近期，在太原衛星發射中心，長征六號甲運載火箭成功將千帆極軌01組的18顆衛星送入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。此次發射的是我國低軌互聯網“千帆星座”（也叫“G60星座”）的首批組網衛星，標志著我國規模在1萬顆以上的大型低軌星座，正式拉開建設大幕，也標志著我國向全球衛星互聯網領域邁出了重要一步。

2024年8月6日14時42分，我國在太原衛星發射中心使用長征六號改運載火箭，成功將千帆極軌01組衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道。新華社發（鄭斌 攝）

這18顆衛星是上海垣信衛星科技有限公司“千帆星座”第一代衛星（GEN1衛星）中的第一批次。按照規劃，“千帆星座”今年預計將發射108顆低軌衛星；到2025年底發射648顆低軌衛星，提供區域網絡覆蓋；到2027年底完成發射1296顆衛星的一期建設，實現全球網絡覆蓋；預計到2030年底形成約1.5萬顆低軌衛星部署，以實現全球范圍內的互聯網接入服務。

在國家政策和各方資本的關注下，衛星互聯網作為新藍海賽道正吸引著更多玩家入局。隨著組網工作的持續深入，未來中國在全球衛星通信領域的競爭力將得到顯著提升，進而能夠提供更廣泛、更高質量的服務。

文｜田碩

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提起衛星互聯網這個概念，很多人會想到太空探索技術公司（SpaceX）的星鏈（Starlink）。衛星互聯網作為一種基于衛星通信技術接入互聯網的新型網絡架構，通過一定數量的衛星形成規模組網，可以通俗地理解為將地面基站的功能搬入空中的衛星平臺，每顆衛星都成為天空中的移動基站，從而輻射全球，為全球范圍內的用戶提供靈活便捷的互聯網接入等通信服務，被譽為是繼有線互聯、無線互聯之后的第三代互聯網基礎設施革命。

2022年2月22日，在美國加利福尼亞州范登堡空軍基地，“獵鷹9”火箭發射升空。新華社發（美國太空探索技術公司供圖）

互聯網已經成為生活工作中的重要基礎設施。但互聯網是否真的是“無處不在”？根據統計，全球尚有27億人口、70%的地理空間，未能實現互聯網基礎設施的覆蓋。一旦到偏遠或欠發達地區，傳統的陸地移動通信服務就鞭長莫及。讓運營商去全球各地建基站，顯然是不現實的，于是科學家們提出，將基站“搬”到太空中，這就是衛星互聯網。

相較于傳統互聯網，衛星互聯網提供了一種理想的解決方案，可以在無法建設地面基站的邊遠區域（如荒原、草原、沙漠、冰原等）和海洋、空中等地區，構建全球范圍內的全天候、全天時移動網絡，從而解決了傳統地面網絡覆蓋受限的問題，減少在人口稀少和偏遠地區建立地面基站的成本。此外，遇到地震、洪水等特大自然災害，地面通信基站和電力系統被大規模破壞時，天上的衛星互聯網便能派上用場。

即將于2030年到來的6G通信要實現從傳統地面接入向空天地海全方位多維度接入的轉變，網絡架構需要支持天基、空基、地基多種接入方式。這也需要低軌衛星互聯網的支持，以提供更廣闊的覆蓋范圍和更高的通信可靠性。

需要指出的是，大型低軌星座并不是地面移動通信網絡的替代者或者競爭者，而是有益的補充和增強。前者主要服務分布面積廣大，但需求量較低的分散客戶，同時部分補充后者的服務，而后者依舊是通信系統的絕對骨干。

當前的商業衛星互聯網大多采用低軌道巨型星座系統。高軌衛星距離地面約3.6萬千米，只需要幾顆就能實現全球覆蓋，但也導致通信時延長。低軌衛星通常在距地球表面300千米至2000千米的高度運行，與高軌衛星相比，低軌衛星通信以其傳輸時延小、信號損耗低和系統容量高的優勢，成為衛星通信領域的重要發展方向。但其覆蓋范圍較小，需要大量部署才能實現全球覆蓋。

得益于人工智能、軟件、電子等技術發展，衛星互聯網也向一星多用方向進化。例如SpaceX的星鏈團隊近年面向美國政府和國防客戶推出的“星盾”子產品，衛星上就搭載了預警、遙感等功能模塊。目前，幾十公斤重的遙感模塊即可實現優于1米的對地觀測分辨率，足夠發現汽車大小物體、分辨艦艇型號；并可通過多星接力，對特定區域進行24小時不間斷觀測。除此以外，低軌星座在導航增強、科學實驗方面的實用價值也已經被驗證。“通（信）、導（航）、遙（感）”一體化服務是未來低軌星座的必然面貌。

