专家视点丨“星链”真的有那么神奇吗？

马斯克的“星链”计划，早已经超越了科技领域，成为了全球热点话题。在最近的俄乌军事冲突中，“星链”卫星也频上热搜。

“星链”计划涉及层面众多，要全面客观准确地总结，得从美国科技的大背景说起。

众所周知，科研立项要经过技术论证，稍有疑点就要反复讨论，以确保所有技术环节的科学原理都成立，而且要有足够可靠的工程实现方法。

但近十年来，美国兴起了IT创投思维，跟常规的严谨科研立项不同，它的基本套路就是讲故事、卖情怀、拉投资，稍微搞出点成果就大肆宣传，拉来更多的投资。

因为技术障碍非常多，项目经常会失败。如Outernet计划、Google的热气球计划、扎克伯格的无人机计划等。

那么，马斯克的“星链”计划到底是怎么回事儿？它究竟有多大的“魔力”？下面笔者为您一一道来。

星链卫星计划的由来

2015年是SpaceX 开始大发展的时期，2015 年1 月16日, 马斯克宣布投资100亿美元建造 4425 颗卫星组成的 “星链”星座。

谷歌和富达投资10亿美元,启动了项目，预计在2020着完成，并在美国提供卫星宽带服务。

2019年5月，SpaceX公司才以一箭60星的方式把第一批星链卫星送入轨道。截至2020年11月25日，星链卫星计划总计发射了953颗卫星，距离4425颗的目标相差甚远。

于是，SpaceX公司向美国联邦通信委员会申报，计划2024年部署完成4425颗卫星，2027年部署完成7518颗卫星，预备占位卫星30000颗，共计42000多颗卫星，每月部署2～3批，周期长达9年。

根据“星链”计划的官方文件，一颗卫星的典型覆盖面积是353万平方公里，比这个面积大的国家全世界也只有6个，相当于9个多德国和220个北京地区，即使考虑到卫星采用了相控阵技术，真正服务地区比覆盖面积小些，但其范围也是惊人的。

现在光北京地区就建设了2万座铁塔，每座铁塔上还不止一家基站，然后这么一颗卫星就能为上百个北京地区提供服务，速率能够吗？好比是在游泳池里打了一个鸡蛋，还能喝出鸡蛋汤的味道？

2018年2月，网上有个消息传爆了，很多科技媒体报道，有手机连上了马斯克“星链”卫星的Wi-Fi。

马斯克在跟他人的对话中称“不要告诉别人，密码是martians”。

众多人欢呼鼓噪，认为以后就可以接入卫星Wi-Fi了。

这是最初两颗“星链”试验卫星的其中一颗，马斯克起名TintinA和TintinB，创意来自《丁丁历险记》。

笔者在第一时间公开辟谣，断言这是一条编造的假新闻，因为“星链”卫星与手机的频率不对，两者不能直接通信。

无线电波有一个特性，那就是频率越高，电波的指向性就越强，也就更利于集中能量将信号传递到远方，马斯克的互联网卫星使用的是Ka和Ku波段，在20GHz左右。

而手机使用的Wi-Fi频段分别是2.4GHz和5GHz，相对来说全向性较强，在路由器周围任何方向都有较均匀的信号，以方便我们的使用。

Wi-Fi的全向性信号衰减很严重，会随着距离的平方倍衰减，如果加上空中干扰，接近立方倍的衰减，因此不能指望2.4GHz和5GHz的信号传多远。指望手机这点微弱的信号传递给太空中的卫星，这就是痴人说梦。

卫星发射的信号手机能收到吗？卫星的信号频率在20GHz左右，手机没有接收这个频段的接收器，根本就不可能收到。

也就是说，“星链”卫星的信号既不可能被手机收到，手机的Wi-Fi信号也不可能发射到卫星，手机连接成功卫星Wi-Fi的图片是骗人的。

将来“星链”如何为地面上的手机提供上网服务呢？现行手机的信号不可能发射到卫星，而且与卫星直接通信的设备不能有遮蔽顶，所以要在室外空旷地域装转发器，以20GHz左右的频率与卫星通信，以2.4GHz或5GHz跟手机通信，它起到了中继的作用。

