今晚,SpaceX将试图通过将近12,000个计划中的太空船的前60颗生产卫星发射到地球上空的低轨道,启动其雄心勃勃的互联网空间计划Starlink。这些首次探测器并不具备最终卫星应具备的所有能力,但它们的发射将使Starlink得到推动 - 并且应该帮助SpaceX了解在太空中操作大量车辆所需的功能。
“这是我见过的最难完成的工程项目之一,并且执行得非常好,”SpaceX首席执行官埃隆马斯克在电话会议上说。
Starlink是SpaceX最强大的项目之一。SpaceX设想将两组卫星送入轨道:一批4,409颗卫星将在340英里(550公里)到823英里(1,325公里)之间运行。然后还有第二批7,518颗卫星将在海拔208英里(335公里)到214英里(346公里)之间略微飞行。这是共有11,927颗卫星全部在地球上放大,为地面上多达一百万个用户终端提供互联网连接。
最终,目标是从太空提供全球互联网覆盖,信号滞后时间非常短 - 这是当前互联网发射卫星无法实现的。从太空提供互联网覆盖的大多数卫星都位于更高的轨道上,称为地球静止轨道 - 距离赤道约22,000英里的路径。然而,这些卫星的问题在于,它需要很长时间才能获得数据,因为信号必须通过太空并返回数千英里。这就是为什么SpaceX和其他航空航天公司正在提出更低轨道的星座,以减少这种延迟问题。
当你移动到更低的轨道时,你需要更多的卫星来提供对地球的完全覆盖,这就是为什么SpaceX和其他人正在提出数以千计的新星座编号。目前,轨道上有近2000颗正在运行的卫星,但像SpaceX,OneWeb等卫星互联网计划可能会使这一数字增加四倍。这导致许多航空航天专家想知道这可能会如何阻塞地球周围的空间,并引发对飞行中碰撞和空间碎片风险的担忧。为了降低产生碎片的可能性,SpaceX建议移动一些卫星为了降低轨道,它还计划将这些卫星丢弃在水上,它们几乎完全在大气中燃烧,不会对下面的人或财产构成威胁。
然而,马斯克认为,在太空发生碰撞的可能性很小。“太空垃圾事件 - 我们不想轻视它或不认真对待它,因为我们当然认真对待它 - 但它并没有在那里拥挤,”马斯克说。“它非常稀疏。”
如果解决碎片风险,这些星座的好处可能是巨大的,特别是在农村和偏远地区。马斯克说:“这将为那些今天没有任何连接,或者它们非常昂贵和不可靠的人提供连接。” 他还表示,该系统将为更发达地区的人们“提供竞争性选择”,他们可能希望为其互联网提供商提供另一种选择。
美国联邦通信委员会已授权SpaceX发射其近12,000个卫星星座。SpaceX于2018年2月推出了它的前两颗测试卫星TinTin A和TinTin B,现在该公司已经用了大约六年的时间推出全部星座的一半,以充分利用其在FCC的许可证。
今晚的发射将使SpaceX开始在截止日期前完成,尽管正在执行此任务的卫星并不具备最终探测器的所有功能。它们具有与地球通信的无线电天线,可以推动它们穿过太空的推进器,以及有助于定位和导航的星形跟踪器。SpaceX声称卫星甚至可以使用空军的跟踪数据自动跟踪轨道上的其他碎片,并避免撞到物体。但是这些第一颗卫星没有相互通信的方式,这在将来是必要的。由于卫星将在地球上进行变焦,因此当它们移动到新的地面补片时,它们需要权衡覆盖范围,这将需要卫星到卫星的通信。
然而,马斯克确实说过,这些第一颗卫星可以通过从地面上的网关反弹信号来解决这个问题,然后可以将信号反射到另一颗卫星。“这样我们就可以在不使用星际链路的情况下获得连接,”马斯克说。“系统仍然可以具有全球连接性,”除了可能需要网关在海洋上反弹信号的某些地方。马斯克说,这个解决方案只需要前几批生产卫星。“这是第一版,”马斯克说。“当我们进入第二和第三版时,我们确实希望增加激光内部卫星链路。”
上周末,SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)在Falcon 9火箭的鼻锥内展示了所有60颗卫星的照片,这些卫星将把它们带到轨道上。它非常适合车内,每颗卫星重约500磅(227公斤),这是SpaceX有史以来最重的有效载荷,重达18.5吨。
据马斯克称,SpaceX计划在未来几年内不断推出60个批次,目标是每年发射1,000至2,000颗卫星。马斯克表示,公司可以在大约24次左右发布后获得全面覆盖,但随着更多客户选择加入该系统,它将继续增加卫星。他说:“人们不需要接近10,000颗卫星才能发挥作用。”
该计划还围绕SpaceX推出地面站和接收来自卫星信号的用户终端。马斯克将个人用户终端描述为披萨形天线,指向天空并找到最近的卫星连接。“你甚至不会注意到它在卫星间切换的事实,”马斯克说。“这里有很多先进的技术,一直到芯片级别。”
如果一切顺利的话,马斯克设想SpaceX获得了大笔资金,这可以用来资助该公司的长期项目,比如开发一种名为Starship的新巨型火箭。他说:“全球互联网连接总收入达到一万亿美元,我们认为可能只能获得3%左右,或者可能达到5%。”
但首先,SpaceX必须开始。将今晚的60颗卫星送入轨道的猎鹰9号是SpaceX之前使用过的几次。它于2018年9月飞回Telstar 18 VANTAGE卫星,然后在今年1月飞行了第二次,将一组卫星送入轨道进入铱星。现在它将在今晚从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地飞行,起飞后,它将试图降落在SpaceX的大西洋无人机船上。这意味着如果该车辆触地得分,该车辆可能会第四次飞行。
这次发射原本应该在上周进行,但由于发射场上方的强风而推迟了一次。SpaceX然后推迟到本周,以检查卫星上的软件。现在,起飞定于东部时间晚上10:30,而SpaceX的发射窗口持续一个半小时,所以公司可以起飞到美国东部时间上午12:00。起飞后约一小时,SpaceX将通过旋转火箭并利用卫星的惯性将卫星传播到轨道,将卫星部署在轨道上。SpaceX计划从头到尾展示整个任务,现场报道在发布前约15分钟开始。然后再回来观察一下有趣的卫星部署。