饱和状态下争夺天空频谱资源
目前地球轨道卫星逾1.2万颗,2030年后或将突破8万颗

“向毫无缝隙的天空发射卫星。”


这正是围绕低轨道卫星通信市场展开竞争的企业和国家所面临的现实。可以说,低轨道卫星通信的“春秋战国时代”已经开启。

环绕地球运行的卫星以3D形式呈现的示意图,其中包含所有卫星与太空垃圾。蓝色线条标示出一颗卫星的轨道。卫星偏离正常轨道或突然坠回地球、发生轨道坍塌的原因之一,就是与太空垃圾发生碰撞。Rogue Space Systems提供。

环绕地球运行的卫星以3D形式呈现的示意图,其中包含所有卫星与太空垃圾。蓝色线条标示出一颗卫星的轨道。卫星偏离正常轨道或突然坠回地球、发生轨道坍塌的原因之一,就是与太空垃圾发生碰撞。Rogue Space Systems提供。

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目前,已经在市场上确立绝对强者地位的SpaceX“星链”(Starlink),试图通过国家间合作来获取全球覆盖的Eutelsat OneWeb“OneWeb”,Telesat的“Lightspeed”,亚马逊的“柯伊伯计划”(Project Kuiper),以及由中国政府主导的“国网工程”等,都是代表性项目。与此同时,韩国和澳大利亚的一些企业也通过合作或供应零部件等方式尝试进入该市场。


根据国际电信联盟(International Telecommunication Union)的数据,全球正见证前所未有的卫星发射激增。尤其是低轨道卫星(Low Earth Orbit),从2014年的约1000颗增加到2024年的约1万颗,增长了10倍。


国际电信联盟无线电通信局局长 Mario Maniewicz 表示:“过去10年,为低轨道卫星通信业务向国际电信联盟提交的项目数量,比之前10年增加了5.5倍。这显示出快速增长的太空经济所蕴含的可能性,但同时也提醒我们正面临复杂性与挑战。”


绕地轨道运行卫星数达1万2166颗

“先打了再说”?卫星发射竞赛挤爆地球近地轨道 View original image

卫星追踪网站“Orbiting Now”推算,截至本月17日,地球轨道上正在运行的卫星共计1万2166颗,其中包括低轨道(LEO)卫星7261颗、中轨道(MEO)卫星194颗、高椭圆轨道(HEO)卫星19颗、地球静止轨道(GEO)卫星528颗,以及大量未具体分类的其他卫星。


其中超过一半为低轨道卫星。星链迄今已发射8211颗卫星,其中4699颗为低轨道卫星。OneWeb目前已发射655颗卫星,其中包括632颗低轨道卫星。

环绕地球运行的卫星轨道以白色线条标示。所有白线都代表当前在轨运行卫星的轨道。高轨道的椭圆轨道尚显宽裕,但靠近地球的近地轨道等圆轨道几乎没有空隙。必须在这些白线的缝隙间寻找新的轨道,将卫星发射入轨。Geo Experience Center at ESRI提供

环绕地球运行的卫星轨道以白色线条标示。所有白线都代表当前在轨运行卫星的轨道。高轨道的椭圆轨道尚显宽裕,但靠近地球的近地轨道等圆轨道几乎没有空隙。必须在这些白线的缝隙间寻找新的轨道,将卫星发射入轨。Geo Experience Center at ESRI提供

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即便如此,星链仍计划到2031年共运营4万2000颗低轨道卫星,OneWeb也打算在2030年以后再追加部署2000颗以上卫星。


美国航天新技术专业咨询公司 Bryce Tech 在去年7月发布的报告显示,截至去年1月,中国共运营800颗卫星,其中包括低轨道卫星672颗、中轨道卫星31颗、地球静止轨道卫星91颗、月球任务卫星5颗、火星任务卫星1颗。中国政府根据国网工程规划,计划在2030年以后部署并运营1万2992颗低轨道卫星。