若應用于軍事，得益于長期駐留能力，低軌衛星在戰場偵察、電子對抗、反導攔截、通信保障等方面具備極大的潛力。其所具有的全球化高帶寬波束覆蓋，可大幅增強軍隊的信息化能力。若搭載相關載荷，還可以實現全天候、全天時的天基偵察監視能力，精確地了解戰場情況。自2019年起，美國軍方就與SpaceX不斷加強在星鏈項目上的合作。在俄烏沖突中，星鏈的網絡支持使烏軍在通信、偵察等方面獲得較大助力。

大型低軌星座還具備極強的生存能力。以星鏈為例，其規劃衛星總數超過4萬顆，這意味著只摧毀少數衛星并不會影響系統整體性能，而摧毀大量衛星，又極有可能引發導致人類失去全部航天能力的凱斯勒效應。

【注：凱斯勒效應由美國學者唐納德·J·凱斯勒（Donald J. Kessler）于1978年提出。這一理論認為，當地球周圍空間中航天器達到一定數量，一旦其中兩者碰撞，產生的碎片又會引發更多連鎖碰撞，最終導致地球周邊布滿碎片，人類在短則幾十年長則數百年時間內無法進行包括發射洲際導彈在內的任何航天活動。】

目前學界公認，對于星鏈級別的星座，偶發碰撞即有可能將1000千米以下的近地軌道置于危險境地，因此物理上摧毀這類衛星得不償失，防御方應優先考慮電子對抗、偽裝欺騙等軟性手段，特別是不受地球曲率和地面障礙物影響的、基于己方星座發起的軟性手段。

粗略測算，在同層與跨層衛星間最小安全距離均為50千米的情況下，最多只有35個軌道殼層，總計可容納約17.5萬顆低軌衛星。按照其他一些考慮到頻率分配的算法，則最多只能容納約6萬顆衛星。

在星鏈計劃之前，這樣一個數字意味著資源無限可用。然而星鏈計劃執行至今，短短5年內就發射了6000多顆，其最終發射目標約為4.2萬顆，這不禁讓各國感到了近地軌道空間資源被獨占的危險。由于空間軌道和頻段資源的有限性和排他性，低軌衛星互聯網已成為各國科技競爭新賽道，也是“兵家必爭之地”。

早在地球同步軌道衛星獨占通信市場的年代，世界已經經歷了一次空間資源緊缺的危機。當時按照避免相撞和相互干擾的原則，每顆同步軌道衛星的漂移范圍限制在±0.1°，地球同步軌道上最多只能部署1800顆衛星。這使得全球衛星通信幾乎被發達國家所壟斷。

全球對近地軌道資源和無線電頻率資源的競爭非常激烈，國際電信聯盟（International Telecommunication Union, ITU）規定，衛星頻率及軌道資源的優先使用權遵循申報順序原則，誰先提出申請，誰就享有空間軌道和頻率的優先使用權，即“先登先占、先占永得”。所有衛星運營商必須先向ITU提出申請，從申請到發射是有時效的，不能只訂座不到場。7年內必須發射第一顆衛星，9年內發射總數必須達到10%，12年內發射總數需要達到50%，14年內整個星座必須完成發射。這也對組網星座的項目執行效率提出了嚴格要求。近地軌道甚至無法像地球同步軌道一樣為后發國家保留基本的權利，而先行者將始終保持壟斷性的優勢和收益。

地球低軌衛星的容量限制約為6萬顆，但各國已提交的申報數量已超過7萬顆，其中尤其以SpaceX的迅猛發展最為引人注目。從2019年5月23日，首批60顆星鏈衛星發射進入太空，截至2024年8月6日，星鏈已發射184批次，共發射衛星6851顆。其中故障或脫軌538顆，在軌6313顆，正在運行的衛星6239顆，處于運行軌道的衛星5823顆。

星鏈已經做到了全球業務覆蓋，獲準在99個國家運營，用戶突破300萬戶，成為全球規模最大的商業寬帶衛星群。2023年11月，SpaceX宣布星鏈業務已經實現正現金流，開始盈利。英國一網公司（One Web）緊隨其后，從2019年2月27日發射首顆試驗衛星以來，目前在軌衛星數量已超過600顆，其星座計劃已經接近部署完成。

美國、英國、加拿大、俄羅斯、德國等國都陸續發布了低軌衛星互聯網組網計劃。構建互聯網衛星星座，不但有實用性，而且有緊迫性。

2020年4月，我國首次將衛星互聯網納入“新基建”范疇，衛星互聯網建設上升至國家戰略性工程。2021年4月，中國衛星網絡集團有限公司成立，負責統籌規劃我國衛星互聯網領域發展。其成立是中國衛星通信、衛星應用產業的一個里程碑。第二年國家衛星互聯網建設計劃“星網工程”正式立項。

