马斯克:SpaceX可能会破产!但这和是否威胁中国5G没有关系
作者 | 物联网智库2021-12-20

非常罕见的,卫星互联网领域如日中天的SpaceX被曝出现了发展危机,而且曝光者还是“宇宙级”网红马斯克本人。

近日,在一份发给SpaceX员工的邮件中,马斯克严肃提醒:如果Starship星舰的Raptor猛禽发动机生产问题无法解决,Starship星舰就无法飞行,第二代星链卫星也就无法入轨服役,那么公司将濒临破产。

马斯克

最近几年来,卫星互联网受到了越来越广泛的关注,而马斯克的天才形象和Starlink计划的颠覆性使得一种“阴谋论”开始流行,即“Starlink将颠覆5G”、“Starlink可能成为5G杀手”。尤其是在中国5G经过厚积薄发领先全球的当下,更有不少媒体表示“星链可能会威胁中国5G”

因此,在这次SpaceX危机被曝出的时候,“中国5G威胁将解除”之类非专业人士“口嗨”的说法又频频出现。

不论马斯克所述的SpaceX濒临破产是否有夸大和炒作的成分,从各个角度来分析,Starlink颠覆5G都只是臆想。

SpaceX遭遇破产危机?

SpaceX面临的风险来自于其雄心勃勃的星链计划。

据媒体报道,虽然目前已经发射了超过1800颗卫星,但这些都是V1和V1.5版本,使用这些卫星通信,每增加一个终端用户,公司就要亏1000美元。

目前SpaceX的V1版星链卫星,单颗卫星带宽容量为20Gbps,覆盖面积大约400多平方公里。而且这些版本的卫星并没有星间链路功能,需要通过地面站转发才能全球联网。

做个简单计算:一颗星链卫星在不影响体验的情况下,大约可以带500个终端,根据SpaceX的收费标准一年租金就是50万美金,这个收入显然难以维持一颗卫星的制造成本+发射成本+运行成本。

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而新研制的V2版本星链卫星不但拥有更大带宽,而且还能实现星间链路通信,具有更好的财务可行性。但问题是这个版本的卫星体积比较大,质量比较重,现有的猎鹰9号火箭无法胜任,只有使用该公司正在研发的星舰(Starship)才能发射。

值得一提的是,除了持续扩建的卫星互联网,SpaceX未来想要参与美国航空航天局主导的阿尔忒弥斯载人登月计划,或者实施火星殖民计划……都将不得不仰赖“星舰(Starship)+超重型火箭助推器(Super Heavy)”组合。然而,据马斯克透露,用于星际飞船和超重型火箭助推器的猛禽发动机目前却在技术上遇到了重大瓶颈。

马斯克在邮件中如是写道:“随着我们对前任高管离职了后所遗留下来的问题进行深入调查,非常不幸的是,实际存在的问题比报告的要严重得多,这是没有办法掩盖的。”

“如果我们不能得到足够可靠的猛禽,那么我们就不能驾驭星际飞船,意味着我们不能部署二代星链卫星V2。一代星链卫星V1本身赚钱能力弱,二代星链卫星V2赚钱能力则很强。此外,我们正在扩产星链终端,达到每年几百万台,这将消耗大量资金,前提是二代卫星V2能够在轨运行且满足带宽需求。否则,这些终端将毫无用处。归根结底,如果我们明年不能实现至少每两周发射一次星际飞船,我们将真正面临破产风险。”

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为了解决这一问题,马斯克不但自己放弃了难得的休息时间,同时也号召全体员工都尽可能赶到公司帮忙。

但有人就认为,马斯克多半是在危言耸听。即便在过去SpaceX最不被看好的时候,美国航天局都愿意给予订单支持,以帮助SpaceX续命,而非破产。而且此前就有报道称,Starlink计划获得美国军方的订单,可以看得出其未来主要收入来源并非普通移动通信用户。

卫星互联网已成热词

近年来,许多巨头纷纷入局卫星互联网,也让卫星互联网成为科技界的热词。

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我们知道,传统卫星通信系统分布在地球上空约3.6万公里处的地球同步轨道。这些卫星向偏远地区提供互联网接入时,经常会出现延时,这对视频通话等网络应用的使用有较大影响。

为了减少卫星互联网延时问题,多家公司选择了向距地球2000公里以内的近地轨道发射卫星的策略,这样可以将延时从500毫秒降低到20毫秒。20毫秒延时就达到了美国目前家用光纤接入网速的水平。但由于轨道低,卫星无法达到同步轨道卫星的覆盖面积,这就需要发射大量卫星组成所谓的“星链”,即卫星互联网星座。

你可能会有疑问,互联网几乎已经无处不在,为什么还需要卫星互联网频道?