以3D方式展示Starlink近地轨道卫星运行现状的示意图。Satellitemap.space提供

以3D方式展示Starlink近地轨道卫星运行现状的示意图。Satellitemap.space提供

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中国低轨道卫星672颗等 合计运营800颗卫星

目前已发射2颗卫星的Telesat“Lightspeed”,今后计划再发射198颗;亚马逊“柯伊伯计划”则以2颗试验卫星为起点,计划在10年内再发射3236颗卫星,在低轨道进行运营。


高盛中华圈科技分析团队分析师 Alan Chang 表示:“预计今后5年将有7万颗低轨道卫星被发射,其中约5万3000颗很可能来自中国。”


以3D方式展示 Eutelsat OneWeb “OneWeb”低轨卫星运行现状的示意图。Satellitemap.space 提供

以3D方式展示 Eutelsat OneWeb “OneWeb”低轨卫星运行现状的示意图。Satellitemap.space 提供

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他解释称:“卫星企业倾向于相信天空有足够的空间,但具备最理想高度的优质轨道是有限的,因此各卫星企业都在抢时间向国际电信联盟提交发射申请。”


事实上,全球卫星运营商已经向国际电信联盟提交或公布了计划在2025年至2031年间发射至低轨道的约7万颗卫星。尤其是中国企业动作频繁,据悉至少有3家以上企业已就各自由1万颗以上卫星组成的“巨型星座”向国际电信联盟递交了申请。


国际电信联盟:2025~2031年间计划发射至低轨道卫星逾7万颗

如此一来,低轨道卫星通信市场的竞争并未考虑“天空是否还有余地”。需求同样十分明确。根据世界经济论坛(World Economic Forum)的数据,全球约31%人口、约25亿人仍无法接入互联网。一旦低轨道卫星通信服务得到扩展,他们极有可能成为最直接的需求群体。与传统海底光缆相比,卫星网络在促进国家间互联方面更具效率。


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发射成本的急剧下降也是刺激卫星通信企业竞争的因素之一。高盛预计,今后低轨道卫星的发射成本将降至每公斤100至200美元(约合14万至28万韩元),而目前约为每公斤1万2000美元(约合1712万韩元)。


由此推算,低轨道卫星通信服务的订阅费用也将从2023年的148美元(约合21万韩元),降至2025年的105美元(约合15万韩元)、2029年的46美元(约合6万5000韩元),到2035年则降至16美元(约合2万3000韩元)。


在这样的形势下,韩国才刚刚迈出第一步。科学技术信息通信部计划在2030年前发射2颗低轨道卫星。要实现全国覆盖需要500颗以上低轨道卫星,但目前的目标是先通过2颗卫星掌握自主技术,并向国际社会展示独立能力。


韩国拟发射2颗卫星以掌握自主技术 安保用途卫星将另行运营

韩国电子通信研究院(Electronics and Telecommunications Research Institute)未来战略研究室室长 Song Younggeun 表示:“虽然星链已经形成事实上的垄断格局,但我们至少也要先发射2颗卫星,向国际社会证明我们的技术并不落后。通信网络可以租用星链,但国防和灾难安全网络则必须由我们自主掌握。”


地球高空中的通信卫星。NASA提供

地球高空中的通信卫星。NASA提供

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据此,韩国国防部目前正计划发射至少10颗、最多约100颗卫星。也就是说,政府正以商用与安保用“双轨制”进行布局。


卫星通信企业认为,如果要让全球一半人口能够同时使用低轨道卫星服务,则需要46万颗卫星;而高盛的分析师则主张,为了确保轨道使用顺畅,1万颗就是上限。


卫星通信市场也正处于持续扩张之中。Alan Chang 预计:“卫星市场将从目前约150亿美元(约合21万3990亿韩元),增长到2035年的1080亿美元(约合154万728亿韩元)。”



围绕轨道和频谱资源的争夺在今后仍将不可避免地持续下去。天空中的位置是有限的,各国围绕这一资源的动作正日益加快。寻找适合顺畅轨道运营的合适高度,在如针眼般狭小的天空缝隙中发射卫星,这一任务正逐渐演变为“几乎不可能完成的任务”。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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