中国为何造不出星链
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作者:球盟会商学战投部
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宣布时间: 2020-10-14
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2015年1月，SpaceX CEO马斯克宣布了卫星互联网效劳计划，这一项目被命名为“Starlink”，即“星链”，SpaceX计划将约1.2万颗通信卫星发射到轨道，为地球上的用户提供宽带互联网效劳，除了这已经获得批准的近1.2万颗卫星，该公司还申请发射3万颗卫星。当年马斯克的事业国界还比较模糊，特斯拉还未逾越丰田市值，Neuralink（脑机接口业务）、SolarCity（超等光伏业务）尚未进入试验阶段，因此，马斯克关于星链的豪言壮语被认为是博眼球的狂人诳语。
截止目前为止，SpaceX悄无声息地乐成发射了12批星链互联网卫星，总数抵达713颗，尽管发射计划数量缺乏预期，anyway，星链仍然是整个航天界当家的空天互联网的使命继续。
中国航天早在九十年代就曾进行过低轨星座计划的预研，严谨地论证了星座的可行性，可谓起了个大早，为何在SpaceX引爆全球商业航天之际，中国航天才开始举几大央企之力开启自己的星座计划 ？
国际电信联盟LOGO及位于瑞士日内瓦的总部大楼
（图片来源：维基百科）
先讲一个故事：有这么一个组织，叫国际电信联盟（ITU，简称国际电联），是联合国卖力信息通信技术事务的专门机构，主要进行全世界无线电频率资源和卫星轨道资源的协和谐治理，因为太空资源（无线电频率、通信卫星的轨道等）也是有限的，需要有秩序地开发。已往，运营商想要发射卫星，先跟国际电联打申请，明确卫星的轨道和频率 ；在提交申请后的7年内，运行商只要想步伐打一颗卫星上去，并且在轨事情90天，就能保住所申请的频率、轨道等 ；所以，如果说有些频率和资源比较紧缺或者正在被加速开发，那么运行商就可以赶忙打申请、再打一些“短命”的小卫星上去撑个一季度，凭据规则就可以占住频率和轨道。这导致了目今一些公司靠一纸申请和若干颗“占频保轨”的卫星，就能占用许多太空资源，航天版的买趁魅占号。
虽然，规则如此，就得允许人这么干，任何规则都有一定水平的漏洞。
然而近年来，国际电联收到一个又一个低轨巨型星座的申请，他们慌了，这动不动成百、上千、过万的卫星星座，会占用大宗的轨道和频率资源，但显而易见的是，目今世界上，卫星的制造和火箭的发射能力，基础实现不了他们PPT中吹下的牛X，牛X是无限的，而空间资源是有限的，运营商们要真打一两个破烂上去“占频保轨”，那低轨资源很快就被分光了，资源可能会被严重浪费，这么玩可不可。
很快的国际电联告竣的一个新的共识，要求卫星运营方在递交星座申请的2年内完成所申请星座规模的10%的卫星发射，5年内完成50%，7年内完成安排，未能准时抵达这些要求的，就被实视为逐步放弃相应的资源所有权。
世间任何允许都是有期限的，虽然，权利也是。
笔者在坊间听到的一个业内人士说的这么一个段子：在国际电联宣布上述共识的时候，SpaceX的友商们很开心（SpaceX其时申请了1.2W颗卫星的星座"星链"），友商们觉得“让你吹捧X，这下完犊子了吧，2年打10%，就是1200颗，看你怎么收拾。能造出来不 ？造出来的火箭够用吗 ？打上去的卫星能用吗 ？慌了没 ？�。ㄒ涣郴敌ψ矗�。结果在2019年5月，SpaceX一箭60星打了满满一整流罩正经的通信卫星上天，所有人都慌了，今年的疫情也没有阻挡其安排的脚步，前后一年多的时间内完成了12批共713颗卫星的发射，用其卫星的生产能力和火箭的发射能力，有力的回应了国际电联的担心，以至于SpaceX厥后将星座规模增加至4.2W颗后，再没人敢质疑，友商们在SpaceX面前，纯纯的看热闹反被打脸。
Starlink卫星（图片来源：Starlink官网及互联网）
故事到此结束。
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在准备这篇漫笔期间，笔者列了一个纲要，其中一点就是关于国际电联这个划定的，提纲要点是，“凭据国际电联这个新要求，搞星座要量力而行，要立足自身卫星制造和火箭发射能力，如果星座规模搞太大，并不是好事”。
结果在9月28日（虽然这则消息在宣布当日很快被删除了），中国向国际电联申请了一个接近1.3W颗卫星的巨型星座的消息在坊间传开。这么大一个规模，想了想，可能只能用“申请不申请，频率和轨道就在那里，不增不减，先申请再说”来解释，究竟现如今的低轨星座的建设规模和低轨资源相比，理论上是不保存跟跑者的“后发优势”的。
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所以回到题目，当我们在说搞不出“星链”时，我们在说什么 ？可以是搞不出星链那么大规模的星座，可以是搞不出星链“扑克牌”那样的卫星，可以是搞不出SpaceX那么高产的卫星装配线（产能达120颗/月，比照OneWeb的30颗/月，铱星的6颗/月，来自互联网果真资料），也可以是SpaceX那么迅猛的安排速度（一年多发射700多颗卫星）导致中国没有时机搞等等。
