馬斯克披露下一代星鏈衛(wèi)星細(xì)節(jié)：重1.25噸長(zhǎng)7米、數(shù)據(jù)吞吐量躍升10倍

　　5月31日消息，火箭科學(xué)博主蒂姆·多德（Tim Dodd）發(fā)布了他的最新視頻，展示其與SpaceX創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）的對(duì)話。

　　在此過(guò)程中，馬斯克披露了SpaceX下一代星鏈衛(wèi)星Gen2（或V2.0）的技術(shù)細(xì)節(jié)，并證實(shí)新衛(wèi)星幾乎在所有方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)第一代衛(wèi)星V1.0。

　　馬斯克透露，SpaceX已經(jīng)建造了至少1個(gè)可用的星鏈V2.0衛(wèi)星原型，并將其運(yùn)往南得克薩斯州的星際飛船工廠，目前正在那里儲(chǔ)存。

　　更重要的是，馬斯克還提供了下一代衛(wèi)星的設(shè)計(jì)規(guī)格：每顆星鏈V2.0衛(wèi)星將重約1.25噸（增加三到四倍），長(zhǎng)約7米。與最終將被取代的V1.5衛(wèi)星相比，性能將得到全面提升。就有用數(shù)據(jù)吞吐量而言，新衛(wèi)星幾乎是后者的十倍。

　　早在2021年8月，就有人猜測(cè)，就像對(duì)獵鷹9號(hào)火箭所做的那樣，SpaceX也將嘗試優(yōu)化其下一代星鏈衛(wèi)星的設(shè)計(jì)，以最大限度地利用星際飛船的發(fā)射性能。

　　在最新星鏈V2.0衛(wèi)星申報(bào)文件中，SpaceX透露，為星際飛船優(yōu)化的星鏈網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，以便火箭可以一次性發(fā)射整個(gè)軌道平面所需的衛(wèi)星，即圍繞地球均勻分布的衛(wèi)星環(huán)。

　　SpaceX表示，在改進(jìn)的設(shè)計(jì)中，除了近3萬(wàn)顆衛(wèi)星中的大約500顆(1.5%)之外，所有其他衛(wèi)星都將使用能夠搭載110或120顆衛(wèi)星的航天器發(fā)射。再加上馬斯克對(duì)星際飛船近地軌道(LEO)有效載荷150噸的估計(jì)，這意味著優(yōu)化后的星鏈V2衛(wèi)星重量可能達(dá)到1250公斤。

　　這樣算來(lái)，每顆星鏈V2.0衛(wèi)星的重量可能是當(dāng)前V1.5衛(wèi)星的3倍左右，但吞吐量卻是V1.5的5到10倍。再加上更大規(guī)模的量產(chǎn)，這或許可以解釋馬斯克被泄露備忘錄中的預(yù)測(cè)。該備忘錄暗示，星鏈V2.0將比V1.0或V1.5更可持續(xù)、更有利可圖。

　　馬斯克現(xiàn)在已經(jīng)明確表示，每顆V2.0衛(wèi)星都將重約1.25噸。而V1.0和V1.5衛(wèi)星的重量分別約為260公斤和310公斤，這意味著V2.0衛(wèi)星的重量將大約是V1.5的四倍，不到V1.0的五倍。

　　馬斯克還透露，V2.0衛(wèi)星的性能將“比V1.0高出一個(gè)數(shù)量級(jí)”，但他拒絕按照衡量通信衛(wèi)星性能的傳統(tǒng)方法（帶寬或吞吐量）來(lái)描述V2.0，盡管V1.0衛(wèi)星據(jù)信總帶寬為18 Gbps。

　　到目前為止，還不清楚星鏈V1.5衛(wèi)星是否也增加了更多帶寬。但是與最早的V1.0衛(wèi)星進(jìn)行比較，每顆V2.0衛(wèi)星有可能為由3萬(wàn)顆衛(wèi)星組成的空基網(wǎng)絡(luò)增加約140-160 Gbps的帶寬。如果是真的，這意味著與V1.0相比，星鏈V2.0將把大約兩倍的可用帶寬打包到給定的衛(wèi)星質(zhì)量單位中。

　　再加上星際飛船為近地軌道提供的發(fā)射性能是獵鷹9號(hào)火箭的10倍，理論上星際飛船的單次發(fā)射可以擴(kuò)大的星鏈總網(wǎng)絡(luò)總?cè)萘看蠹s是獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射的20倍。舉例來(lái)說(shuō)，獵鷹9號(hào)火箭每次發(fā)射60顆260公斤重的星鏈V1.0衛(wèi)星，這可以為星鏈網(wǎng)絡(luò)增加約1080Gbps的瞬時(shí)帶寬。而星際飛船發(fā)射120顆重達(dá)1250公斤的星鏈V2.0衛(wèi)星則可以增加約19000 Gbps帶寬。

　　盡管有這些巨大優(yōu)勢(shì)，但SpaceX發(fā)射V2.0衛(wèi)星的目標(biāo)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。如果美國(guó)通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)該公司的申請(qǐng)，SpaceX將需要在六年內(nèi)發(fā)射半數(shù)衛(wèi)星，相當(dāng)于發(fā)射130次星際飛船，平均每年約22次。

　　相比之下，自2010年開(kāi)始飛行以來(lái)，體積比星際飛船小十倍、可重復(fù)使用程度較低的獵鷹9號(hào)火箭，直到2020年才實(shí)現(xiàn)1年發(fā)射22次的目標(biāo)。要想實(shí)現(xiàn)V2.0衛(wèi)星所要求的發(fā)射節(jié)奏，SpaceX必須以非常高的頻率發(fā)射有史以來(lái)最大的火箭，并在發(fā)射過(guò)程中保證幾乎沒(méi)有失敗。

　　盡管挑戰(zhàn)可能是艱巨的，但潛在回報(bào)也同樣高。由3萬(wàn)顆星鏈V2.0衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)，在任何給定時(shí)間內(nèi)，都可以為陸地(不包括南極洲)提供約1250 Tbps的總帶寬。即使需要一半的帶寬用于回程和路由，與2020年全球互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施總安裝帶寬600 Tbps相比，這也是巨大的進(jìn)步。

　　在地球上的任何一個(gè)點(diǎn)上，可以同時(shí)使用的衛(wèi)星數(shù)量始終是制約星鏈網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因此該網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)無(wú)法與具有相同裝機(jī)容量的地面網(wǎng)絡(luò)相匹敵。但可以肯定的是，如果SpaceX能夠建造并發(fā)射星鏈V2.0衛(wèi)星，它將可以為地球上任何地方的數(shù)千萬(wàn)甚至數(shù)億用戶提供服務(wù)。