马斯克的星链计划，会对科学发展产生怎样的影响？

1、马斯克星链计划的提出

星链计划Starlink是美国商业航天企业空间探索技术公司SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）于2015年1月宣布的一个项目。埃隆·马斯克，这位生于南非、求学于加拿大和美国、拥有物理学和材料学学士并辍学于材料学博士的70后，因颠覆传统、跨界创新，被称作“下一个乔布斯”和“现实版钢铁侠”，他用特斯拉、Paypal、SolarCity和SpaceX颠覆了汽车、互联网金融、新能源、航天领域。

星链计划是一个大胆的奇思妙想。该计划拟于2019年至2024年间在太空搭建一个由1.2万颗卫星组成的网络，其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，7500颗部署在距离地面340千米的轨道，2825颗在距离地面 1150 千米轨道，最终将使所有卫星连成一个星座，目标是为整个地球全天候提供高速低成本卫星互联网。2019年10月16日，SpaceX又将星链计划的卫星发射总数量从1.2万颗更新到4.2万颗卫星，其中1.2万颗已获批准，3万颗已提交申请。

2019年5月，SpaceX成功发射了一箭60星，火箭发射之后，一级火箭被稳稳地回收到了海上平台。按照SpaceX的发射计划，以及美国政府要求的最后期限，星链计划将在2024年之前部署4425颗卫星，在2027年之前完成所有的卫星部署。

虽然整个计划是发射近1.2万个通信卫星，但据SpaceX表示，星链计划仅需要420个卫星就能够初步轻微地覆盖全球，在今年能就开始进行商业运作。 

猎鹰九号火箭发射-入轨-回收流程

2020年4月23日，猎鹰九号第七次搭载60颗卫星发射，5月1日，这一趟“银河号列车”过境福建、广东等地的夜空，由于距离发射已过去一个多星期，这批星链到达轨道之后逐渐散开，所以不少群众观测到了四十颗相对明亮的卫星。

星链计划的目标群体是亚非拉偏远的农村地区，或者经济相对落后的地区，这些地区由于人口稀少或者基础设施比较落后，根本无法使用互联网，但随着现在智能手机的普及，处于偏远地区的人们有着很强意愿去连接互联网，他们只需要花200美金买一个披萨大小的设备，就可以完成互联网的连接。

一旦整个网络建成，spaceX将是全球最大的宽带互联网运营商，预计每年收入约300亿美金。只有得到了这些收入之后，马斯克登陆火星的远大目标才能够持续地进行下去。

或许有人会有这样的疑问，星链计划会不会颠覆现在的网络形式，影响我们5G的发展呢？星链计划目前处于早期，有很多的不确定性，但在可预见的未来当中，星链计划并不会颠覆未来的网络形式，它恰恰是一个和5G呈互补关系的存在。

除了身为Spacex太空探索技术公司的创始人之外，马斯克还是环保跑车公司特斯拉的CEO，车联网和低轨物联网系统架构也是星链计划的愿景之一。未来汽车会是移动互联网的另一大场景，未来的智能驾驶、智慧汽车不只是单个汽车通过传感器实现，需要通过边缘计算和上层网络来实现。

车联网和物联网是星链的本质，人们不可能只在信号好的城市里开车，就算是在室内，卫星通信网络信号还是会有很大的衰弱。而在农村、沙漠、海洋，人们无法建造太多5G基站，所以星链这类的低轨互联网的作用是配合5G而不是颠覆5G。

星链的卫星是将互联网信号直接传送到地面上的网关或用户终端的，这就意味着在基础设施的投入要少得多。简单的说，就是在农村地区的地面不需要建设那么多基站了。星链的系统延迟是比较少的，因为星链的卫星大多数分布在350~500千米的高度，这比其他卫星要近很多。

这就意味着互联网信号传播到卫星的距离短了很多，星链的延迟大概是在20毫秒到35毫秒之间，未来会逐步达到10毫秒左右。依照这个速度，打游戏没有太大的问题，也能够基本满足车联网的要求，但离5G还是差一些。

中国研究院于2019年发布的《中国宽带发展白皮书》中显示，我国固定宽带用户达4.35亿，我国基础电信企业陆续启动了G.654.E干线光缆的采集。2019年推动基础电信企业在超过300个城市部署千兆宽带网络的接入，千兆网络覆盖的范围达到了2000万个家庭。

