SpaceX(下)深度解码：马斯克和二代星座，星盾，俄乌冲突

作家|费斌杰 北京市青联委员 熵简技术CEO

最后一篇文章，我们对SpaceX的发射业务进行了深入的解读。

与发射业务相比（Launch）就星链业务而言（Starlink）无论从业绩弹性的角度，还是地缘政治的角度，都更为重要。

本文以SpaceX的星链业务为重点，力求将其解释透彻。

星链业务涉及军工，所以公开信息很少。Morgan Stanley上周发布的130页SpaceX报告是我们探索SpaceX的富矿，值得仔细阅读。报告链接放在文章的最后，欢迎有兴趣的朋友阅读原文。

这篇文章有10个要点：

星链：人类历史上最大的LEO卫星星座。

建设Gen 2星座，实现Direct-to-Mobile

从GEO到LEO，分析星链上的黑色技术

星链的用户数量有望从260万增长到10亿

全球覆盖星链布局

星链的定价如何，如何收费？

星链 通讯运营商，建造太空塔

星链 国防 = 星盾

在俄乌冲突中，星链的关键作用

国家电网，国家电网，Iris：竞争主权星座

（1）星链（Starlink）：LEO卫星星座是人类历史上最大的。

星链（Starlink）它是SpaceX旗下的低轨卫星网络。（LEO，Low Earth Orbit）。

Starlink网络目前拥有5600多颗活跃卫星，形成了人类历史上最大的卫星星座。所谓的卫星星座（Satellite Constellation），它是指由一组人造卫星组成的通信系统。

Starlink的卫星星座在太空中形成了一个巨大的卫星互联网，它与路面基站和用户终端形成的地面互联网相连，为客户提供通讯服务。

到目前为止，Starlink拥有超过260万活跃用户，而且这一数字正以每周25,000的速度快速增长。

到目前为止(~24年4月)，SpaceX已经向LEO发射了6000多颗星链卫星，其中大约400颗卫星已经脱离了轨道，其中5600颗卫星正在运行，占全球活跃卫星总数的50%左右，占据了重要地位。

星链卫星的数量有望在未来几年迅速增加。

SpaceX于2022年12月获得美国联邦通信委员会（FCC）经批准，可以向轨道发射总共12000颗星链卫星。

在此基础上，SpaceX正在积极征求FCC的意见，希望允许42000颗卫星进入轨道。，现在还没有得到许可。

建立第二代卫星星座，实现Direct-to-Mobile

SpaceX共发射了4种星链卫星版本，分别叫v0.9,v1,v1,.5，v2.0 Mini。

目前，v1.5卫星在Starlink星座中占比最高。SpaceX计划在未来发射大量的v2.0卫星，建立第二代卫星星座，从而大大提高通信能力。

一代星座(Gen1) Constellation）它是星链最初的卫星网络。它由超过4600颗卫星组成，包括v0.9、V1和V1.5星链卫星。

v0.2019年5月，SpaceX的prototype卫星发射到太空，每颗v0.9卫星重约500磅。

2019年11月首次发射v1，到目前为止，SpaceX已经发射了大约1700颗v1卫星。相控阵天线配置了v1卫星。（Phased Array Antennas），重约570磅。

v1.5作为v1的升级版，于2021年9月首次推出。到目前为止，SpaceX已经发射了近3000颗v1.5卫星，使之成为星链星座中占比最高的卫星。

相比v1，v1.5配备了卫星间激光通信系统，使卫星之间可以直接相互通信。该功能非常重要，它有效地降低了对地面基站的数量要求。

一颗重约675磅的v1.5卫星，比v1卫星大一圈，每颗卫星可以支持18-20。 Gbps带宽。

二代星座(Gen2) Constellation）由v2.0卫星组成的SpaceX即将推出的卫星星座，预计将显著提高用户的通信速度。

与v1.5 类似，v2.0还将配备激光器，用于卫星间的相互通信。另外，v2.0将使用E-band频率进行backhaul，并且将配备更高性能的电动推进器。

每一颗V2.0卫星重约2500磅，将支持4倍于v1.5卫星的通讯能力，每颗卫星可支持1000左右。 Gbps带宽。

v2.0卫星比v1.5重要得多，需要通过星舰。（Starship）进行运输发射，但是目前星舰仍在检测中，目前SpaceX最强的运载火箭仍然是Falcon 还有Falcon Heavy。(注:关于星舰的具体情况，本微信官方账号最后一篇文章包含详细介绍。请参考《深度解码SpaceX》。：发射篇》）

