群雄争霸 | 卫星互联网站上“太空经济”风口了吗?

    每日经济新闻 2020-10-23 17:53

    日前,微软宣布旗下Azure云服务与马斯克旗下的太空探索技术公司SpaceX达成合作,将云计算业务拓展到太空领域。SpaceX的“星链”计划正如火如荼地进行着,亚马逊CEO贝索斯也开始了“柯伊伯计划”,都在布局卫星互联网,此外,波音、空客、三星等行业巨头也在开展低轨通信卫星系统研发。在距离地球数百公里的低轨道上,一场关于卫星互联网的竞争已经开启。

    每经记者 文巧    每经编辑 高涵    

    图片来源:视觉中国

    当地时间10月20日,微软宣布正与太空探索技术公司SpaceX合作,将旗下Azure云计算网络与后者旗下星链(Starlink)卫星互联网服务相连接。

    此次合作,微软将使用SpaceX大量低轨道卫星,以及多在更高轨道绕地球飞行的传统卫星,帮助链接和部署新的(云计算)服务,以此提供基于卫星的云服务。

    星链是SpaceX创始人兼首席执行官伊隆·马斯克(Elon Musk)于2015年宣布推出的一项太空高速互联网计划,旨在2026年底前部署12000个低轨道小型卫星,提供高速互联网服务。截至今年10月18日,SpaceX 已累计发射833颗星链卫星,若加上2018年发射的2颗原型卫星,入轨卫星总数为835颗。马斯克此前表示,星链卫星互联网的公开测试即将开始。

    据有关报道,地面互联网仅覆盖了地球陆地面积的20%,地球表面的5.8%,卫星互联网是一种很好的互补方案。

    除了马斯克的“星链”计划外,亚马逊CEO贝索斯也开始了他的“柯伊伯计划”(Project Kuiper),计划将 3236 颗卫星部署在 3 个不同近地轨道上,为全球没有互联网或其他有需要的地方提供高速宽带服务。此外,软银投资的OneWeb等其他初创企业也已经加入到这一战局中,而波音、空客、三星等行业巨头也在开展低轨通信卫星系统研发。

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    竞赛

    1957年,第一颗人造卫星斯普特尼克1号发射升空,距今已超半个世纪之久。在此期间,从政府主导到企业参与,从阿波罗11号到火星探路者号,从卫星互联网到商业载人航天,人类对太空的探索已经取得了惊人的进步。

    2002年,抱着“以一种低成本方式入局太空领域”的想法,马斯克创立了SpaceX。随后多次赢下与NASA合作的机会,SpaceX从一家新型风险投资型初创企业开始发展壮大。目前,SpaceX估值已达到334亿美元。

    这一高估值很大程度上要归功于其卫星互联网产品星链,这一项目于2015年诞生,旨在2026年底前部署12000个低轨道小型卫星,提供高速互联网服务。上个月,马斯克透露在星链获得平稳且可预期的收入之后,会将其分拆上市。

    那么,什么是卫星互联网?

    卫星互联网主要是指以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式。卫星互联网不使用电话线或电缆系统,而是使用碟形卫星天线进行双向数据通信。相对于传统通信来说,卫星互联网能够覆盖一些难以到达的地区。

    根据通信卫星所处轨道的不同,可分为高轨和低轨两类。高轨道卫星或对地静止轨道卫星,运行在距地球约35000公里处,低轨道卫星运行在距地球约550 公里处。

    随着卫星互联网概念的火爆,除SpaceX的“星链”项目以外,贝索斯创立的私人太空公司蓝色起源也推出了互联网卫星群项目“柯伊伯计划”,该项目共包含3236 颗卫星,并在今年7月获得了美国联邦通信委员会(FCC)的批准。

    一批新兴的初创企业,包括软银投资的OneWeb、Astranis等也已加入战局。此外,波音、空客、三星等行业巨头也在开展低轨通信卫星系统研发。据报道,全球至少已经有超过16家公司推出了自己的卫星星座计划,计划内的卫星数量超过5万颗。

    早在上个世纪90年代,全球就已经开始研究卫星通信网络的互联网化,其中,多家美国公司提出自己的卫星星座方案,通过建立卫星互联网网络,与地面通信运营商竞争,这其中也包括大名鼎鼎的铱星系统。然而,作为美国摩托罗拉公司在上世纪90年代部署的低轨卫星通信星座,铱星系统在发射66颗卫星后,就因市场冷落以及庞大的维护及研发费用,最终破产,卫星互联网计划也陷入沉寂。

    全球太空非营利组织太空基金会副会长里奇·库珀(Rich Cooper)告诉《每日经济新闻》记者,与早期的卫星通信系统相比,现在的卫星互联网建设成本更低,服务性能更高。“上世纪90年代的铱星系统,最初77颗卫星的成本约为50亿美元。2000年初期,铱星系统每颗卫星的成本为6500万美元;而星链首批77颗卫星耗资约7500万美元。如今,星链每颗卫星成本约为80万美元。”

    此外,StarBand、Teledesic等早期立志打造商业卫星互联网的太空公司也已退出历史舞台。目前,美国仅有的可为大众服务的卫星互联网是成立于2000年之前的两家老牌太空企业Viasat和HughesNet旗下的高轨卫星互联网。

