结成星座,故称之为星链计划。星链(英语:Starlink)是太空服务公司SpaceX计划推出的一项通过近地轨道卫星群,提供覆盖全球的高速互联网接入服务。2015年,SpaceX首席执行官伊隆·马斯克在西雅图宣布推出一项太空...

美国要将4.2万颗卫星发射到太空?马斯克的“星链计划”居心何在_百度...
答:星链计划是美国SpaceX公司创始人马斯克在2015年提出的宏伟项目,旨在通过部署成千上万颗卫星,形成一个覆盖全球的太空网络,为地球上的用户带来宽带互联网服务。截至2022年5月18日,SpaceX已成功发射约1900颗卫星,而其最终目标是发射高达4.2万颗卫星。专家们对这一计划提出了担忧,认为其潜在影响可能是负...

马斯克的星链计划会影响天文观测吗?怎么阻止他?
答:1. 会影响到天文观测的,科学家联名抵制。美国著名企业家马斯克想要实现他的太空卫星计划,于是提出了所谓的“星链”计划,但是计划一出,就遭到了不少天文学家以及科学家的不满。2. 在2019年11月11日,著名的SpaceX的60颗“星链”卫星由猎鹰9号来承担这次的发射任务,这就是马斯克著名的“星链”计划...

马斯克的星链是干什么的
答:1. 埃隆·马斯克创办的星链计划旨在建立一个由数千颗卫星组成的网络,以提供全球范围内的高速、低延迟互联网服务。2. 星链网络的建设涉及大量卫星的制造、发射和维护。这些卫星由马斯克旗下的SpaceX公司制造,目前已经有超过1000颗卫星被送入太空。3. 这些卫星被部署在地球轨道上,形成一系列网络,旨在为...

马斯克的星链计划是什么
答:星链计划是美国一个太空探索技术公司的一个项目。星链,是美国太空探索技术公司的一个项目,太空探索技术公司计划在2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络提供互联网服务,其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道,并从2020年开始工作。据有关文件显示,该公司还准备再...

马斯克星链的用途
答:1. 星链项目旨在向偏远地区提供互联网接入服务。最近,第33批52颗星链卫星被送入太空,使在轨卫星总数达到1944颗,超过了SpaceX先前设定的1400颗目标。这些卫星现在可以正式启用,马斯克为了推动这个他形容为自己一生中最难的工程,已经投入了大量的个人精力。2. 星链计划介绍称,这些卫星将为地面用户提供...

星链计划=星球大战计划?马斯克的阳谋真实目的是啥?
答:“星链计划”起源于2015年。在一次演讲中,马斯克表示:Space X将发射12000颗近地卫星群,为全球用户提供高速互联网服务。“星链计划”的收入会被用于火星移民计划。 刚开始,谁也没把“星链计划”当回事。毕竟,从1957年人类第一次发射卫星到2015年,58年时间一共才上天了25000颗卫星。 马斯克一张口就是12000颗,占了人...

星链计划对中国影响
答:1. 星链计划的成功可能会抢占所有低轨道频谱和轨道资源,对全球互联网供应商构成致命威胁。2. 对中国的影响之一是,星链计划将挑战中国三大供应商的地位。3. 面对星链计划的竞争,中国已经采取行动。2020年1月16日,中国首颗通信能力达到10Gbps的低轨道宽带通信卫星——银河航天首发星在酒泉卫星发射中心...