SpaceX于2023年2月推出v2.00，以免耽误Gen2星座的建设。 Mini卫星，重约1500磅，可通过Falconi。 9运送到太空。

Falcon在图片中 v2.0正在部署中 Mini

对于一颗以17000公里/小时的速度穿越太空的卫星来说，与位于500公里外地球的手机连接是一项非常艰巨的任务。目前，Gen1星座还没有支持卫星与手机的直接连接。

为了实现“Direct-to-Mobile"，构建Gen2星座是必要的一步。

(3)从GEO到LEO，星链背后有哪些黑科技？

在星链出现之前，传统的卫星通信方式是GEO。（geostationary），也就是对地静止卫星。

GEO卫星与地球保持相对静止，在赤道上空运行约35000公里，这条轨道被称为“对地静止轨道”。

传统的卫星通信服务通常只由一颗静态卫星提供。Starlink通过在近地轨道上部署数千颗低轨卫星，交织形成低空卫星互联网。Starlink的卫星在距离地面550公里的高度运行，远低于GEO卫星。

我们应该知道，卫星和地面之间的距离越远，数据传输的延迟就越明显。因此，GEO卫星只能用于发电报纸。所谓窄带通信，不能支持视频通话、直播流媒体等宽带通信需求。

使用Starlink卫星的重要技术包括：

(1)自动防撞系统（Autonomous Collision Avoidance）：星链卫星可自行检测，避免迎面而来的星际残片或航天器。

(2)星球追踪器（Star Tracker）：由一系列传感器组成的每颗卫星都配备了星球跟踪系统，卫星本身的位置、高度和目标可以根据观测到的行星位置来确定。

(3)太空激光器（Optical Space Lasers）：SpaceX采用激光技术，使卫星无需通过位于地球表面的基站进行数据跳转，即可直接相互通信，显著提高了数据传输速度。

(4)相控阵天线&抛物面天线（Phased Array & Parabolic Antennas）：每颗星链卫星配置4颗 一个相控阵天线和两个抛物面天线。相控阵天线为平面、静态，而抛物面天线为曲面，可人工操作调整。

(5)氪金动力离子推进器（Krypton-powered Ion Propulsion Systems）：星链卫星利用氪气动力离子推进器调节自身状态，执行升轨或离轨任务。Starlink卫星是迄今为止人类首次选择氪气动力推进的航天器。

现在卫星生产制造是一种劳动密集型工艺，没有规模效应，就像福特发明流水线之前的汽车生产工艺一样。

空客旗下的OneWeb通过现代流水线作业，每天可生产2颗卫星。SpaceX还表示，正在积极部署卫星的自动化生产线，以提高卫星的生产能力，从而满足Gen2星座的部署需要。

星链的用户数量有望从260万增长到10亿。

2021年2月，Starlink卫星通信服务正式向公众开放。Starlink的订阅量在22年底达到100万。Starlink的订阅量在23年9月达到200万。

截至24年3月，Starlink已有260万订阅用户，几乎每周增加25,000用户。随著第二代星座的布局，星链的通信能力和带宽水平将大大提高，预计Starlink的用户群将继续快速增长。

Starlink的订阅用户主要有四种类型，即：

（1）Households/Stationary Business subscribers：家庭 & 固定商业

（2）Maritime subscribers：海事

（3）RV subscribers：房车

（4）Aviation subscribers：航空

此外，随着第二代星座的布局，Starlink有望扩展第五种情况：移动终端，包括手机、汽车、无人机、eVTOLs等。

可实现第二代星座“Direct-to-Mobile”，因此，星链为移动终端提供卫星通信服务，无需额外配备终端接收器。

Morgan 根据Stanley的估计，如果只考虑前四个情况，Starlink的总用户数量将在24年底增加到380万到2040年的3200万。假如包含了第五种情况，那么Starlink的用户数量有望在2040年达到10亿。

全球覆盖地图的Starlink(5)

