对手:马斯克星链项目风险太大,危及太空和环境安全

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2021-04-30 08:11

埃隆・马斯克 (Elon Musk) 旗下太空公司 SpaceX 正在加速构建“星链”卫星互联网服务,并在这个领域占据了主导地位。但由此也促使其竞争对手、监管机构和专家组成反对联盟,他们认为马斯克正在建立近乎垄断的地位,威胁太空和环境安全

“先发射后升级”以抢占轨道空间

SpaceX 被允许将大约 12000 颗星链卫星送入轨道,向地球上的每个角落提供超高速互联网。此外,该公司已经在寻求发射另外 3 万颗卫星的许可。现在,Viasat、OneWeb、Hughes Network Systems 以及波音等竞争对手,正在美国和欧洲的监管机构面前挑战星链掀起的太空竞赛。这些人抱怨说,马斯克的卫星网络屏蔽了他们设备的信号,并对他们的卫星互联网项目造成了实质性威胁。

星链互联网服务目前仍处于 Beta 测试阶段,但它已经扰乱了这个行业,甚至促使欧盟开发了与之竞争的空基互联网项目,该项目将于今年年底公布。批评者的主要论点是,马斯克的“先发射、后升级”战略让他将速度置于质量之上,在地球本已拥挤的轨道上塞满了大量微型卫星,这些卫星在发射后可能需要修复。

SpaceX 竞争对手 OneWeb 的政府事务主管克里斯・麦克劳克林 (Chris McLaughlin) 表示:“SpaceX 在太空领域采取了类似特斯拉、雄心勃勃的做法:它们先是发射卫星,然后再对其进行升级和修理,甚至完全更换它们。而我们的每颗卫星都像是在精心打磨一辆福特 Focus,对其进行严格测试,保证正常工作。”

SpaceX 在 2019 年承认,首批发射的卫星中约有 5% 失败。在这个过程中,它们会逐渐落回地球,并在大气层中烧毁。2020 年 11 月,哈佛 - 史密森天体物理中心的天体物理学家乔纳森・麦克道尔 (Jonathan McDowell) 计算出,星链卫星的失败率接近 3%。麦克道尔说,自那以来,SpaceX 大幅改进了星链卫星的设计,目前故障率低于 1%,而且还在进一步改进。

但麦克道尔表示,即使不断改进并降低故障率,鉴于 SpaceX 将运行如此多的卫星,这也意味着轨道安全面临相对较高的威胁,因为卫星发生碰撞的几率激增。他说:“SpaceX 显然在不断改进星链卫星设计,但这是他们正在做的、非常具有挑战性的事情,现在还不清楚他们是否能够管理好最终的空基卫星网络。”

SpaceX 在地球的低轨道上运行着 1300 多颗星链卫星,而且每月还在增加大约 120 颗。SpaceX 发射的卫星数量现在有望超过自 20 世纪 50 年代以来发射的卫星总数,即大约 9000 颗。轨道空间是有限的,目前缺乏普遍的监管意味着公司可以在“先到先得”的基础上部署卫星。马斯克有望获得大部分自由轨道的所有权,这在很大程度上是因为,与诸多竞争对手不同的是,他拥有自己的运载火箭。

卫星故障率太高 防撞机制太差

在接下来的几天里,美国联邦通信委员会(FCC)将决定是否批准 SpaceX 修改许可证的请求,允许其更多的卫星在较低海拔(550 公里)的轨道上运行。如果获得批准,竞争对手的卫星将必须绕过星链卫星,才能部署自己的卫星网络。

其他太空公司已经要求 FCC 对 SpaceX 施加限制,包括要求其将卫星故障率降低到千分之一,并在确保不阻碍在其上方轨道上运行的其他卫星传输数据的同时,提高防撞能力。

Viasat 创始人兼执行主席马克・丹克伯格 (Mark Dankberg) 表示:“你应该拥有更少的卫星,同时加强它们的能力。”丹克伯格早些时候警告马斯克称,SpaceX 对轨道交通构成了威胁。马斯克在 Twitter 上对此发表了评论:“这更像是星链对 Viasat 的利润‘构成了威胁’。”

波音公司发言人说:“全球一致的标准和充满竞争的环境,对于维持安全和可持续的轨道环境至关重要。”波音也在 FCC 挑战 SpaceX,反对其修改许可证。

在星链网络运行的太空区域,其卫星以每小时 28968 公里的速度绕地球运行。任何碰撞都可能产生高速碎片,使轨道数年内无法使用。竞争对手说,星链卫星的机动性较低,这意味着当出现碰撞威胁时,其他公司的卫星必须采取规避行动。

据 OneWeb 和美国太空司令部称,星链卫星在过去两年中曾两次险些与其他卫星相撞,包括 4 月 2 日迫使 OneWeb 运营的卫星进行规避。马斯克宣称其卫星配备了 AI 驱动的自动防撞系统。但据 OneWeb 的麦克劳克林说,当星链卫星距离其卫星不到 60 米远时,该系统不得不关闭。

麦克劳克林还说,当 OneWeb 联系到星链的工程师时,他们承认无法做任何事情来避免碰撞,并关闭了防撞系统,这样 OneWeb 就可以在不受干扰的情况下绕过星链卫星。星链还没有透露他们的 AI 防撞系统细节。天体物理学家麦克道尔说,当人们不清楚这样的系统使用什么数据时,很难信任它。

据运营欧盟卫星的欧洲航天局称,2019 年末也发生了类似的事件,当时一颗星链卫星与一颗欧盟气象卫星几近相撞。该机构表示,它只能通过电子邮件联系到星链,但后者称他们不会采取任何行动,因此欧盟工程师不得不启动避撞程序。

空基互联网领域竞争加剧 

近地轨道上的宽带卫星网络越来越多:亚马逊的 Project Kuiper 计划发射 3200 颗卫星,OneWeb 计划发射约 700 颗卫星,加拿大 Telesat 希望发射约 300 颗卫星。一位欧盟官员表示,拥有可以向地球发射宽带互联网的卫星网络是欧盟的战略优先事项,预计其将很快公布公私合作路线图,在今年年底前创建价值约 60 亿欧元(合 72 亿美元)的宽带卫星网络。

太空安全专家表示,卫星网络的数量增加意味着需要更多的监管,以避免潜在的灾难。得克萨斯大学奥斯汀分校航空航天工程与工程力学系副教授莫里巴・贾 (Moriba Jah) 说:“这是一场争分夺秒的竞赛,目的是把尽可能多的东西发射到太空,以争夺轨道上的地产。马斯克只是在做合法的事,但合法并不一定是安全或可持续的。”

尽管如此,大多数政府都欢迎卫星宽带网络的出现,认为这是建设宽带网络的一种更便宜、更快的选择。在欧洲最大经济体德国,领先的电信运营商德国电信最近表示愿意加入星链项目。该公司首席执行官蒂莫特乌斯・赫特赫斯(Timotheus Höttges)在 1 月份表示:“我非常钦佩马斯克和他的想法。”

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