    图片来源:视觉中国

    应用

    目前,卫星互联网较多的是指利用地球低轨道卫星实现的低轨宽带卫星互联网,如星链、柯伊伯、OneWeb等;高轨道卫星互联网则以Viasat、HughesNet、Astranis等为代表。

    纽约互联网提供商Stealth Communications总裁兼CEO Shrihari Pandit告诉《每日经济新闻》记者,“高轨道卫星系统可以提供更大的覆盖范围,但缺点在于整体系统容量有限(所有订户共享约500至1000 Mbps),且往返时延高达600ms,与4G或地面服务相比,互联网体验较差。”

    从网速上来看,Viasat提供的下载速度为12 Mbps,HughesNet最便宜价位的下载速度为25 Mbps。不过,达到本月的“数据阈值”时,两家公司提供的下载速度均将会降低到3 Mbps左右。

    “低轨道卫星能提供连续的服务,但是需要更多的部署才能获得较大的覆盖范围。相较而言,能提供更高容量(1 Gbps,每个卫星在其订户之间共享)和更低的往返时延(10ms~40ms)。”Pandit解释道。正因为如此,当前卫星互联网较多为低轨宽带卫星互联网。

    SpaceX最近向FCC 展示了星链互联网性能测试,下载速度能达到102Mbps~103Mbps,上传速度约为40.5Mbps,时延仅为18ms~19ms。

    对于未来的应用场景,Pandit告诉记者,相对于传统通信来说,卫星互联网的优势在于能够覆盖难以到达的地区,例如偏远地区、海洋、移动的船只和火车等。“在美国,许多农村地区无法使用光纤网络,通常依靠容量有限的数字用户线路(DSL)和综合业务数字网(ISDN),卫星互联网的兴起可能会对偏远农村地区的电信运营商带来威胁。”

    对于一些欧洲国家来说,也能解决很大的问题。以瑞典为例,瑞典的大多数主要城市之间有火车运营,但在这些城市之间的网络覆盖率参差不齐。

    不过,这并不意味着卫星互联网和传统电信行业站到完全的对立面上。Pandit认为,当某一(偏远)地区的需求大于卫星互联网能提供的范围时,则需要地面有线网络。在建立地面网络之前,需要花费大量的资源和时间搭建基础设施,此时卫星互联网又可以充当填补过渡时期的角色。

    德勤在今年早些时候发布的报告中也提到,卫星互联网未来的应用场景还将包括为物联网设备建立通信主干网,帮助通信公司建立基础架构或移动回程等等。

    此外,记者注意到,协助极端灾情应对也是卫星互联网的应用场景之一。9月份,华盛顿州惠特曼县莫尔登镇在山火肆虐中几乎被摧毁,在电力和手机服务中断的情况下,SpaceX为应急人员和居民提供了卫星互联网访问。

    前景

    摩根士丹利分析师在最近的一份报告中写道:“在SpaceX一系列成果的带动下,我们发现,越来越多投资者对太空经济感兴趣,甚至可能超过2016年和2017年自动驾驶汽车引发的狂潮。”

    瑞银的报告显示,到2040年,太空经济的价值将从目前的3400亿美元增长至近1万亿美元。该行预测,除了传统卫星、军事太空应用等领域的增长,太空经济也将开始在以卫星宽带互联网为代表的其他领域产生重大溢出效应。

    “卫星互联网是大头,是未来推动太空开发的最大动力之一。”总部位于澳大利亚的太空初创企业Gilmour Space Technologies首席执行官Adam Gilmour这样说道。

    越来越多行业巨头入局,大量资金的涌入是必然。

    风险投资公司Space Angels在年初发布的一份报告显示,去年全球共530家太空企业获得超过300亿美元的风险投资。其中,178家商业太空初创公司共获得了58亿美元的风险投资,同比增长38%,也使得2019年成为私人太空投资最多的一年。在这58亿美元的投资中,蓝色起源和SpaceX所获的融资占到了41%左右。

    从需求方面来看,以美国为例,FCC的一项调查显示,约有35%的部落居民没有宽带接入,而这一比率甚至可能更高。据CNBC报道,在美国,星链卫星互联网服务有近70万的潜在客户。

    业内对卫星互联网的前景颇为看好。摩根士丹利预估,到2040年,卫星宽带互联网的收入可能会高达1000亿美元。马斯克去年曾表示,星链每年可能将产生300亿美元的收入,卫星互联网业务将成为SpaceX的主要收入来源。

    然而,以星链、柯伊伯为代表的低轨道卫星互联网服务尚未正式落地供公众使用,卫星互联网行业究竟能否实现盈利、怎样盈利等一系列问题仍是未知。

    在此前对星链IPO的评论中,摩根士丹利表示,这一业务风险收益率仍然很大,一方面取决于成本相关因素,另一方面取决于公司如何在需求增加的市场中占据更大的份额。

    另一方面,从技术角度来讲,广泛的卫星部署也还存在一些挑战。在库珀看来,如何改善频谱分配、卫星光通信链路和太空态势感知是行业面临的三大问题。

    “频谱用于传输数据,运作方式就像通过无线电波传送信息一样,是一种有限的资源。因此,企业将不得不共享频谱。”他说道,“卫星光通信链路可提供更高的数据速率、多方向通信,有更强的抗干扰能力。此外,在接下来的几年中,近地轨道上计划要增加10万颗卫星,太空碎片破坏卫星和其他太空资产的可能性大大增加,这就要求提高太空态势感知能力。”

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