但这个转发器的对星频率有问题，它跟我国5G规划的28GHz频率完全重合，将来的街上会密集配置着28GHz的5G微基站，旁边如果还有着相同频率的卫星转发器，将会严重干扰5G微基站的信号，政府主管部门不可能允许个人私装这个东西。

从2014年开始，美国科技人士就为全世界人民的上网问题操碎了心，搞的计划形形色色，有用卫星的，有用无人机的，有用热气球的，总之就是往天上搞，核心卖点就是覆盖足够大用户足够多。

一个站点的带宽资源基本固定，所服务的用户数越多，单个用户分得的速率就越少，这是很简单的多人分蛋糕的道理，可他们就是绝口不提人均速率。

正确的做法是缩小站点范围，然后把站点资源分配给更少的人群，每个人得到的资源就更多。单站点服务范围越来越小，通量密度越来越大，这也是5G的发展趋势。

为了抢占频率和轨道？

有很多人怀疑“星链”的目的是抢占轨道和频率，甚至都成为了网络共识，其实这依然是外行揣度，并不是实情。

首先说轨道，地球表面积5.1亿平方公里，如果每隔一公里摆一个卡车，可以摆5亿辆卡车，而卫星轨道面当然比地球表面积更大得多，即使以10公里的间距发射卫星，仍然可以摆放500万颗，所以说区区几千颗卫星就想把卫星轨道占满了，这根本是无稽之谈。

而且，星链二期的高度是550公里，这个位置还是有稀薄空气阻力的，再加上地球是个不规则球体，引力并不均衡，低轨卫星必然会偏离轨道，过不了5、6年就会跌落大气层烧毁了。

星链计划的时间跨度是十多年，最后的卫星还没打，前面的卫星就已经掉下来了。

那为什么会有轨道拥挤的说法呢？主要有两个原因，一是来源于对赤道上空36,000公里同步静止轨道的印象，这个轨道只有一个圈，的确比较拥挤，而中低运动轨道是一个球面，情况完全不同。

二是图片的误导，有的卫星图片看起来非常拥挤了，其实这是比例严重不对等的错觉，把地球画得很小，把卫星画得很大，显得很满当，其实这不是真实比例。

例如上图，卫星密密麻麻显得轨道很拥挤，可按比例推算，一颗卫星比一个城市都大。

至于抢频率的说法，并不是无稽之谈，对一些落后国家来说，的确存在这个问题，但中国作为卫星大国不必担心。

道理是这样的，所有卫星频率都必须通过两级报备，首先报给自己本国的无线电管理部门，本国政府同意后再报给国际电信联盟ITU。

已经在轨运行开展业务的卫星频率具有高优先级，新发射卫星的频率要保证不与这些高优先级频率冲突，这就需要大量的协调工作。

因此每年中国在国际电信联盟的会议上，就会跟很多卫星国家进行沟通、协商，协调工作非常复杂。

回到“星链”卫星的频谱，一期计划的频谱是20G赫兹左右，这是通信卫星最常用的Ku和Ka段，既然常用就说明以前早就被人占用，因此在进行无干扰认证的时候就比较困难。

作为美国重点项目，美国联邦通讯委员网开一面批准了它在美国上空的使用权，但在其他国家上空就有两种面临两种情况。

一种是落后国家，反正本国也没卫星，不存在干扰问题，这些国家政府没有必要、没有动力、也没有能力去管辖，因此星链卫星在非洲大地应该畅通无阻。

二是中国和俄罗斯这样的卫星大国，这种常用通信频率，本国卫星早就占用或者部分占用了，那星链就必须论证不会影响前序卫星的正常工作，要做一个兼容性的证明，而且要得到政府主管部门的认可和批准，否则你在中国上空就不能开机。

