SpaceX成功发射60颗Starlink卫星，没有自动化支持卫星寸步难行

　　本文为深圳市工业自动化行业协会原创，首发于深圳市工业自动化行业协会(SZIAA2020)。

　　当整个地球还在被新冠疫情困扰时，马斯克的星链计划(Starlink)却一点都没有耽误。

　　当地时间4月22日下午12：30，猎鹰9号火箭从佛罗里达州的肯尼迪航天中心基地发射。这次它将第七批的60颗卫星送上了太空。

　　算上这次任务，马斯克发射卫星总数将达到422颗。SpaceX计划要在今年年底前将1000多颗卫星送上天。

　　早在2015年马斯克就扬言一共要发射12000颗卫星。最近，他又改口，说一共要放42000颗。

　　星链计划的本质是什么?

　　马斯克的星链计划其实就是想通过卫星和地面基站，打造一个覆盖全球、造价低的宽带互联网通信系统。

　　42000颗卫星意味着什么?

　　这意味着太空互联网时代指日可待。当我们谈论5G的时候，谈论的本质就是通信的更快速度和更低延时。马斯克曾表示，星链计划将实现个人用户带宽超过1Gbps，接入速率能达到目前家庭宽带的30多倍。

　　星链的优点是什么?

　　星链最明显的优点就是传播速度快，低延时。星链的信号传播速度接近真空中光速每秒30万公里，而光信号在光纤中的传播速度为每秒20万公里。再加上，星链不用像远距离光纤通信那样，一段一段接起来，可以直接点对点，所以即使考虑空地往返，星链还是要更快。

　　其实星链不是第一个这么想的，卫星互联网的竞争从上世纪90年代就开始了。当年摩托罗拉著名的铱星系统早就想这么干，结果66颗卫星还没发射完，这个项目就破产了。

　　比尔盖茨手下的Teledesic也在烧掉90亿美元之后倒闭。此前星链的竞争对手之一OneWeb也已因融资问题破产。SpaceX却能自己造火箭，还能反复利用，一次送上去60个，节省了不少成本，照这个速度，打造巨型星座确实指日可待。国外已经有如此多的公司能做到卫星商用，而国内的卫星基本上都是由国有企业中国航天公司制造出来的。

　　卫星之争其实是国家实力之争

　　截止到2019年6月，美国在轨卫星1778颗，俄罗斯在轨卫星1527颗，中国在轨卫星356颗。

　　CIS表示独联体(前苏联)可以看到，目前在轨的航天器美俄远超其他国家，中国的在轨航天器数量虽然排在第三，但却只有美俄的4-5分之一。卫星从用途上分为气象卫星、地球观测卫星、天文卫星、应用卫星、广播卫星。其中最为重要的就是应用卫星，能直接为国民经济和军事服务。民用应用卫星能监测气象、传导信号、勘测地球资源、导航等。军用应用卫星有照相侦察、电子侦察、核爆炸监视，导弹预警、海洋监视、反卫星等作用。哪个国家拥有的卫星数量多就意味着哪个国家的监控能力更强，掌握的数据也更多。

　　另外，随着航天领域的全球化和商业化趋势越来越显著，以往冷清、罕有人至的太空，开始变得拥挤。而将这种拥挤体现得最为淋漓尽致的，便是在地球赤道上方3.6万公里处、与赤道处在一个平面上的对地静止轨道(Geostationary Orbit)上各国卫星对轨道位置和频率资源的争夺。

　　频率资源是一种有限的、不可再生的自然资源，哪个国家先获取了频率资源对国家来说显然更有利。而制造卫星又并非易事，卫星的数量背后体现的实际上是国家的资源和科技实力。

　　卫星背后的自动化设备

　　卫星的模块，简单来说包括综合电子模块、用于姿态控制的反作用飞轮模块、锂电池模块、数据传输模块、太阳能电池板模块、遥感相机模块。整个卫星上的模块，最后都被集合在一个框架内。

　　综合电子模块和数据传输模块的载体就是芯片和电脑。芯片我们昨天有说过，光刻、刻蚀机和薄膜沉积设备是制造芯片的主要设备。而电池背后的自动化设备更多，涉及到球蘑机，真空搅拌机，涂布机，扎片机，分条机，分切机，铆接机，卷饶机，加热整形机，入壳离心机，真空自动注液机，真空封口机，钢珠自动封口机，点焊机等等。太空的环境，和地球完全不一样，那里温度可达100多度，昼夜温差300多度，还有太阳风暴、宇宙辐射等等。因此，卫星的电路设计还会做高温、抗辐照的处理，包括电路板和电缆都是抗高温材料，整个卫星集中到箱子里面后，外部会有一个金黄色的多层包覆，对卫星的温度进行控制。

　　卫星的内部设计则是采用铝合金的航天铝材料，在卫星装配到框架内的时候会进行打力矩、点胶等一系列措施来防止火箭的高频冲击;从外部框架设计考虑，整个卫星集成以后，它会装配到专门的星箭分离机构上，这个分离机构，有一系列的减振措施，来减缓火箭带来的高频冲击。

　　一个卫星背后有如此多的零部件，而零部件的背后是生产线，生产线背后还有原材料。缺一不可。坦白讲，如果不是中国工业高度的国有制、集中制，我们很难在短时间内变成世界上拥有卫星TOP3的国家。不过，现在我国也在逐渐打开航空航天领域的开放性，目前我国已有70余家民营商业航天技术初创公司参与了火箭的研发与发射，以及人造卫星的制造与应用。越开放，机会就越多，相信在未来，随着中国卫星事业的不断发展，越来越多的民营科技企业进入这个行业，对自动化设备的需求和要求也会不断推动自动化行业的发展。