最近馬斯克又上了熱搜，這次他成了「宣誓火星主權第一人」。
一位網友曬出 SpaceX 星鏈（ Starlink ）衛星互聯網服務的條款，稱馬斯克已經開始為火星殖民地製定法律框架。
移民火星或許還很遙遠，但馬斯克另一個宏大計劃已經開始落地。籌劃多年的衛星互聯網計劃星鏈（ Starlink
）近日正式向用戶提供服務了。
按照馬斯克的計劃，星鏈計劃將由 4.2
萬顆衛星組成，讓網絡信號覆蓋全球每一個角落，無論你在北極還是亞馬遜叢林裏都能連上 WiFi。
現在，用戶終於可以連接星鏈的信號上網了，體驗到底如何？而它未來會不會成為主流通信網絡，甚至像一些人說的「顛覆 5G 」呢？
馬斯克的衛星互聯網可以用了，體驗怎麽樣？
簡單回顧一下星鏈計劃，馬斯克在 2015 年就透露了這個想法，並在 2016 年正式向美國聯邦通信委員會（FCC）提出了申請。
最開始 SpaceX 計劃在 2020 年前發射 4425 顆衛星，後來又將發射衛星的數量增加到 11943
顆，現在星鏈衛星數量的規劃已經增加到了 4.2 萬顆。
這是什麽概念？
要知道在 2016 年，人類史上發射的衛星總數也才約 4025 顆，星鏈要發射的衛星數量是這個數字的 10
倍。
按照 SpaceX 此前的計劃，那近 1.2 萬顆衛星將分三個階段發射：
第批 1600 顆衛星位於 1150 公的軌道高度，其中首批 800 顆衛星用於覆蓋北美地區；
第二批 2825 顆衛星分為 4 組，分布在 4 個不同高度的軌道上，完成全球組網；
第三批 7518 顆衛星位於 340 公裏高度的軌道。
目前 SpaceX 已經成功發射了 15 批星鏈衛星，入軌衛星數量達到 893 顆，SpaceX
也成為了全球最大的衛星運營商。
SpaceX 火箭發射軌跡 .
雖然這個衛星數量連星鏈計劃的第一階段都還沒達成，但已經可以為北美部分地區提供網絡服務了，最近星鏈也正式麵向用戶進行公測了。
一位收到內測邀請的用戶在 Reddit 上展示了收到的郵件，有意思的是，SpaceX 把這項服務叫做「總比沒有強（Better
Than Nothing）」，似乎是在告訴用戶不要抱有太高的期待。
SpaceX 在郵件中表示，目前星鏈可以提供 50Mb/s 到 150Mb/s 的下載速度，網絡延遲在 20ms 到 40ms
之間，預計 在 2021 年上半年可以將延遲降到 20ms 以下。
而網絡測速平台 Ookla 的最新數據顯示，星鏈衛星互聯網服務的下載速度最高突破 160Mbps，超過美國 95%
的寬帶水平。蒙大拿州農村一位用戶甚至測到了 174Mbps 的下載速度。
單看網速，星鏈的表現已經比 4G 網絡要好。不過在便攜性和信號穩定性上，星鏈的表現隻能說差強人意。
因為要用上星鏈提供的網絡服務，首先需要安裝一個平板鍋大小的終端和配套的路由器。如果你要在移動中聯網，也必須將這些設備帶上。
一位叫做 Wandering-coder 的 Reddit 用戶，在距離服務地址約 24
公裏的國家森林對星鏈進行了測試，這是個沒有任何運營商覆蓋網絡的地區。
圖片來自：Wandering-coder
測試結果顯示，雖然下載速度也達到 135Mbps，很容易被樹木、房屋遮擋信號，一次隻能連接 5
秒鍾。不過在不受遮擋時，星鏈的網絡可以流傳訪問流媒體、低延遲視頻會議和遊戲。
最後是價格，星鏈公測的服務價格為 99 美元 / 每月，同時必須購買 499 美元的配套終端才可以使用。
▲圖片來自：Wandering-coder
這個價格比起現在的手機上網套餐顯然沒有優勢，不過在傳統的衛星互聯網運營商麵前還是很有競爭力的，能以相同的價格提供數倍的網速。
目前 SpaceX 正在以每天 6 顆的速度製造星鏈衛星，以每月 2～3 批的速度部署星鏈衛星互聯網，並表示到 2021
年將能夠向全球幾乎所有角落提供高速寬帶互聯網。
肉眼可見的星鏈衛星 . 圖片來自：Medium
那這是不是意味著，最快明年全世界都可以用上星鏈提供的「全球 WiFi」呢？
顛覆 5G，全球 WiFi？真的想多了
