埃隆?馬斯克 (Elon Musk) 旗下太空公司 SpaceX 正在加速構(gòu)建“星鏈”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務,并在這個領域占據(jù)了主導地位。但由此也促使其競爭對手、監(jiān)管機構(gòu)和專家組成反對聯(lián)盟,他們認為馬斯克正在建立近乎壟斷的地位,威脅太空和環(huán)境安全。
“先發(fā)射后升級”以搶占軌道空間
SpaceX 被允許將大約 12000 顆星鏈衛(wèi)星送入軌道,向地球上的每個角落提供超高速互聯(lián)網(wǎng)。此外,該公司已經(jīng)在尋求發(fā)射另外 3 萬顆衛(wèi)星的許可。現(xiàn)在,Viasat、OneWeb、Hughes Network Systems 以及波音等競爭對手,正在美國和歐洲的監(jiān)管機構(gòu)面前挑戰(zhàn)星鏈掀起的太空競賽。這些人抱怨說,馬斯克的衛(wèi)星網(wǎng)絡屏蔽了他們設備的信號,并對他們的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目造成了實質(zhì)性威脅。
星鏈互聯(lián)網(wǎng)服務目前仍處于 Beta 測試階段,但它已經(jīng)擾亂了這個行業(yè),甚至促使歐盟開發(fā)了與之競爭的空基互聯(lián)網(wǎng)項目,該項目將于今年年底公布。批評者的主要論點是,馬斯克的“先發(fā)射、后升級”戰(zhàn)略讓他將速度置于質(zhì)量之上,在地球本已擁擠的軌道上塞滿了大量微型衛(wèi)星,這些衛(wèi)星在發(fā)射后可能需要修復。
SpaceX 競爭對手 OneWeb 的政府事務主管克里斯?麥克勞克林 (Chris McLaughlin) 表示:“SpaceX 在太空領域采取了類似特斯拉、雄心勃勃的做法:它們先是發(fā)射衛(wèi)星,然后再對其進行升級和修理,甚至完全更換它們。而我們的每顆衛(wèi)星都像是在精心打磨一輛福特 Focus,對其進行嚴格測試,保證正常工作。”
SpaceX 在 2019 年承認,首批發(fā)射的衛(wèi)星中約有 5% 失敗。在這個過程中,它們會逐漸落回地球,并在大氣層中燒毀。2020 年 11 月,哈佛 - 史密森天體物理中心的天體物理學家喬納森?麥克道爾 (Jonathan McDowell) 計算出,星鏈衛(wèi)星的失敗率接近 3%。麥克道爾說,自那以來,SpaceX 大幅改進了星鏈衛(wèi)星的設計,目前故障率低于 1%,而且還在進一步改進。
但麥克道爾表示,即使不斷改進并降低故障率,鑒于 SpaceX 將運行如此多的衛(wèi)星,這也意味著軌道安全面臨相對較高的威脅,因為衛(wèi)星發(fā)生碰撞的幾率激增。他說:“SpaceX 顯然在不斷改進星鏈衛(wèi)星設計,但這是他們正在做的、非常具有挑戰(zhàn)性的事情,現(xiàn)在還不清楚他們是否能夠管理好最終的空基衛(wèi)星網(wǎng)絡。”
SpaceX 在地球的低軌道上運行著 1300 多顆星鏈衛(wèi)星,而且每月還在增加大約 120 顆。SpaceX 發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量現(xiàn)在有望超過自 20 世紀 50 年代以來發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù),即大約 9000 顆。軌道空間是有限的,目前缺乏普遍的監(jiān)管意味著公司可以在“先到先得”的基礎上部署衛(wèi)星。馬斯克有望獲得大部分自由軌道的所有權,這在很大程度上是因為,與諸多競爭對手不同的是,他擁有自己的運載火箭。
衛(wèi)星故障率太高 防撞機制太差
在接下來的幾天里,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)將決定是否批準 SpaceX 修改許可證的請求,允許其更多的衛(wèi)星在較低海拔(550 公里)的軌道上運行。如果獲得批準,競爭對手的衛(wèi)星將必須繞過星鏈衛(wèi)星,才能部署自己的衛(wèi)星網(wǎng)絡。
