輸入密碼，你就能連接上來自太空的WiFi信號(hào)，甚至還能收到衛(wèi)星發(fā)來的“問候”信息。這些科幻電影中的場(chǎng)景，目前正在加速變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。作為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的重要組成部分，美國(guó)太空探索技術(shù)公司日前將首批兩枚試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空，標(biāo)志著該公司衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃的正式啟動(dòng)。據(jù)悉，該公司計(jì)劃發(fā)射超過1.2萬顆衛(wèi)星組成太空“星鏈”，向全球用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)好比把WiFi“搬到”了太空中，只要在信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)，人和裝備都可通過衛(wèi)星直接實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入，進(jìn)而搭建起“全球無線網(wǎng)絡(luò)”。作為未來信息技術(shù)與航天技術(shù)融合發(fā)展的新興領(lǐng)域，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將賦予傳統(tǒng)武器裝備“萬物互聯(lián)”時(shí)代的戰(zhàn)場(chǎng)新角色。爭(zhēng)奪“太空WiFi”的控制權(quán)，勢(shì)必成為未來大國(guó)博弈的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

競(jìng)相挖掘的太空“金礦”

早在2014年11月，美國(guó)太空探索技術(shù)公司就提出了搭建全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想。此后付諸實(shí)施的“星鏈”項(xiàng)目，通過在地球上空組建一個(gè)用于通訊的衛(wèi)星星座網(wǎng)絡(luò)，計(jì)劃在2024年前讓全球都可以“仰望星空”上網(wǎng)。

眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)主要通過交換設(shè)備將分散在世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接，實(shí)現(xiàn)信息與資源的共享?，F(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要通過地面路由器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)用衛(wèi)星取代地面上的路由器。這種利用航天器充當(dāng)“太空WiFi”，星地鏈路替代光纖網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，可以突破現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的限制，人們將直接利用無線信號(hào)就可以“上網(wǎng)沖浪”。

半個(gè)多世紀(jì)以來，人們相繼發(fā)射了數(shù)以千計(jì)的各類航天器，如果借助互聯(lián)網(wǎng)思維將每個(gè)衛(wèi)星作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，就可以把互聯(lián)網(wǎng)“搬到”太空上。隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，目前各類衛(wèi)星完全有能力攜帶有效載荷進(jìn)行互聯(lián)互通，并承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)交換功能。一星多用、多星組網(wǎng)、多網(wǎng)協(xié)同的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，也將進(jìn)一步推動(dòng)信息技術(shù)與航天科技的融合發(fā)展。

近年來，世界各航天大國(guó)紛紛把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)視為戰(zhàn)略發(fā)展項(xiàng)目。美國(guó)曾提出推動(dòng)地面移動(dòng)通信與衛(wèi)星通信的無縫銜接，加快新一代空天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的構(gòu)想，并于2016年宣布開展小衛(wèi)星的研發(fā)。澳大利亞也于2016年12月發(fā)布“超高速寬帶基礎(chǔ)設(shè)施”立法草案，其中就包含了為衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)提供長(zhǎng)期資金支持。2017年初，英國(guó)發(fā)布《衛(wèi)星和空間科學(xué)領(lǐng)域空間頻譜戰(zhàn)略報(bào)告》，計(jì)劃進(jìn)一步放寬非同步軌道衛(wèi)星的頻譜使用，提高衛(wèi)星通信頻譜的利用率。

此外，俄羅斯、巴西等國(guó)也計(jì)劃啟動(dòng)向邊遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村和島嶼提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的計(jì)劃。與此同時(shí)，以太空探索技術(shù)公司、OneWeb等為代表的新興商業(yè)衛(wèi)星公司也加緊太空布局，搶占發(fā)展先機(jī)，爭(zhēng)相構(gòu)建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。

燃起聯(lián)網(wǎng)的“星星之火”

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)并不是新鮮事物。如果把提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的范疇擴(kuò)展到語(yǔ)音通話服務(wù)，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史還可追溯至20世紀(jì)80年代的“銥星”計(jì)劃。當(dāng)時(shí)，人們希望通過發(fā)射66顆軌道衛(wèi)星，組成一個(gè)以提供語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)傳輸為主的“太空網(wǎng)絡(luò)”。雖然此后“銥星”計(jì)劃發(fā)展幾經(jīng)波折，但它點(diǎn)燃了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“星星之火”。

