7月4日,英國政府宣布與印度最大移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商Bharti一起收購了全球衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)公司——一網(wǎng)(Oneweb),為一網(wǎng)提供10億美元新資金,以幫助重組其星座業(yè)務(wù)。
收購一網(wǎng)早已被英國政府視為“國家安全”戰(zhàn)略的一部分。在收購之前,英國成立了國家空間委員會,由財(cái)政大臣擔(dān)任主席,來考慮如何通過空間政策促進(jìn)英國的繁榮和保障其在世界上的地位,以及獲得更廣泛的英國國家安全利益。
那么問題來了,一網(wǎng)憑啥能讓英國把一次科技公司的破產(chǎn)收購交易上升至國家安全的高度?
要知道頻率和軌道是衛(wèi)星運(yùn)行中必不可少且極其稀缺的資源。布局關(guān)鍵的頻率軌道資源對于發(fā)展通信星座有著重要的戰(zhàn)略意義,這也就不難解釋,為何英國政府要斥巨資收購一網(wǎng)。作為一網(wǎng)的所有者,英國政府將對公司未來的任何出售以及一網(wǎng)技術(shù)未來在他國的使用擁有最終決定權(quán)。
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什么是巨型低軌通信星座?——簡單來說,就是通過數(shù)量巨大的、運(yùn)行在低地球軌道(高度大約300~2000公里)的衛(wèi)星組成的衛(wèi)星通信系統(tǒng),給地面用戶提供類似“Wi-Fi”效果的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這項(xiàng)技術(shù)有望解決目前地球上超過80%的面積以及接近50%的人口無法上網(wǎng)的問題。
這種通過衛(wèi)星給地面用戶提供網(wǎng)絡(luò)信號的技術(shù),伴隨著上世紀(jì)末“銥星計(jì)劃”的失敗,原本幾乎已被業(yè)界放棄。但隨著衛(wèi)星發(fā)射成本的迅速下降,以及衛(wèi)星本身通信性能的提升,以低軌通信星座為代表的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),近幾年內(nèi)迅速成為了航天產(chǎn)業(yè)中最具商業(yè)潛力和戰(zhàn)略意義的發(fā)展方向。
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)、天地一體化的“6G”網(wǎng)絡(luò)、跨越國界的信息服務(wù)能力、金融等行業(yè)的廣闊應(yīng)用前景,伴隨著巨型低軌通信星座技術(shù),引起了許多國家和企業(yè)的關(guān)注。
這其中最著名的項(xiàng)目,可能就是“星鏈”計(jì)劃了。太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克宣稱,要用一個(gè)包含42000顆衛(wèi)星組成的巨大星座,組成一個(gè)覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò),為全球人口提供服務(wù)。
截至今年1月,全世界累計(jì)公布的類似通信星座項(xiàng)目數(shù)量達(dá)到37個(gè),涉及至少12個(gè)國家的30家企業(yè),擁有具體發(fā)射和部署計(jì)劃的衛(wèi)星總數(shù)超過34235顆,而且這些數(shù)字還在不斷增加。
要知道,自從1957年第一顆人造衛(wèi)星誕生以來,人類在63年的時(shí)間內(nèi)總共發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量,根據(jù)不同的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也就9000顆左右,而目前在天上運(yùn)行的衛(wèi)星數(shù)量大約只有2000顆。
也就是說,這一輪圍繞低軌通信星座展開的新“太空競賽”,很可能會讓太空中的衛(wèi)星數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)暴漲20倍以上。這就帶來了一個(gè)巨大的問題——空間頻率和軌道資源的激烈爭奪。