那是因为,在全球范围内,卫星互联网能够为根本无法铺设光缆的地方保障通信。相比于地面移动通信,卫星通信利用高、中、低轨卫星可实现广域甚至全球覆盖,可为全球用户提供无差别通信服务。其中,商用移动卫星通信系统能够为海上、应急及个人移动通信等应用提供有效的解决方案;中低轨卫星星座将卫星通信服务与互联网业务相融合,为卫星通信产业注入新的活力。

在国外一众卫星企业中,以马斯克的SpaceX最为人所知。2015年1月,马斯克高调宣布了星链计划的诞生,其旨在利用卫星网络为世界各地的用户提供高速互联网接入,特别是在农村和偏远地区。

根据最新数据,SpaceX的星链网络在12个国家和地区,拥有近10万名用户。

就在昨天,SpaceX猎鹰9号火箭在加利福尼亚州范登堡太空军基地发射了52颗“星链”卫星,SpaceX诞生首枚一箭11飞火箭。

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此次发射是自2019年5月首批60颗“星链”卫星上天以来,SpaceX专项组网部署的第33批“星链”卫星,也是今年以来的第17批“星链”组网专发。算上此前“拼车”捎带的“星链”卫星,截至目前其已累计发射1942颗“星链”卫星。

“星链”威胁5G没有依据

虽然Starlink已经在为全球大量用户提供服务,包括很多行业用户的应急通信、物联网等应用和少量个人用户偏远地区的通信服务。从多个角度仔细分析,“星链威胁5G”其实并没有依据,是马斯克自己听了都会当成笑话的结论。


(1)频谱效率问题

此前,通信媒体C114就卫星互联网话题专访过中国信科副总经理陈山枝,陈山枝明确指出:

“所有通信系统容量上限都受制于香农公式:C=Wlog2(1+S/N),与采用的频率带宽及通信信道的信噪比有关。由于卫星与地面终端的通信距离、所受的噪声和干扰都大于地面蜂窝移动通信系统,结果是卫星通信的频谱效率远低于同期的蜂窝移动通信系统,这是科学,不是马斯克的商业奇才能够颠覆的。”

根据陈山枝的测算,目前Starlink低轨卫星平均频谱效率约在2.5bit/s/Hz,只达到3G水平;而目前5G是平均频谱效率10 bit/s/Hz 以上,约4倍以上。若Starlink要颠覆5G,实现与5G相当的系统容量,至少要提供相当于5G基站数量的卫星。

未来5G要实现4G的覆盖,其基站数量有可能超过1000万。以此计算,Starlink要颠覆5G,至少需要发射1000万颗卫星,而马斯克计划的4.2万颗卫星是远远不够的。马斯克4.2万颗卫星已经让世人非常震撼了,发射1000万颗以上的卫星,不论是从成本上,还是从低轨容量上看,似乎都是一个不可能的任务。

(2)覆盖问题

星链对地传输依靠的Ku/Ka等波段,都是毫米波波段。使用过毫米波的都知道,其只能在室外使用,衰减快无法穿墙,这是物理本质决定的,和工程技术无关。

卫星直联基站难度极大,基本上都要依赖地面站。因此,马斯克规划在2027年之前至少建造100万个地面站,显然,这不是一个短期内能被解决的问题。

(3)成本收益问题

根据Starlink计划披露的信息,如果一切按照计划,Starlink到2025年的用户将超过4000万,当年收入会达到300亿美元。也就是说,平均每一用户年均收入是750美元,约合人民币超过5200元,这还是2025年的户均费用。

这个数字是什么概念呢?预计5G单用户的年均收入也就600多元,这和与Starlink单用户年均5200元成本相比根本不是一个概念。换言之,Starlink的用户并不会和5G普通用户有太多重合,而更多是一些支付能力较强的用户。

(4)频谱授权问题

卫星互联网与蜂窝网络一个典型的区别在于,卫星基础设施建成后,可以为全球提供服务,而蜂窝网络只是在本地提供服务。理论上来说,蜂窝网络只要符合本地频谱划分和管理制度即可,而卫星互联网必须符合全球统一的频谱划分规则。

大部分卫星采用的是Ku、Ka、V等波段,即12GHz-75Ghz频段,也有一部分使用C波段,即4GHz-8GHz。然而,随着蜂窝通信的快速发展,尤其是5G的商用,蜂窝通信与卫星通信频谱之争也愈演愈烈。

另外,卫星通信使用的频谱,在ITU申请后,还要得到本国的授权。可想可知,中国的频谱肯定是不会授权给一家外国企业的,所以颠覆“中国5G的说法更是无稽之谈。

参考资料:
1.《星链真的能取代5G成为下一代移动通信吗?》,通信人家园
2.《马斯克的“星链计划”想颠覆5G还只是个白日梦!》,物联网智库
3.《细思极恐!马斯克的SpaceX公司可能会破产,星链计划将失败?》,我为科技狂Tech
4.《马斯克要崩溃了?内部邮件曝光:明年要实现星舰每两周发射一次,否则会破产》,失落代号


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