自從馬斯克宣布星鏈計劃以來，輿論就開始將這個號稱要覆蓋全球的衛星互聯網和 5G 相提並論，甚至有人表示星鏈可能對 5G
網絡進行降維打擊。
實際上這種說法根本站不住腳，而馬斯克本人其實也沒有表達過類似的觀點。
首先星鏈采用的是 Ku 和 Ka
波段，和手機上使用的不是一個頻段，不能和手機直連，因此需要像上文提到的那些終端來接受和轉換信號。
另外因為衛星互聯網所用的是高頻毫米波段，信號衰減也十分嚴重，難以穿透混凝土等障礙物，在室內基本無法使用。
圖片來自：觸電新聞
即便是上述這些問題徹底解決了，要讓衛星互聯網像 4G、5G 基站一樣提供網絡服務也不太現實。
每顆星鏈衛星相當於太空中的一個基站，目前單顆星鏈衛星帶寬是 20Gbps，與一個 5G 基站相當，然而目前全球 80 多萬個 5G
基站的覆蓋範圍也很有限，因此就算星鏈完成 4.2 萬顆衛星的部署，也無法和地麵基站相提並論。
這裏需要提到一個叫做「通量密度」的概念，指的是單位麵積的總數據流量，比如 5G 的通量密度是 10 萬 Gbps/
平方公裏，同樣的帶寬下，服務麵積越大，通量密度就越低，分配給每個用戶的帶寬也就越少。
以星鏈衛星 20Gbps 的帶寬和 4.2
萬顆的數量，是不足以給全球用戶提供高速互聯網服務的。中國信息通信科技集團副總經陳山枝指出，若星鏈要替代 5G，實現與 5G
相當的通信容量，至少要提供相當於 5G 基站數量的衛星。
我們看到目前星鏈公測的下載速度可以達到 160Mbps，但卻很少有人提到接入星鏈的用戶數量。如果以 5G 最低網速標準 1Gbps
計算，4.2 萬顆衛星的總帶寬隻能為 84 萬名用戶提供服務。
綜上所述，星鏈的確可以提供和 5G 相當的網速，前提是要限製接入的用戶數量，這也意味著無法為海量用戶提供高速網絡服務，當然也不可能取代
5G 了，隻能作為 5G 基站的補充。
那麽星鏈衛星互聯網有什麽用？
既然星鏈隻能為少數人提供高速網絡服務，那麽 SpaceX 為什麽要投入數百億美元在這個項目上，誰會為星鏈買單呢？
實際上馬斯克一開始也沒打算要用星鏈和蜂窩網絡運營商競爭，而是要為那些「接入不可靠、價格昂貴或完全無法使用的地區，提供高速寬帶互聯網業務」。
雖然用戶規模相對較小，這同樣是一個前（錢）景廣闊的場。
互聯網現在被稱為水電煤般的基礎設施，但地球上仍有超過 70% 的地理空間，約 30
億人口未能實現互聯網覆蓋。這些地區可能無法接入光纖，或者人口密度太低，建設基站無法收回成本。
第 57 屆世界新聞攝影比賽 ( 荷賽 ) 年度圖片大獎獲獎作品《信號》.
而在美國也有 2000 多萬人的網絡接入速度不高於 25Mbps，為此美國聯邦通信委員會 ( FCC ) 計劃在 10 年內撥款
204 億美元，用於支持美國農村地區千兆網速寬帶接入服務，而 SpaceX 目前也在努力爭取這個訂單。
此外飛機和遠洋船隻向乘客提供的 WiFi 服務，也基本來自衛星互聯網。這些 WiFi 服務收費動輒超過 10 美元 /
小時，而且網速慢延遲高，星鏈能對傳統的衛星互聯網服務形成降維打擊。
另外一個容易被互聯網的應用場景在金融領域，收到光纖傳輸距離和速度的限製，全球各大金融交易所，交易會存在一定延時，雖然可能隻是 100
ms，但對於高頻的金融交易來說就是數以百萬計的金額浮動。
雖然衛星互聯網帶寬不如光纖，但在真空中光速傳播的傳播速度也比光纖快一些，能有效降低交易所的交易延時。
除了民用，星鏈另一個重要的市場在軍事領域。
早在 2018 年，SpaceX 就獲得了美國空軍一份價值 2870
萬美元的合同，用以「商太空互聯防禦實驗」，讓空軍使用衛星互聯服務進行通信。
而在今年 5 月美國陸軍又和 SpaceX 簽署了一項協議，測試用星鏈在軍事網絡中傳輸數據，這項協議一簽就是三年。
同時美國五角大樓最近的一份報告還指出，星鏈即將是 GPS 理想的替代品。星鏈的通信速度已經是 GPS
衛星的 100 萬倍，微波頻率天線定向性是 GPS 的 10 倍，延遲和精度都優於 GPS。
這樣一來，軍隊的戰機、航母、潛艇就能在海外戰場實現高速通信，從而打造一個連接海陸空的高速軍用互聯網係統，這對於信息化水平越來越高的現代戰場十分重要。
