马斯克的星链有问题，但不是这些问题

　　马斯克的星链有问题，
　　但不是这些问题
　　文 | 魏兴
　　美国SpaceX公司的Starlink星链互联网卫星系统一直是国人关注的焦点。国人对它的评价褒贬不一。有人认为它是能够改变人类通信史的革命性发明，也有人认为它是一个骗局，是马斯克骗投资人的项目之一。
　　最近互联网上有一篇名为《美国人评测马斯克的星链服务：现实太骨感，梦想已破灭》的文章被频频转发。从题目就可以看出，作者对星链的态度就是后者，认为它就是一个骗局。该文罗列了美国人评测星链时发现的7大问题作为证明星链系统是个骗局的证据。但是，真相是这样的吗？
　　在Youtube网站上用关键词＂Starlink Test＂搜索能发现数百个星链的评测视频。笔者浏览了排行靠前的二十余个视频，发现星链的问题远没有文章里说的那么严重。大部分评测的结果认为星链是个＂及时雨＂，虽然有缺点，但对没有任何宽带接入方法的人们来说，是一个相当不错的选择。
　　关于星链系统，笔者与国内航天界和通信界的一些专家有过很多交流。目前普遍的看法是：
　　● 星链卫星和整体星座的设计水平很高，其大规模生产和部署的能力更是超过之前所有的航天机构，这是中国航天界需要学习和追赶的。
　　● SpaceX对星链系统的定位很清晰：它最大的用户群体就是发达国家那些目前还没有任何宽带上网办法的固定用户。SpaceX也很清楚星链与传统光纤或同轴电缆上网相比的劣势，因此给星链目前试运行的服务打的广告语是：Better Than Nothing Beta——比什么都没有好。星链系统完全建成后，也不是目前地面移动和固定通信网的竞争对手，而是有益的补充，它能够在地面移动和固定通信网覆盖不到的地方，比如偏远地区和海洋上，提供体验尚可的宽带上网服务。
　　我们还需要注意的是，星链系统的建设目标是4.2万颗卫星。截止到2021年5月28日，只发射了28次，累计发射星链卫星1737颗，目前在轨1638颗、在轨投入用户服务的951颗。因此，距离完整的星链系统的目标，仅完成了2% 多一点，因此覆盖还很不完整。
　　还有一个与很多人想象的不一样的事实：美国有大量的人口无法被宽带网络覆盖，尤其在偏远地区。这是因为美国的电信运营商都是私营的，以经济效益为优先考虑，凡是在铺设光纤或建设无线通信基站成本过高、预期收入无法收回成本的地区，都没有动力去进行覆盖。美国联邦通信委员会FCC在2020年初估计，美国有约2130万人口居住在没有任何宽带接入的地区。
　　然而美国宽带市场调查公司BroadBandNow公司的调查结果显示，美国没有任何办法接入宽带互联网的人口高达4200万人左右。美国FCC认同了这种说法，并打算改变统计方法。这种情况在许多发达国家都存在，比如同样地广人稀的加拿大和澳大利亚。在欧洲，英国的宽带覆盖率也不是很高。这些人口就是星链系统面对的最主要用户。
　　同时，发达国家的宽带上网费用比较昂贵。前面提到的那篇文章中列举了美国AT&T公司的宽带上网服务费，基本上每月45美元起，除了要加上税，还要交器材费和安装费。实际上，这还算是便宜的。Youtube上的一个评测视频比较了星链服务的价格与加拿大埃尔伯塔省的一个偏远地区使用Telus公司上网服务费用，Telus公司每月的服务费是95美元，几乎与星链的相同。因此，星链系统的服务费对发达国家来说，并不算多贵。
　　相比之下，到2019年8月，中国行政村光纤和4G网络通达比例均超过98%，提前完成 ＂十三五＂规划目标。同时中国的宽带服务费用远远低于欧美。可以预计，在十四五计划中，我国能够基本消灭无宽带服务的地区。因此星链系统在我国没有基本的用户群体。
　　这些都不是问题
　　有了这些信息作为基础，目前网上对星链系统的争吵大部分都迎刃而解了。我们再来看看《美国人评测马斯克的星链服务：现实太骨感，梦想已破灭》这篇文章里所说的星链系统的7大问题，究竟是怎样的：
　　1．文中说星链适合那种通电不通网的地方，问题是电线都拉上了，为什么不顺便拉一条网线？