目前，Starlink还没有向世界各地的用户开放。由于目前星链通信承载能力有限，另一方面与地缘政治密切相关。

在23年10月之前，美国只有一些地区可以访问星链网络，但随着SpaceX的发射和布署v2 Mini卫星进入轨道，明显提高了星链的通信覆盖能力。

现在整个美国地区都可以访问星链网络，大多数欧洲国家，日本，澳大利亚，新西兰等也可以访问星链网络。

印度国家议会于23年底发布了一项新的电信法案，为国际卫星通信服务提供商提供了一个访问过程，也有助于Starlink进入印度市场。

目前，南美洲和非洲正处于waiting。 list，而且星链不能在中国、俄罗斯、中东部分地区使用。

(6)Starlink是如何收费的？

SpaceX提供了Standardardard5种通信服务方案、Priority、Mobile、Mobile Priority、Aviation。

（1）Standard：终端接收器主要面向个人或家庭客户，通常在家庭屋顶上安装终端接收器。

（2）Priority：Standard的高端版本也面向固定用户终端，但主要为商业或政府客户服务。终端接收器通常安装在办公楼的屋顶上。

（3）Mobile：Starlink为移动用户终端推出的服务计划，例如房车客户，可以在房车的天花板上安装终端接收器，以满足旅游野营时的通信需求。

（4）Moblie Priority：Mobile的高端版本，也是面向移动的用户终端，但主要为游轮和船舶服务，通常在船顶安装终端接收器。

（5）Aviation：Starlink为飞机提供的通讯服务计划，供商业航空公司使用，这一计划的价格远高于前四个计划。

所有用户都需要购买终端接收器，然后才能开始使用Starlink的卫星通信服务。对Standardard、Mobile方案的用户可以购买标准终端，价格为599美元。；对Standard来说 Priority、Mobile Priority的用户需要购买2500美元的高性能终端。

购买终端属于一次性费用，然后客户每个月需要再次支付通信服务的套餐费用。

以Standard服务计划为例，客户需先花费599美元购买标准终端，然后每月支付120美元购买服务包。这样，2040年一年的总资费为$2040，并不便宜。

AviationSpaceX的服务方案比较特殊，它需要专门配置一个高性能终端，它的名字是“low-profile Aero Terminal"，价格15万美元，比其他策略的智能终端贵得多。通信套餐的月服务价格是25,000美元，所以每年的费用大约是450,000美元。

（7）SpaceX 通讯运营商：在太空中建造蜂窝塔

SpaceX自2022年起宣布与多家通信运营商、航运公司、航空公司建立战略合作伙伴关系，为他们提供基于星链的卫星通信服务。

下面的图片将SpaceX近两年的商业合作情况总结得非常清楚，我们选择了几个重点来讨论。

SpaceX和2022年8月T-Mobile联合推出了一个名字“Coverage Above & Beyond“计划，目标是通过接入卫星通信能力，不管你走到哪里，手机都会有信号。

据统计，美国近20%的领土面积没有被路面移动通信网络覆盖，因此存在信号死角。此时，星链卫星充当“太空中的蜂窝塔”。如果T-Mobile用户的手机无法与地面基站连接，手机将自动转向太空，并从最近的星链卫星获得信号。

SpaceX和T-Mobile计划在2024年正式推出这项服务。

除T-Mobile外，SpaceX最近还与瑞士Salt一起使用。、One在新西兰 New Zealand、Rogers在加拿大、Optus在澳大利亚。、KDDI在日本、电信巨头如智利Entel建立了“Direct-to-Mobile"合作关系。

（8）星链 国防 = 星盾

SpaceX于2022年12月推出新的业务部门：Starshield(星盾)，在军事领域正式使用星链卫星，为美国政府和军队服务。

简单地说，星盾实际上是美国军方特别使用的星链。

到目前为止，Starshield已经获得了许多美国政府和军事合同。SpaceX和SpaceX在23年10月与Space Force签署了一份扩散近地轨道，历时一年，价值7000万美元。（PLEO）卫星服务协议为其空中、陆地和海洋上的各种固定和移动单位提供高质量、低延迟的卫星通信服务。

2023年12月，Space 在北极地区，Force宣布Starshield已经成功地完成了9个月的军事检测。尽管气候恶劣，但Starshield仍然表现出极高的稳定性和可靠性。

同时，SpaceX与NRO在一起。（National Reconnaissance Office）在2021年签署的合同价值18亿美元的地球观测卫星星座合作建设机密。

一提到星盾，就不得不说PWSA。

Space在美国 Development Agency（SDA）目前，我们正在与商业卫星制造商合作建造一个低轨卫星星座，以提高美国的导弹防御能力。这个网络被称为“PWSA"，全名Proliferated Warfighter Space Architecture。

PWSA将包含多层次卫星网络，提供基于LEO的导弹监控和预警能力。目前，SDA正与多家商业卫星制造商合作，在不同层次上构建PWSA卫星网络。

目前，SpaceX在第一层提供了4颗星链卫星，SDA支付了1.49亿美元。PWSA的第一层共有28颗卫星，其中19颗用于数据传输，8颗用于导弹预警，1颗用于检测。

除SpaceX外，第零层卫星供应商还包括York。 Space Systems、Lockheed Martin、L3Harris Technologies。

到目前为止，SDA已经在第一层和第二层部署了卫星。预计第一层将包含150颗卫星，并在24H2开始发射。第二层将包含250颗卫星，将于26/27年发射。第三层和第四层的相关计划尚未公布，预计PWSA的规模最终将扩大到约550颗卫星。