如今，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)再次成為熱點(diǎn)，其自身技術(shù)在不斷革新。曾幾何時(shí)，制約“銥星”計(jì)劃發(fā)展的最大問題就是昂貴的造星與發(fā)射成本。自2014年以來，全球范圍內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了六個(gè)大型中低軌衛(wèi)星星座項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微小衛(wèi)星平臺(tái)日漸成熟，推陳出新的火箭發(fā)射和回收技術(shù)也大幅降低了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的搭建成本。太空探索技術(shù)公司等商業(yè)航天企業(yè)提供的廉價(jià)衛(wèi)星發(fā)射方案，直接把發(fā)射費(fèi)用砍掉了一半。

如今，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)廣泛使用的Ka波段已使得衛(wèi)星通信帶寬有了大幅提升?！案咚?zèng)_浪”的主要障礙就是衛(wèi)星通信的延遲，也就是說，當(dāng)你請(qǐng)求“太空WiFi”為你找尋一臺(tái)服務(wù)器地址時(shí)，你需要等待的時(shí)間會(huì)“有點(diǎn)長(zhǎng)”。為減少服務(wù)的延遲，太空探索技術(shù)公司的方案是把衛(wèi)星放置在比平時(shí)低得多的軌道上，這樣就可以提升衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。但要想實(shí)現(xiàn)WiFi信號(hào)的全球覆蓋，就必須發(fā)射更多數(shù)量的衛(wèi)星。

目前，“星鏈”項(xiàng)目旨在發(fā)射4425顆近地軌道衛(wèi)星和7518顆極低地球軌道衛(wèi)星來完成這個(gè)任務(wù)。如果上述衛(wèi)星全部發(fā)射成功，就能在全球范圍內(nèi)提供與光纖網(wǎng)絡(luò)相媲美的“沖浪”速度。為數(shù)眾多的“太空WiFi”衛(wèi)星遨游天際，不僅點(diǎn)燃了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的“星星之火”，也使得頻率和軌道資源成為爭(zhēng)奪的熱點(diǎn)。

“星云”帶來的應(yīng)用風(fēng)暴

隨著“太空WiFi”技術(shù)的發(fā)展成熟，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也勢(shì)必在全球掀起一場(chǎng)應(yīng)用風(fēng)暴。雖然國(guó)外目前發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的均是商業(yè)公司，但可實(shí)現(xiàn)全球網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)除商業(yè)用途外，還具有不可忽視的社會(huì)效益及軍事運(yùn)用潛力。

本來，衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、靈活機(jī)動(dòng)、通信容量大等優(yōu)勢(shì)，在信息化指揮控制系統(tǒng)中正發(fā)揮著不可替代的重要作用。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一旦投入應(yīng)用，將賦予傳統(tǒng)武器裝備平臺(tái)“改變游戲規(guī)則”的全新戰(zhàn)力?？梢哉f，誰(shuí)掌握衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)制高點(diǎn)，誰(shuí)就將牢牢掌控未來戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。

目前，世界上尚有一半人口無法使用互聯(lián)網(wǎng)，偏遠(yuǎn)山區(qū)、大漠戈壁等部分區(qū)域如今依舊是通信盲區(qū)，建立全球性的衛(wèi)星通信系統(tǒng)是彌補(bǔ)“數(shù)字鴻溝”、開展應(yīng)急救援的重要解決方案。連上“太空WiFi”這個(gè)“隱形光纖”網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等多種應(yīng)用需求的高質(zhì)量通信。目前正在發(fā)展的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，已經(jīng)為在飛機(jī)上上網(wǎng)提供了條件。

如今，太空早已成為延伸的公共領(lǐng)域，可被人類利用的軌道、頻譜等資源也十分有限。國(guó)際許多研究機(jī)構(gòu)與商業(yè)資本之所以對(duì)“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”表現(xiàn)出極大興趣，背后的動(dòng)機(jī)是想利用“太空WiFi”逐步取代路由器光纖骨干網(wǎng)，進(jìn)而爭(zhēng)奪互聯(lián)網(wǎng)的控制權(quán)。