其他太空公司已經(jīng)要求 FCC 對 SpaceX 施加限制,包括要求其將衛(wèi)星故障率降低到千分之一,并在確保不阻礙在其上方軌道上運行的其他衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)的同時,提高防撞能力。
Viasat 創(chuàng)始人兼執(zhí)行主席馬克?丹克伯格 (Mark Dankberg) 表示:“你應該擁有更少的衛(wèi)星,同時加強它們的能力。”丹克伯格早些時候警告馬斯克稱,SpaceX 對軌道交通構(gòu)成了威脅。馬斯克在 Twitter 上對此發(fā)表了評論:“這更像是星鏈對 Viasat 的利潤‘構(gòu)成了威脅’。”
波音公司發(fā)言人說:“全球一致的標準和充滿競爭的環(huán)境,對于維持安全和可持續(xù)的軌道環(huán)境至關重要。”波音也在 FCC 挑戰(zhàn) SpaceX,反對其修改許可證。
在星鏈網(wǎng)絡運行的太空區(qū)域,其衛(wèi)星以每小時 28968 公里的速度繞地球運行。任何碰撞都可能產(chǎn)生高速碎片,使軌道數(shù)年內(nèi)無法使用。競爭對手說,星鏈衛(wèi)星的機動性較低,這意味著當出現(xiàn)碰撞威脅時,其他公司的衛(wèi)星必須采取規(guī)避行動。
據(jù) OneWeb 和美國太空司令部稱,星鏈衛(wèi)星在過去兩年中曾兩次險些與其他衛(wèi)星相撞,包括 4 月 2 日迫使 OneWeb 運營的衛(wèi)星進行規(guī)避。馬斯克宣稱其衛(wèi)星配備了 AI 驅(qū)動的自動防撞系統(tǒng)。但據(jù) OneWeb 的麥克勞克林說,當星鏈衛(wèi)星距離其衛(wèi)星不到 60 米遠時,該系統(tǒng)不得不關閉。
麥克勞克林還說,當 OneWeb 聯(lián)系到星鏈的工程師時,他們承認無法做任何事情來避免碰撞,并關閉了防撞系統(tǒng),這樣 OneWeb 就可以在不受干擾的情況下繞過星鏈衛(wèi)星。星鏈還沒有透露他們的 AI 防撞系統(tǒng)細節(jié)。天體物理學家麥克道爾說,當人們不清楚這樣的系統(tǒng)使用什么數(shù)據(jù)時,很難信任它。
據(jù)運營歐盟衛(wèi)星的歐洲航天局稱,2019 年末也發(fā)生了類似的事件,當時一顆星鏈衛(wèi)星與一顆歐盟氣象衛(wèi)星幾近相撞。該機構(gòu)表示,它只能通過電子郵件聯(lián)系到星鏈,但后者稱他們不會采取任何行動,因此歐盟工程師不得不啟動避撞程序。
空基互聯(lián)網(wǎng)領域競爭加劇
近地軌道上的寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡越來越多:亞馬遜的 Project Kuiper 計劃發(fā)射 3200 顆衛(wèi)星,OneWeb 計劃發(fā)射約 700 顆衛(wèi)星,加拿大 Telesat 希望發(fā)射約 300 顆衛(wèi)星。一位歐盟官員表示,擁有可以向地球發(fā)射寬帶互聯(lián)網(wǎng)的衛(wèi)星網(wǎng)絡是歐盟的戰(zhàn)略優(yōu)先事項,預計其將很快公布公私合作路線圖,在今年年底前創(chuàng)建價值約 60 億歐元(合 72 億美元)的寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡。
太空安全專家表示,衛(wèi)星網(wǎng)絡的數(shù)量增加意味著需要更多的監(jiān)管,以避免潛在的災難。得克薩斯大學奧斯汀分校航空航天工程與工程力學系副教授莫里巴?賈 (Moriba Jah) 說:“這是一場爭分奪秒的競賽,目的是把盡可能多的東西發(fā)射到太空,以爭奪軌道上的地產(chǎn)。馬斯克只是在做合法的事,但合法并不一定是安全或可持續(xù)的。”
盡管如此,大多數(shù)政府都歡迎衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡的出現(xiàn),認為這是建設寬帶網(wǎng)絡的一種更便宜、更快的選擇。在歐洲最大經(jīng)濟體德國,領先的電信運營商德國電信最近表示愿意加入星鏈項目。該公司首席執(zhí)行官蒂莫特烏斯?赫特赫斯(Timotheus Höttges)在 1 月份表示:“我非常欽佩馬斯克和他的想法。”