光纤的价格并不便宜，为什么我国大部分人都会觉得光纤不贵呢？原因在于，我国城市人口居多，大家分摊后就变得优惠了，像加拿大、美国，包括非洲、南北极、海洋表面等这些地广人稀的地区，接入光纤并不划算。所以星链的系统定位是全球市场，而不是某个国家的市场，更不是人口密集的城市个人用户市场。

不可否认，卫星互联网与传统的地面网络相比有其自身的优势，截至2020年3月31日，科学家联盟（usc）的数据库显示，地球上发射的在轨卫星有2666颗。而地球低轨轨道、频率资源有限，国际卫星界通常遵循“先占先得”理念，稀缺的轨道资源已经让低轨太空进入了竞争模式，那么我国在竞争激烈的卫星互联网领域中，该如何追赶呢？

2、中国的鸿雁星座

2016年11月，在马斯克提出星链计划概念后的一年，中国航天科技集团公司在珠海航展期间发布了“鸿雁星座”项目，该系统将由300颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成，具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力，可为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务。

鸿雁星座一期工程计划2021年前后完成，整个计划在 2024 年前后完成。

按照规划，鸿雁星座分为两个阶段进行建设。一期工程先发射60余颗距地1100公里左右的近地轨道卫星，完成全球覆盖，一期工程带宽有限，优先支持全球电话业务，并支持重点地区的移动宽带互联网接入；二期工程再发射300 余颗卫星，将大大扩展网络容量，完成全球移动宽带互联网业务支持。

待全部完工后，系统容量可服务200万以上移动电话（进行语音通话）用户、20万以上宽带互联网（100M以上速率数据连接）用户及1000万以上物联网（小数据量多连接数）用户。

就在鸿雁星座第一颗卫星发射的前一周，2018年12月22日，虹云工程首星在酒泉卫星发射中心成功发射并进入预定轨道，成功实现了网页浏览、微信发送、视频聊天、高清视频点播等典型互联网业务。

虹云工程脱胎于中国航天科工的“福星计划”，计划发射156颗卫星，它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行，构建一个星载宽带全球移动互联网络，实现网络无差别的全球覆盖。

虹云工程定位的用户群体主要是集群的用户群体，包括飞机、轮船、客货车辆、野外场区、作业团队以及一些偏远地区的村庄、岛屿等。

2019年1月上旬，虹云工程首次在天地连通通信试验中通过卫星发出信息——“多少事，从来急；天地转，光阴迫。一万年太久，只争朝夕”。随后，虹云工程又完成了多次全系统、全流程互联网业务通信功能试验和多用户站入网通信试验，均取得圆满成功。

星链计划如果成功，SpaceX会成为唯一一个可以提供全球实时地面直播的公司，为全球企业或政府服务虹云卫星能够实现每24小时向地面发送超过30万张高清图片，实则已达到高清直播的水准。

但SpaceX计划发射11943万颗卫星，一颗卫星只需覆盖120公里，而虹云工程计划发射156颗卫星，覆盖面积要就比星链卫星大得多，所以高清直播的效果或许没有星链那么好。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。面对强大的星链计划，我国正快马加鞭不断探索，未来可期！

马斯克的星链是一项庞大的卫星互联网，旨在通过向地球轨道上发射成千上万个卫星来提供全球范围内的高速互联网连接。这项可能对科学发展产生以下影响：1. 更广泛的数据收集：随着星链卫星数量的增加，科学家们可以使用这些卫星收集更广泛的数据，尤其是关于气候、天气和环境变化的数据。2. 更快的数据传输：星链卫星可以提供更快的互联网连接速度，这将使科学家们能够更快地共享和分析数据。这将有助于加快科学研究的进展并产生更多的发现。3. 促进遥感研究：星链还将促进遥感研究。卫星可用于获取地球表面的图像和其他数据，这对于研究地质、水文、生态和自然灾害等方面的问题都非常有用。4. 对天文观测产生影响：星链卫星将在天空中产生明显的轨迹，这可能会干扰天文观测和天文学研究。科学界需要针对这一问题进行评估和解决方案的研究。总之，星链可能会对科学发展产生重要的影响，对地球和宇宙的研究以及人类的发展都将产生积极的推动作用。