【春说】中美欧争夺低轨卫星星座,中国三大星座齐发原创
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12月16日,中国用长征—5B搭载远征二号上面级,发射了中国星网低轨卫星星座首批10颗卫星。同日,太原发射中心长征—6改也发射了18颗千帆低轨03组卫星,使千帆星座在轨卫星达到54颗。鸿鹄星座也已完成2次发射,共计发射36颗卫星。至此,中国星网、千帆和鸿鹄三大低轨卫星星座均已开始密集发射。
中国将是全球唯一拥有三大万颗低轨卫星星座的国家
当前,AI革命加速演进,互联网上所有公开的大数据都被大模型吃完了,数据成了制约AI大模型发展的瓶颈。全球通信技术也加速从5G向6G演进,6G时代将是AI与通信融合、感知与通信融合、天地网络融合的智能时代。哪个国家率先构建起6G网络,谁就能获得海量大数据,谁就可能最终赢得AI革命。毫无疑问,低轨卫星星座是构建6G网络的战略制高点。因此,中美欧都在抓紧争夺越来越稀缺的低轨卫星轨道资源。
美国计划部署两大低轨卫星星座。美国星链抢占先机,于2015年开始启动,计划部署4.2万颗,目前已发射216批卫星总数达到惊人的7546颗,其中可直连手机的卫星数量增加到362颗。美国还有亚马逊“柯伊伯”低轨宽带星座,计划部署3236颗卫星,目前只发射了首批2颗原型卫星。但是,美国5G技术和网络覆盖落后,不仅影响6G技术发展,而且会严重制约AI大模型应用。
中国计划部署星网、千帆和鸿鹄三大低轨卫星星座。中国星网计划部署1.3万颗,这是我国首个空天一体6G互联网星座计划。千帆计划部署1.5万颗,由上海牵头打造,这是类似星链的商用太空互联网卫星。鸿鹄计划在160个轨道平面上总共发射1万颗卫星,由上海蓝箭鸿擎科技有限公司打造。中国星座一直在等6G技术成熟,今年中国刚刚突破6G三大核心技术,三大星座就开始快速发射布网,未来中国太空优势显著,中国将是全球唯一拥有三大万颗低轨卫星星座的国家,正在赢得AI革命!
欧盟计划部署IRIS2低轨卫星星座。由290颗卫星组成,总投资106亿欧元,预计该星座将于2029年发射升空,并于2030年初开始提供服务,旨在提升欧盟的战略自主性、促进欧洲航天工业的发展以及加强欧洲的安全防御能力。
为什么中国要同时建星网、千帆和鸿鹄三大低轨星座?
中国同时建设星网、千帆和鸿鹄三大低轨星座,有多重考量:
一是打破技术垄断与提升国际竞争力。美国星链已抢先发射,为全球多国用户提供服务,在太空互联技术上占据了先机。中国通过建设星网、千帆和鸿鹄等低轨星座,中国可以打破美国在这一领域的技术垄断,提升国际竞争力。太空轨道资源是有限的,谁先发射卫星并占据有利轨道,谁就拥有更多的太空资源。通过同时建设三个低轨星座,中国可以抢占更多的太空轨道资源,为未来的太空活动奠定坚实基础。
二是满足多样化需求与推动产业发展。随着物联网、智能设备的快速发展,对通信容量的需求不断增加。同时,地球表面存在许多地面通信网络难以覆盖的区域,如海洋、偏远山区等。通过建设三个低轨星座,可以满足不同领域、不同地区的多样化通信需求。卫星互联网是未来互联网发展的重要方向之一。通过建设星网、千帆和鸿鹄等低轨星座,可以推动卫星互联网产业的发展,促进技术创新和产业升级。
三是增强国家战略能力与安全保障。建设三个低轨星座有助于提升中国的国家战略能力,包括信息通信、导航定位、气象监测等能力,这些能力的提升对于维护国家安全、促进经济发展具有重要意义。拥有自己的卫星通信系统可以减少对国外通信系统的依赖,增强国家在通信领域的自主性和安全性。
中国星网、千帆和鸿鹄三大低轨星座有何区别?
中国星网、千帆和鸿鹄低轨星座在目标、技术路线、运作模式和战略定位上各有不同。中国星网作为国家队项目,具有更强的战略性和系统性。千帆星座由上海主导,利用长三角的制造优势,考虑到一带一路或者大沙漠等国际合作,在成本和市场上多层次发力。鸿鹄星座是民营,重点是成本控制和盈利,通过可回收火箭、海量物美价廉的卫星制造,提供有竞争力的卫星特色服务。
从12月16日发射中也可看出一些端倪。中国星网10个卫星发射用的是推力最大的长征—5B ,近地轨道运载能力25吨,除上面级12吨,估计这次星网卫星每个有1吨重,而千帆星座18个卫星用长征—6 改发射,700公里太阳同步轨道运载能力4.5 吨,说明中国星网的卫星又大又重,而千帆星座的卫星小而轻。大卫星能力强、价格贵,小卫星价格便宜。笔者认为,中国星网卫星除基本通讯模块、星间激光链路模块之外,可能还有合成孔径雷达、光学遥感、量子通信等载荷,功能强大。
目前,千帆星座还与巴西国有通信企业合作,计划2026 年为巴西提供卫星互联网服务,为交通运输、新能源、智慧城市、智慧农业、应急救灾、低空经济等领域赋能。
鸿鹄星座将装备自研的氪工质霍尔推进器。低轨卫星轨道维持难、寿命短,维持轨道特别费推进剂。普通卫星霍尔推进器用的推进剂是氙气,比较昂贵。氪气比较便宜,仅为氙气的十分之一,但技术不太成熟,马斯克的星链已经率先用上了。中国蓝箭鸿擎科技公司摸着“星链”过河,2023年12月26日,它们自研的“金乌-200”(JW-200)氪气工质霍尔推进系统在鸿鹄2号卫星上成功点火,标志着我国首次实现了氪气工质霍尔推进器的在轨工作,填补了我国在这一领域的空白。
中国星网和千帆星座计划使用航天科技六院801所研制的小型化磁阳极霍尔效应推进器,可使用氪气和氙气两种工质,已于2024年11月18日至20日,在“吉林一号”高分05B卫星上,成功完成首次在轨点火运行测试。两大星座使用这种小型化一体化的推进器,不仅可大幅度降低发射成本,而且可多带推进剂,延长卫星寿命!
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