 通过在地球轨道重建互联网，把互联网的规模化经济从地面转移到太空，自然就能形成一个规模化的太空经济，从而转化出资金来支撑火星计划的稳步推进。而构建该卫星网络所累积起来的通讯和观测技术，正好可用于发展新的「地球—火星」深空通讯系统，以更好地适应移民火星时的密集载人任务。 自 9 月初把小扎 2 亿美金的互联网卫星炸毁后，马斯克还没有再发射火箭。 除了调查爆炸原因，马斯克还琢磨出一个更大的计划来安慰小扎——由 4425 颗卫星所组成的太空互联网项目。 其数目足足是当前在轨的卫星总数的三倍之多，该计划的规模「将超过人们迄今为止谈论的任何（卫星互联网）项目」。 事实上，马斯克早在 2015 年 1 月就提出了 700 颗卫星的最初设想，随后便向美国联邦通讯委员会（FCC）申请技术测试，他当时估计该项目大致需要五年的时间以及 100 亿美元的启动资金。 此次提交给 FCC 的则是一份正式的商业申请，这就意味着 SpaceX 向前迈进了一大步，该计划应该很快就能进入具体的实施阶段。 这是一个什么样的卫星网络？
SpaceX 将首先向一个轨道高度发射 1600 颗卫星，然后再发射 2825 颗卫星并将它们安置在不同轨道高度的 4 个壳层中：
计划中的通信卫星，重约 386 公斤，尺寸 4m × 1.8m × 1.2m，运行轨道在 1150 公里到 1275 公里之间，工作寿命五至七年。 卫星的具体特性如下： 高容量：SpaceX卫星系统中的每一颗卫星能够为用户们提供的下行容量总和在 17Gbps 到 23Gbps 之间，具体数值取决于用户终端配置。以平均值 20Gbps 来计算，首期部署（Initial Deployment）的 1600 颗卫星将能够提供32Tbps的总容量。整个系统的部署时间长达数年，SpaceX 将在部署过程中定期改善和升级卫星，有可能进一步提升单颗卫星和整个卫星系统的总容量。 高适应性：整个系统可利用相控阵技术来动态控制资源池，专注于需要容量的用户。卫星之间以光速互连，这样便于在轨道层面灵活规划数据流。而且，卫星集群可以保证频谱能够被不同卫星更高效地再利用，从而增强整个系统的灵活性、容量和牢固性。 宽带服务：系统可以提供最高容量达每用户1Gbps的宽带服务。由于系统使用的是低轨道卫星，因此可以将延时控制在 25ms 到 35ms 之间。 全球覆盖：首批 800 颗卫星部署完成后，系统就能为美国和全球提供宽带连网服务；整个系统全部部署完成后，系统就可以进一步增加容量并覆盖赤道和两极，达到真正的全球覆盖。 低成本：SpaceX 在设计这个系统时考虑了成本效率和可靠性。从设计和制造位于太空和地面的各种设备，到利用 SpaceX 的发射服务来发射卫星和部署整个系统，到部署用户终端以及最终用户的收费标准，SpaceX 都考虑到了成本的因素和服务的可靠性。 易用性：SpaceX 采用的相控阵用户天线设计对用户所用终端的要求很低，这些终端很容易安装在墙面或屋顶，操作也很简单。 据悉，首批 800 颗卫星将用于在美国（包括波多黎各和美属维尔京群岛）拓展互联网访问服务：
火星计划需要该卫星网络吗？ 一直以来，SpaceX 的目标都是火星。马斯克说过，他积累财富的目的就是为了火星计划，让人类成为一个跨行星物种。 但马斯克也承认，真正移民火星，还是需要大量的资金支持的。而他短期的目标只能是「利用我们现有的资源来取得尽可能多的进展」，并继续前进。 简单对比一下你就清楚了，马斯克做出电动汽车时的融资是不超过 20 亿美元的，而阿波罗登月计划的资金投入是 200 亿美元，换算成现在的价值则高达 2050 亿美元…… 你可以想象一下大规模移民火星所需要的资金支持。 而对这方面的融资，他也没能给出什么具体的构想。马斯克是认为，仅仅证明火星计划切实可行，就能激起很多人的兴趣。而这种兴趣随着时间的推移，将会给项目融资带来「滚雪球」般的效果。 但 SpaceX 作为一家盈利性的机构，要实施一项如此庞大的火星移民计划，没有地方来钱支撑他们肯定是活不下去的。当前的运载火箭发射，也许足够 SpaceX 的日常运营和技术研发之用，但 SpaceX 想要稳步发展还是要有一种规模化的太空经济来做支撑。 对于规模化的经济来说，太空旅行就太过于小打小闹了，而小行星采矿则太过于遥远了——唯有提供给地面上所有人类的整套服务，才足以形成这样的规模化经济。考虑到地球上还有 40 多亿人无法上网，在地球轨道上为整个人类提供一套完整的太空互联网服务，确也有一定的道理可言。 基于该卫星网络进行火星通讯？ 今年 4 月的时候，SpaceX 宣布与 NASA 合作，将在 2018 年用重型猎鹰火箭运送一艘红龙飞船（Red Dragon）前往火星，以验证火星登陆相关的技术。 但 SpaceX 仅负责火箭和飞船的部分，而飞船登陆火星、太空政策以及飞船与地球之间的通讯都需要 NASA 的技术支持。 因为 NASA 的深空网络，是目前地球上可用于行星际飞行的最大、最敏感的无线电通讯及射电天文学观测网络。其核心的三处呈 120 度分布的深空通信设施，分别位于美国加州的莫哈维沙漠、西班牙的马德里以及澳大利亚的堪培拉，从而在地球的自转的过程中能连续观察。 相比于 NASA 目前在太阳系内所进行的无人探测任务，将来 SpaceX 移民火星的密集载人任务对于通讯效率与可靠性的要求，绝对要高上几个数量级。
那么，将来的这套「地球—火星」通讯网络，与其等 NASA 慢慢去改造它那老旧的系统，确实不如马斯克从头开始来搭建一套自有的深空通讯网络。 从「火星计划」的角度加以理解，马斯克的卫星网络就不仅仅是吸引眼球的话题了，而是必然要去做、必须要做好的问题。 通过在地球轨道重建互联网，把互联网的规模化经济从地面转移到太空，自然就能形成一个规模化的太空经济，从而转化出资金来支撑火星计划的稳步推进。
而构建该卫星网络所累积起来的通讯和观测技术，正好可用于发展新的「地球—火星」深空通讯系统，以更好地适应移民火星时的密集载人任务。 想到这里的时候，马斯克已经把里面的事情都做出来了。依据最基本的原理，他拆解问题并重新推理和组合出最佳答案的能力，确实让人叹为观止。 恐怕也只有这样的头脑，才能构想出切实可行的火星计划。 |
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