這可能也是馬斯克預計星鏈未來每年能帶來 300 億美元收入的底氣。而投行瑞銀預測全球衛星互聯網產值在
2030 年到達 8050 億美元，摩根士丹利分析師 Adam Jonas 則預計到 2040 年將達到 1.1 萬億美元。
雖然你我可能都不是星鏈的目標用戶，但星鏈的確在很多領域有著用武之地，北京郵電大學經濟管理學院博士生導師呂廷傑教授表示：
空天互聯網會成為地麵基站的一個非常有效的補充，而且大概率會用在 5G
的後半期。當萬物互聯的時代真正到來的時候，他會成為一個非常經濟有效的，真正能實現連接萬物的網絡連接解決方案。
過去的低軌星座網絡都失敗了，星鏈會是例外嗎？
要討論星鏈能不能成功，就要先看看過去的那些衛星互聯網計劃是怎麽失敗的。
馬斯克並不是第一個要以衛星互聯網提供通信網絡服務的人，早在上世紀 80 年代，摩托羅拉就啟動了銥星計劃，要用 77
顆衛星覆蓋全球，讓用戶可以在全球任何一個地方打電話，這也是第一個低軌道衛星星座。
然而銥星 3 美元 / 分鍾～8 美元 / 分鍾的價格，在更低成本的光纖和地麵基站普及後變得不堪一擊。銥星公司投入 50
多億美元，隻收獲 5.5 萬用戶，在上線 15 個月就宣告破產。
而隨著衛星製作和發射成本逐漸降低，近年來衛星互聯網又進入了人們的視線。其中 OneWeb 被稱為 SpaceX
最大的競爭對手。
OneWeb 在 2017 年宣布要發射 648
顆衛星組建衛星互聯網，並和美國、俄羅斯和歐洲多個國際簽訂合同，累計獲得了來自高通、軟銀、可口可樂等企業的近 35
億美元的融資。軟銀集團首席運營官 Marcelo Claure 還曾表示：
OneWeb 有望成就世界上最大、也是第一個真正的全球通信網絡 。
然而在今年 3 月， OneWeb 卻突然宣布申請破產。原計劃發射的 648 顆衛星，最終隻發射了 74
顆，而軟銀在疫情來襲的背景下，決定不再向 OneWeb 注資，失去資金來源的 OneWeb 也難以為繼。
從雄心勃勃到破產倒閉，這在衛星互聯網這個賽道上是常態。馬斯克還曾在世界衛星大會調侃道：
猜猜有多少個低軌星座網絡最終沒有破產？零。
回顧過去這些失敗的的衛星互聯網項目，正如經緯創投在一份報告中總結的，主要有三個重要原因 :
火箭發射的成本和運力；
衛星的成本和壽命；
市場需求。
而在火箭發射節約成本這件事，目前在航天領域沒有誰比 SpaceX 做的更好。
SpaceX 利用可重複回收的火箭，已經將發射成本降低了近 90%，加上一箭可發射 60
星，平攤到每顆衛星上的發射成本僅 35.6 萬美元，短時間內都沒有其他機構能達到這樣的水平。
至於市場需求，前文已經提到過。雖然絕大部分很多衛星互聯網項目均以失敗告終，但也有人已經證明了在商業市場上的可行性。
還記得上麵那個申請破產的銥星項目嗎？它並沒有因此銷聲匿跡，而是在重組後調整定位，作為地麵通信的補充繼續存活了下去。銥星二代（Iridium
NEXT）還在去年完成部署，擁有 130 萬個可計費用戶。
目前越來越多國家和企業投入到衛星互聯網領域，全球至少有 16
家公司對外公布了覆蓋全球低軌星座計劃，當中包括三星、波音和亞馬遜這樣的大型科技公司。
中國也有自己的的衛星互聯網項目——鴻雁星座和虹雲工程。今年 4 月 20
日，在國家發改委首次明確的「新基建」範圍內，就包含了低軌衛星互聯網。
對於馬斯克來說，星鏈將成為 SpaceX
未來重要的收入來源，用以支撐火星移民等燒錢的航天項目，可以說馬斯克的星辰大海，很可能將取決於星鏈計劃的成敗。
參考資料 :
《小火箭對 SpaceX 星鏈計劃低軌巨型星座的分析》 [ M/OL ] ，小火箭微信公眾號（ixiaohuojian）
《衛星互聯網行業深度報告，新基建下產業鏈機遇幾何》
《為什麽馬斯克的星鏈計劃值得警惕？》
《萬顆衛星、百億美元的太空賭局時代》
《陳山枝詳解低軌衛星通信：與 5G 是互補關係，在 6G 時是融合》
華夏新聞|時事與歷史：馬斯克的星鏈終於能用了 顛覆5G的“全球WiFi”要來了？