星链在俄乌冲突中起着关键作用。

近几年来，随着世界形势的动荡，星链在地缘军事冲突中发挥了越来越重要的作用。

星链在俄乌冲突和冲突中起着关键作用，凸显了加强重要地区通信能力冗余的重要性。

在此之前，人们普遍认为，卫星通信的主要目标是覆盖加拿大北部地区、南乔治亚岛等地球表面尚未被路面网络覆盖的偏远地区。

但是2023年3月，美国太空司令部的James 在评论SpaceX在俄乌战争中所展示的星链通信能力时，Dickinson将军说：对现代战争而言，有必要扩大已经覆盖区域的卫星通信能力，形成必要的冗余和弹性。

随着俄乌冲突的拉开，2022年2月乌克兰路面通信网络被摧毁，乌克兰时任副总理Mykhailoo 在乌克兰地区，Fedorov要求SpaceX激活Starlink卫星通信服务。

应乌克兰的需要，SpaceX为其提供了终端接收器，并启动了星链通信服务。乌克兰平民可以通过星链访问因特网，而军方则通过星链收集信息，引导无人机进行军事行动。

2022年9月，马斯克告诉五角大楼，SpaceX向乌克兰捐赠了20,000个星链终端接收器，花费了8000万美元，如果没有明确的政府资助，就不能继续向乌克兰提供星链通信服务。

同月，SpaceX拒绝了乌克兰军方在Sevastopol地区激活星链通信服务的请求。马斯克推断，乌克兰军方提出这一请求的原因是为了击沉大量停靠在这里的俄罗斯舰队。

马斯克说，如果这个激活请求被允许，这意味着SpaceX明确参与了重大战争行为和冲突升级，因此拒绝了这个请求。

五角大楼于2023年6月宣布与SpaceX达成协议，为乌克兰SpaceX的星链服务提供明确的资金支持，具体交易细节尚未披露。截至2023年9月，乌克兰情报总局局长Kyryloo Budanov表示，乌克兰军方正在战争前线大规模使用星链通信服务。

（10）Starlink、国网、Iris：主权星座竞争已开始

目前，Starlink的卫星数量已经占到绕地球运行的卫星总数的一半以上，具有压倒性的竞争优势。该领域的主要参与者包括:

(1)中国国网：2020年4月，中国航天科技集团（CASC）国家卫星互联网星座，宣布计划建设由13000颗卫星组成的国家卫星，简称“国家电网”。2023年夏天，国家电网卫星通过长征运载火箭正式启动送入太空轨道。

(2)欧盟Iris：为了减少对第三国的依赖，保证欧盟的自治主权，并在地面网络缺失或中断的情况下，欧盟正式宣布启动Iris项目，建设重点太空基础设施，以减少对第三国的依赖，提供重点通信服务。目前，欧洲议会已允许预算24亿欧元，作为Iris项目的第一阶段投资。

（3）Eutelsat OneWeb：Eutelsat OneWeb是2023年由GEO卫星运营商Eutelsat和LEO卫星运营商OneWeb合并而成的公司，旨在将GEO卫星的高吞吐优势与LEO卫星的低延迟特性相结合，提供全面的卫星通信服务。

截至2023年12月，Eutelsat OneWeb卫星网络共有630颗LEO卫星和36颗GEO卫星，其卫星主要由空客组成（Airbus）制造。

但是由于种种原因，Eutelsat OneWeb卫星部署计划一再推迟，该公司最近下调了24财年的业绩指导。

（4）Amazon Project Kuiper：Project Kuiper于2018年正式启动，并于2020年7月获得FCC许可，可以部署由3236颗卫星组成的LEO星座。Amazon在那里Project 通过与ArianeGrouper合作，Kuiper配备了超过1000名工程师，、自己的Blue Origin、竞争SpaceX、还有United Launch Alliance合作，将卫星发射到太空轨道。

此外，还有Intelsat、SES、Telesat、Iridium、Lynk Global、卫星通信网络提供商，如Globalstar，参与竞争。

到目前为止，我们已经全面解读了SpaceX的星链业务。

假如您对SpaceX的发射业务感兴趣，请阅读上一篇文章《SpaceX深度解码》：《发射篇》，也发布在本公众号上。

本文来自微信微信官方账号“Alpha Engineer”（ID:gh作者：费斌杰，北京市青联委员，熵简科技CEO36氪经授权发布，_37d171c60737)。

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