　　答：在发达国家，有很多地方通电不通网。电网在一百多年前就开始在发达国家普及，作为比宽带通信网更为基础的涉及生存的服务，发达国家的电网普及率相当高。另外在许多地区有本地的小水电或者私人发电机组。但是由于预期收入抵不上成本，通信运营商不愿意拉光纤做覆盖。
　　2．星链499美元的设备费用和每月99美元的服务费太贵。
　　答：比中国贵，但比起发达国家现有的宽带服务，还真不算贵。
　　3．星链信号容易被周围的树木、大山和建筑物遮挡，有用户把星链接收天线用木杆加高了三米。
　　答：这不是普遍现象，大部分星链用户的天线安装位置不受遮挡。另外，如果星链系统的卫星数量提高，理论上只要能看到天空，哪怕部分被遮挡，也能够保持通信。
　　4．星链的网速变化大，个别时候会掉线，无法打在线游戏。
　　答：这是事实，但是看其他用户的评测，如果天线没有被遮挡，用ZOOM开视频会议是没问题的。当然偶尔的断线对于打在线游戏是不可接受的。这些问题随着星链卫星数量的提高都可以得到改进。
　　5．星链接收天线安装费力。
　　答：这个倒是不好解决，一般要安装在屋顶，布设比较长的线缆，需要一定的动手能力。不过几乎所有卫星接收天线都有这个问题，不止星链是这样。
　　6．星链系统目前对美国之外覆盖不好。
　　答：这是事实，但是随着星链卫星数量的增加，其他地区的覆盖会逐渐好起来。
　　7．星链的延迟比较大，文中提到100ms.
　　答：其他用户测试的结果，延迟一般是30ms到80ms左右。文中说了这与用户所处的位置有关，星链卫星转发的数据最终要通过地面站连接进互联网，如果用户所在地区没有卫星地面站的话，比如目前在非洲大陆，可能用户的数据会被转发到另一个大陆的地面站连接进互联网。这个问题会随着星链系统增加地面站而缓解。
　　因此这篇文章中所反映的问题，大部分都会随着星链系统卫星数量的增加和地面站数量的增多而解决。
　　那是哪些问题？
　　但是笔者并不是说星链系统就完美了。事实上，它最大的问题在财务方面和发射规模方面。
　　众所周知，星链系统每次发射60枚卫星，总共41927颗卫星需要将近700次发射。由于星链卫星所在的低地球轨道（LEO）有稀薄的空气存在，卫星在飞行时会遇到一定的空气阻力，需要消耗能量来维持轨道高度。所以LEO轨道上卫星的平均寿命不高，通常在5年左右。星链卫星由于采用了大面积太阳能电池板和等离子发动机，按照SpaceX提交给FCC的报告称，其有用寿命可达5到7年。按照最长的7年估算，41927颗卫星每隔7年就要更新一遍，每年需要发射约6000颗新卫星，需要火箭发射100次，也就是平均每周发射大约2次。
　　然而，星链系统目前每年发射一千余颗卫星，按照这个速度，SpaceX永远无法完成4.2万颗卫星的部署。比较理想的情况是，从现在开始每年发射100次，到第七年底能够部署完毕4.2万颗卫星，从第八年开始，继续以每年100次发射的频度进行替换卫星的发射，这个任务要一直持续到星链系统结束商业服务。
　　但是，这可能吗？从目前来看是没有可能的。目前SpaceX公司的目标是到2027年底部署7518颗卫星，这离星链的最终目标相去甚远。
　　从目前星链卫星的价格和发射费用来看，每年6000颗卫星的部署至少要100亿美元，星链公司需要至少1000万用户数量才能摊平日常运维和补充卫星的开销。
　　星链接收天线拆机照片，这是一款相控阵天线
　　此外，星链系统的接收器是个相控阵天线，根据网上拆机估算元器件料单（BOM）的价格，成本估计在2500美元左右，而卖给用户的价格是499美元，也就是说，每卖一台星链系统接收器，星链公司就会损失（或者说补贴）2000美元左右。那么，卖1000万台的话，星链公司会损失多少钱？如果不补贴的话，卖2500美元，还有多少人会买？
　　因此，星链项目最大的风险是财务方面。星链系统必然会经历多年的入不敷出阶段，马斯克需要在许多年中依靠融资烧钱来维持系统的建设，并且迅速开拓市场。
　　总而言之，可以预计社会上关于星链的争吵还会继续下去。唱衰派和唱好派都会寻找各种理由。但是一切的讨论都应该基于技术和事实。笔者将来还会继续分析一些星链系统的技术缺陷，敬请期待。