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頻率和軌道是衛(wèi)星運(yùn)行中必不可少且極其稀缺的資源。一顆衛(wèi)星所占據(jù)的通信頻率和運(yùn)行軌道,是很難跟其他衛(wèi)星共享的。新發(fā)射的衛(wèi)星必須規(guī)避已有衛(wèi)星的通信頻率和飛行軌道,否則就會產(chǎn)生通信上的相互干擾,甚至衛(wèi)星相撞的嚴(yán)重事故。2009年2月,俄羅斯西伯利亞上空就發(fā)生了美國的一顆商用通信衛(wèi)星和俄羅斯一顆報(bào)廢的通信衛(wèi)星劇烈相撞的事故。
近年來,爆炸式增長的星座數(shù)量和建設(shè)規(guī)模,使太空頻率軌道資源的競爭達(dá)到了前所未有的激烈程度,一場圍繞頻率軌道資源展開的太空“圈地運(yùn)動”已悄然展開。
這場“圈地運(yùn)動”的裁判,也就是太空頻率軌道資源的分配者,是聯(lián)合國專門機(jī)構(gòu)國際電信聯(lián)盟(ITU),其分配的總原則是“先申報(bào)先使用”。
根據(jù)ITU《無線電規(guī)則》等相關(guān)條款要求,所有衛(wèi)星系統(tǒng)在投入使用前,必須向ITU申報(bào)并登記其頻率軌道資源的使用信息,即衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料。也就是說,頻率軌道使用權(quán)的確認(rèn)不是看發(fā)射日期,而是以申報(bào)通過的日期順序?yàn)闇?zhǔn)。我國歷史上就曾經(jīng)發(fā)生過這樣的情況——衛(wèi)星率先入軌,但因?yàn)樯陥?bào)晚,只能被迫讓出軌道變成沒法提供服務(wù)的“流浪衛(wèi)星”。
在通信星座最關(guān)注的非靜止軌道(NGSO)衛(wèi)星領(lǐng)域,根據(jù)ITU在2019年11月公布的數(shù)據(jù),目前共有224份通信類衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料,衛(wèi)星總數(shù)達(dá)156298顆,分別集中在Ku(22555顆)、Ka(60688顆)、V(60470顆)、E(12585顆)四個(gè)頻段上??梢钥闯?,中低軌道Ka和V頻段衛(wèi)星的頻率軌道資源競爭已趨于白熱化。
從衛(wèi)星申報(bào)的所屬國家來分析,目前法國、美國、中國和英國4個(gè)國家申報(bào)資源最多。特別是法國,雖然沒有公布明確和具體的衛(wèi)星計(jì)劃,但其頻率軌道儲備最積極,巨型星座最多。此外,加拿大、挪威、列支敦士登、塞浦路斯等國家也不甘示弱,在多個(gè)頻段和軌道高度儲備資源,待價(jià)而沽。
5月29日,賽迪顧問物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心與新浪5G,聯(lián)合發(fā)布了《“新基建”之中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究白皮書》。白皮書指出,地球近地軌道可容納共約6萬顆衛(wèi)星,其中,太空探索技術(shù)公司等美國公司已提出明確部署計(jì)劃,到2029年,將合計(jì)完成46100顆衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。
在這輪圍繞太空頻率軌道資源“擠兌式”申報(bào)的背后,隱藏的是世界各國都陸續(xù)感覺到的一個(gè)技術(shù)趨勢——在人類目前的技術(shù)條件下,類似“星鏈”這種巨型低軌通信星座,很可能是一項(xiàng)具有排他性和極大先發(fā)優(yōu)勢的技術(shù)。
什么叫排他性呢?拿軌道來說,原本低地球軌道這片空間一度被認(rèn)為是不那么稀缺的。但在“星鏈”出現(xiàn)之后,情況發(fā)生了變化。“星鏈”每次申報(bào)就多達(dá)上千條軌道。當(dāng)軌道與頻率“捆綁”在一起后,只要頻率軌道申報(bào)成功,即便衛(wèi)星還沒發(fā)射升空,后申報(bào)的項(xiàng)目也不能跟前面的產(chǎn)生沖突,需要主動避讓,這就是排他性。