SpaceX的“扑克牌”卫星（图片来源：Starlink官网）
上述问题可以看出一定的逻辑嵌套：或许是搞不出“扑克牌”一样的卫星，再牛的卫星生产能力也到不了SpaceX那么高的产能（目今小卫星研制周期以月为单位，通常6~12个月不等），短时间内就形成不了大的星座规模，再考虑一下火箭和发射场能力，星座短时间内无法快速安排形陈规模，那就搞不过SpaceX的“星链”。
但这些问题的起点是，我们究竟需要一个多大规模的卫星 ？它决定了我们应该接纳怎样的战略。
目今放眼望去，全国上下，体制内外，航天国家队和航天民企，貌似都在搞“扑克牌”卫星，似乎不搞，你就已经输在起跑线上了一样，你的理念就不可、就跟不上时代，说自己在搞星座但又不搞SpaceX那样的卫星就很出丑，然后星座规模说起来也都成千上万颗卫星。
铱星二代星座规模：75颗
OneWeb星座规模：684颗
Starlink星座规模：1.2万颗+3万颗
所以，从几十颗到几百颗再到上万颗，都可以形玉成球笼罩，提供效劳。如果是几百颗的规模，直接干就行，快快往天上打（这个后文会再继续说）。现在确当务之急，似乎并不是星座规模有多大、有多大的容量和带宽、有多短的时延，那是讲故事用的，提出来的那些指标，其实都远超已有能力和使用需求，有点“放卫星”蹭热点的感受。
But，这个事情真的是在蹭热点吗 ？让我们冷静一下，是不是应该这么考虑：因为我们很需要一个巨型星座，且要在短时间内完成建设，所以首先要求火箭每次发射都装尽可能多的卫星，其次卫星的生产能够像汽车流水线一样快，要两者需要同时具备，“扑克牌”那样的卫星可能会是一个不错的解决计划，像生产手机一样生产卫星，装扑克牌一样层叠装进火箭。
OneWeb一箭34星和Starlink一箭60星比照
而现在，我们直接从结果进入，不管对星座的需求是怎样的，只因为Starlink那样，很新颖、很神奇，所以就要搞Starlink那样的，要不然不敷高峻上，要不然无法立项，要不然无法融资。
这结果可能作茧自缚，把自己弄死。
1）在设计方面，“扑克牌”卫星需要攻克许多工程上的要害技术，卫星结构、太阳能翻版等的机电热一体化的设计，卫星的姿轨控技术，卫星的星间、星地通信的软硬件技术、星座通信体制设计等，这些技术都需要强有力的设计和集成能力，放眼望去，可能国家队有这样的实力，可是国家队这样体制内单位，研制体系太庞大，总体部分、分系统部分、配套厂商等的层级太多，利益纷歧致，要是搞一体化设计、集成设计，会涉及许多说不清的默认的部分分工，会破坏既得利益集团的收益，其设计厘革、技术立异的心有余、但力缺乏 ；而民营的航天企业，目前搞出像样通信卫星的未几，银河航天算是一家（已有在轨运行的低轨通信卫星），但要搞“扑克牌”卫星，一样面临技术基础薄弱的问题。
2）如果说海内设计水平尚可跟上国际水平（究竟全世界设计用的大型软件工具就外洋就那么几款，各人都在用，设计理念，我们也能与时俱进，抄到最先进的思想），但在制造方面，我们的差别可不是一点半点。目今一颗卫星一年半载慢条斯理的手工打造，质量其实尚可，打上去也挺好用，但同样的平台干几颗，泛起的问题都纷歧样，品质不稳定，先不说要如何提高研制效率，稍微上量就要出问题，陈规模的生产汽车一样的生产卫星，海内并不具备经验，像手机那么成熟的工业链，在设计定型开始量产后，还要有产能爬坡和良率提升这么一个历程，别说高端的卫星了，打上去就不可修，更需要高质量包管，短时间内制造成千上万颗卫星，海内航天器制造业暂时没有这个制造能力和质量治理能力，而网上流传的一条条卫星生产线，从目前的果真的资料来看，也是雷声大雨点小。
3）在供应链方面，目今海内围绕航天器研制的元器件、单机、� ？榈呐涮坠┯δ芰�，并不具备支持大规模的卫星安排需求，因为此前也就是配合一年半载手工打造的节奏即可。拿元器件来说，宇航级别的元器件，需要经过种种情况的筛选，量少不说，还贼贵 ；接纳非宇航级的元器件，会直接导致单机可靠性的下降，直接影响卫星寿命。单机、� ？榈纳芰�，跟卫星装装配一样，同样面临生产质量稳定性的问题，最后不是卫星生产不出来，是卫星的单机、元器件供应不上。马斯克就曾说过，大规模生产星链卫星，比这颗卫星自己要难100倍，1000倍。最近他在特斯拉股东大会上提到正在研发的4680新型电池时，再度体现，“大规模制造，特别是新技术的大规模制造，比原型设计要难1000倍、10000倍。”
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可能的解决思路是：小步快跑，赶忙干、赶忙往天上打，有什么本事造什么卫星，把现有条件利用好，集中力量搞研发，别弄那么多看法和噱头疏散一线战斗力，闷头先把研制流程中的利益相关方的目标对齐，把治理做好，包括研发治理、生产治理和质量治理，不是天天喊着互联网思维嘛，依靠现有战斗力，短时间内先搞个几十颗往上打，占住频率和轨道，同时验证技术、快速迭代计划，边干边完善，想追着热点跑，也要因地制宜，实事求是。
说实话，真的一年干个几百颗卫星出来，海内这些发射场和运载的能力，可能也无法包管卫星都送上去，跟风搞噱头，长此以往，那只会进一步拉大海内外在高端制造业上的差别。
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