这个规则是对等和公平的，中国卫星过境美国时能否开机，也得要美国政府的批准。

既然有政府的严格管控，鉴于Ka和Ku频段的常见性，跟我国的32颗通信卫星有可能重叠，需要大量的沟通协调工作。

俄乌军事冲突中助力？

俄乌战事初期的2022年2月27日，马斯克发了个推特，称“星链”服务在乌克兰激活，更多终端正在运送之中。

话音刚落，有一乌克兰人在推特上回应，星链服务在乌克兰基辅开通了，并上传了下载速度136.76兆的截图，这迅速成为了全球热点消息，也在国内疯传。

这很令人怀疑，星链卫星需要天线和调制解调器套件，还必须在线注册，这个乌克兰人在战乱中是如何得到设备的？

在推特上，笔者看到了一些跟我有同样疑问的人，当然被 99%的欢呼喝彩帖所淹没。

笔者查证了这位马上就接通星链的乌克兰基辅人，他推特的自我介绍，显示他是个能力很强的电子工程师。

乌克兰名字拗口，就叫他电子哥吧。

电子哥的推特显示，早在去年12月份，他就采购到了星链的套件，而且非常得意地说，这是乌克兰第一个也是唯一的星链套件。

星链在乌克兰没有开展服务，买它回来就是块砖，电子哥称这是乌克兰唯一一套，恐怕果真如此。

不能用为啥还买？电子哥的能力很强悍，他把套件拆了，把星链套件的身份验证芯片给黑了，而且还获得了成功。

电子哥把黑掉星链认证系统的全过程，在推特上交代得清清楚楚，甚至包括他在破解过程中的疑惑。

马斯克把乌克兰上空的星链频道打开了，近2000颗卫星中，有人测出有5颗在乌克兰能用。

电子哥第一时间尝试连通，但并没有成功，于是就联系了“星链”工作人员，在“星链”官方工程师的帮助下，他终于连通了，这就是136.76兆下载速度的真相。

为什么速度这么高？实际上整个乌克兰就他一个用户，带宽都给他了。

前段时间汤加出事，马斯克捐献了50部星链套件，搞得全世界人人皆知。

这次捐赠，乌克兰副总统公开感谢，到底有多少呢？报道有一卡车。

这些设备能起什么作用呢？乌克兰军队卫星情报车不可能立马改接口，并无多大军事意义。

对民间应用呢？星链天线需要屋顶固定安装，不适合东跑西藏的战乱环境，不如带宽低些的卫星电话好使。

英国每日电讯3月18日报道，乌方的delta center指控系统，集成了“星链”卫星的通信能力，表明“星链”卫星助力了乌克兰的军事行动。

指控系统的数据链应是“不落地”的保密直传，从示意图可以看出，星链卫星的信号不是直传给无人机的，而是通过碟形天线套件，将信息“落地”后再转信的，这就失去了快速反应的军事意义。

“星链”卫星反导？

【2018年5月，美国国防部的小火箭计算中心弹道导弹对抗演习中，星链星座完成了对来自某国经过北极上空飞向华盛顿、洛杉矶和西雅图的总计51枚核弹头进行在轨拦截，全部获得成功。2018年7月，五角大楼进一步举行敌对国家对美国发起饱和打击对抗演习中，星链星座对多达350枚来袭的洲际弹道导弹进行了拦截，再次全部获得成功。而且对于每一枚来袭弹头，“星链”系统都有5至7次的拦截机会，这极大的抵消了敌方导弹及核力量的突防能力。】

上图与上述描述在网上疯传，而这些都是彻头彻尾的低级谣言。

星链卫星反导，需要两个前提条件，一是高水准的导引头，可以探测导弹并锁定。二是大推力发动机，从而产生撞击导弹的高速度。

星链卫星没有导引头，而且发动机是不用化学燃料的霍尔效应推进器，推力0.04-0.1牛，可以推起一张A4纸，或者一小绺头发。

导弹每秒上千米的高速，星链卫星如果推到每秒100米的速度，需要霍尔推进器连续推好几天。

我国曾向联合国发送普通照会，称“星链”卫星干扰到我空间站的安全。但那是脱轨待坠落卫星无方向目标的缓慢机动，其实就是漂浮的太空垃圾干扰空间站轨道了，并不是有意的瞄准撞击。

至于上图说法，更是无稽之谈，“星链”卫星不过是个Ka/Ku频段的通信转发器，可以简单理解成把基站发射到了空中，并无侦查手段，何来获取秘密一说？这种弱智说法简直不可理喻，但却在网上流传。