目前除了“千帆星座”之外，我國還規劃了另外兩個星座計劃，其中一個是由中國衛星網絡集團有限公司牽頭的“GW星座”，計劃打造一個由1.3萬顆衛星組成的中國星鏈主體。2020年，“GW星座”向ITU提交了星座頻軌申請，其中GW-A59子星座6080顆，分布在500-600千米的軌道；GW-A2子星座6912顆，分布在1145千米的軌道。另一個是藍箭航天旗下鴻擎科技主導的“鴻鵠星座”，2024年5月，鴻擎科技向ITU提交了頻軌申請，將在160個軌道平面上總共發射1萬顆衛星。

目前，星鏈的主要客戶來自常駐偏遠地區的機構和居民、航空、車船以及防務相關業務，全球總用戶超過300萬。事實上，這只是最終潛在客戶的一小部分。綜合中、美、歐等方面研究，未來自動駕駛汽車和航空器、物聯網、因各種原因被迫離開地面網絡覆蓋的人員、無人操作設備等，都是大型低軌星座非常確定的用戶，其數量超出現有幾個數量級。因此，我們國家同樣有望構建起經濟上可持續的大型低軌星座，做大國民經濟蛋糕。

對于“星鏈”計劃可能帶來的挑戰，有分析人士認為，它必然不是一個單純的商業計劃，事實上空天資源的爭奪一直是大國角力的“戰場”。從技術研究角度，我們能做的是加快推進研究進度，突破核心技術，盡快申請搶占。在此基礎上積極參與國際標準化組織開展的衛星標準制定工作，爭取占據衛星標準制定的主導權。同時應當考慮在衛星互聯網和其他太空領域開展國際合作，積極參與到各類國際項目的合作與標準制定之中，提升我國在衛星領域的國際影響力。

傳統意義上，航天由國家主導。而如今，單純依靠“國家隊”顯然已難以滿足行業發展的需求。鼓勵和支持民營商業航天企業加入，成為推動行業發展的必然趨勢，也成為推動科技進步和產業升級的新引擎。作為新質生產力的代表性新興產業之一，商業航天正從導入期轉向成長期，其所取得的成就，離不開政策的支持。

2024年6月3日，航天科工火箭技術有限公司快舟火箭結構設計師檢查產品內部狀態。新華社記者 胡競文 攝

中國商業航天起步于2014年。2014年11月，國務院首次發布《鼓勵民間資本參與國家民用空間基礎設施建設的指導意見》。自此，商業航天在中國正式破冰起航。2024年，商業航天首次被寫入政府工作報告。《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定》更是再次提及發展航空航天、人工智能等新質生產力，加速推進中國式現代化的目標。

各級地方政府也對商業航天表現出越來越多的熱情。比如，2023年10月，上海市發布《上海市促進商業航天發展打造空間信息產業高地行動計劃（2023—2025年）》，旨在推動上海市商業航天產業的發展，打造一個具有全球競爭力的空間信息產業集群。

2024年1月，北京市發布《北京市加快商業航天創新發展行動方案（2024—2028年）》并提出到2028年建成一個具有全球影響力的商業航天創新中心，實現多項關鍵技術的突破和應用，培育出一批國際領先的商業航天企業，使北京成為全球商業航天產業的重要樞紐。

在國家政策鼓勵以及資本的助力下，一大批民營商業航天企業迅速涌現。包括星河動力、星際榮耀、東方空間、長光衛星、凌空天行與藍箭航天等多家企業迅速成長壯大，在商業航天市場的競爭中占據了先發優勢。

相關數據顯示，2023年度，我國商業運載火箭的發射頻次與成功率均實現顯著提升，全年共完成13次發射任務，相較2022年的5次發射，同比增長率高達160%。業內人士預測，未來5年，我國低軌衛星制造及發射需求有望進入增長爆發期。按照相關規劃，我國在后續十年內要完成2萬多顆衛星的發射。衛星制造和衛星發射市場空間可達8313億元，帶動超過6萬億元的地面設備市場和近5萬億元的衛星服務市場。

此外，2024年4月發布的《2023中國商業航天產業投資報告》顯示，2023年我國商業航天領域的投融資活動極為活躍，全年累計超過80起，所籌資金突破200億元大關。從市場規模來看，2019至2023年，中國商業航天產業保持23%的年均復合增長率，顯著高于全球增速。2022年中國商業航天的市場規模突破1.5萬億元，預計2024年將突破2.3萬億元。

發展大型低軌星座是我國航天的必選項，這既是挑戰更是機遇。未來當我們仰望天空，除了看到燦爛繁星，還將感受到中國“星座”的光芒。

北京日報，《“千帆”啟！中國版“星鏈”升空意味什么？》