這么一來,后發(fā)者想要規(guī)避“星鏈”這種先發(fā)者的頻率和軌道,就會變得越來越困難。于是短時(shí)間內(nèi)涌入諸多玩家,爭相競爭太空頻率軌道資源,加速布局。
比如,曾被業(yè)界視為太空探索技術(shù)公司最大對手的一網(wǎng),雖然已于今年3月申請破產(chǎn)保護(hù),卻依然在5月26日向美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)提出請求,希望把星座組網(wǎng)衛(wèi)星數(shù)量增加至4.8萬顆。而對于具體頻軌資源較為保密的“星鏈”計(jì)劃,也在過去幾年中多次對外宣稱將提高計(jì)劃中的衛(wèi)星總量(最新的數(shù)字是4.2萬顆)。
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目前,關(guān)于大規(guī)模發(fā)射通信衛(wèi)星星座的盈利能力,在商業(yè)領(lǐng)域依然存在一定的爭議。但是拋開短期商業(yè)收益的計(jì)算,爭奪關(guān)鍵的頻率軌道資源對于發(fā)展通信星座有著重要的戰(zhàn)略意義。
在軍事應(yīng)用方面,2019年年末美國空軍的一架C-12偵察機(jī)率先發(fā)來了“星鏈”的使用體驗(yàn)報(bào)告——610兆/秒,這是美國空軍對于星鏈網(wǎng)絡(luò)速度的測試結(jié)果。這個(gè)速度比現(xiàn)在美國軍用通信標(biāo)準(zhǔn)的5兆/秒快了102倍。對比現(xiàn)在5兆/秒網(wǎng)速下美軍的戰(zhàn)斗力,可以想象得到這背后蘊(yùn)藏的巨大軍用潛力。
而截至2019年,美國空軍已向馬斯克贊助了約3000萬美元,用于支持“星鏈”計(jì)劃的軍事用途研發(fā),并且投入了2.15億美元的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),用于資助各種類似的高速衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目。
在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面,一個(gè)全球范圍的通信星座將能掌握航空、航海甚至物聯(lián)網(wǎng)等多種應(yīng)用的數(shù)據(jù)和信息流,可以影響全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)交換的規(guī)則制定權(quán)。因此,各個(gè)國家在相關(guān)問題上非常敏感。
2019年,俄羅斯拒絕了一網(wǎng)在其本土建立衛(wèi)星通信站的請求。拒絕的理由是2019年5月由普京總統(tǒng)簽署的一項(xiàng)法案。這項(xiàng)法案要求,所有俄羅斯網(wǎng)絡(luò)流量信號在傳輸過程中必須通過由政府監(jiān)管的通信設(shè)施進(jìn)行。
就在同一年,印度政府也拒絕了一網(wǎng)在當(dāng)?shù)夭渴鹦l(wèi)星通信站的申請??梢钥闯觯l(wèi)星頻率軌道資源爭奪的下一步,將是各國圍繞未來信息主導(dǎo)權(quán)的攻防戰(zhàn)爭。
中國近年來在航天領(lǐng)域表現(xiàn)不俗。2019年,我國蟬聯(lián)世界航天發(fā)射次數(shù)的冠軍,航天發(fā)射達(dá)到35次,第二和第三名分別是俄羅斯的25次和美國的21次。
在以實(shí)際的衛(wèi)星發(fā)射確認(rèn)太空資源的導(dǎo)向之下,近些年來有很多低軌通信星座項(xiàng)目正在加速部署。2018年年底,航天科工集團(tuán)的“虹云計(jì)劃”,發(fā)射了我國第一顆低軌寬帶通信衛(wèi)星。來自航天科技集團(tuán)的“鴻雁計(jì)劃”也預(yù)計(jì)到2023年完成300顆衛(wèi)星的部署。
同時(shí),在這一輪新的太空資源競賽之中,民營商業(yè)航天靈活、高效的優(yōu)勢,也將對布局國際空間頻率軌道資源發(fā)揮不可忽視的作用。
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