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喜讯!8月16日12时10分,海南商业航天发射场,长征十二号运载火箭成功点火升空。随后,卫星互联网低轨24组卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得成功。
就在8月4日,卫星互联网低轨23组卫星刚刚从同一个海南商业航天发射场升空,当时使用的是长征八号甲火箭。仅仅12天之后,24组紧接着上天。再往前,6月17日,长征十二号还发射了低轨22组卫星。从中可以看出,中国卫星互联网组网节奏正在明显加快。
卫星互联网低轨24组卫星,不是说这次一共发射了24颗。这里的“24组”,更准确地说是组批编号,可以理解成这一系列低轨卫星任务已经推进到了第24组。目前没有公布卫星具体数量,按照过往经验来看,应该是有十来颗卫星。
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从公开信息看,中国卫星互联网组网真正开始提速是从2024年底开始的。
2024年12月16日,卫星互联网低轨01组卫星成功入轨。中国航天科技集团今年3月披露,到低轨18组任务完成时,航天科技集团五院承担的第一批卫星互联网低轨卫星任务已经全部完成。为了应对这种批量任务,五院建设了天津卫星生产线,卫星需要经过13个生产站点完成装配、测试和试验,并引入数字化管理、自动检测以及机器人等设备。
既然地面已经有光纤、4G、5G,太空中也有传统通信卫星,为什么还要大规模建设低轨卫星互联网?
传统大型通信卫星经常运行在距离地面约3.6万公里的地球同步轨道,一颗卫星覆盖范围很大,但无线电信号来回要跑很远,传播时延天然比较高。
低轨卫星通常工作在距离地面几百公里到约2000公里以内,距离大幅缩短,通信时延和链路损耗也随之下降,更适合提供宽带互联网服务。不过,卫星飞得低,一颗星能够覆盖的地面面积就小,而且卫星相对于地面高速移动。同一颗卫星很快就会飞出用户头顶,通信连接必须在不同卫星之间不断切换。
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这就需要把卫星数量堆上去,几百颗、几千颗甚至上万颗卫星分布在多个轨道面上,一颗刚刚飞走,下一颗马上接过通信任务。整套系统就像在地球外面增加了一层不断运动的移动通信基站。
它尤其适合传统地面网络很难覆盖的地方,远洋船舶、民航飞机、荒漠、高原、偏远山区、海岛,以及遭受地震、洪水等灾害导致地面基站和光纤中断的区域,都可能成为卫星互联网的重要应用场景。
所以低轨卫星互联网可以把通信覆盖从地面基础设施容易到达的区域,一直延伸到海洋、荒野和天空。
巨型星座想加快建设,有卫星还不够,另一个瓶颈是火箭。如果一次只能送很少几颗卫星,每年火箭又只能发十几次,上万颗卫星的星座可能几十年都建不完。这也是为什么近几年中国突然出现了长征八号甲、长征十二号以及多款商业火箭。
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此次执行低轨24组任务的长征十二号,就是一款明显面向大规模进入太空需求设计的新一代火箭。长征十二号全长约62米,是我国首型4米级运载火箭,采用两级构型,近地轨道运载能力不少于12吨,700公里太阳同步轨道运载能力不少于6吨,也是我国现役单芯级火箭中的重要大运力型号。
它还有一个很值得注意的特点,就是使用水平总装、水平测试、水平转运的“三平”测发模式。对于偶尔发射一次的大型任务,发射流程长一点影响并没有那么明显。但星座组网完全不同。未来一个发射场可能需要连续不断地执行任务,火箭从进场到升空的时间越短,发射工位一年能够周转的次数就越高。
今年6月执行低轨22组任务时,航天科技集团还披露,新批次长征十二号继续进行了减重和快速测发优化,并首次采用5.2米直径碳纤维复合材料卫星整流罩,同时优化部分发射前流程。
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另一边,长征八号甲也承担着同样的角色。8月4日的低轨23组就是由长八甲发射。它拥有7吨级700公里太阳同步轨道运载能力,中国航天科技集团直接将其定义为面向高密度、快速星座组网的重要运载工具。
中国未来的卫星互联网很可能不会只依赖一种火箭,长征八号甲、长征十二号、长征六号改等现役型号,再加上正在快速发展的可重复使用商业火箭,可以共同承担巨型星座的运输任务。
中国星网GW星座规划规模为12992颗,其中不同子星座分布在不同高度的低轨轨道。到了2026年,低轨频轨资源布局又出现了更大的数字。相关报道显示,我国曾向国际电信联盟集中提交约20.3万颗卫星的频率和轨道资源申请。
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为什么要在低轨空间中部署这么多卫星?因为低轨空间虽然看起来很大,真正适合大规模通信的轨道高度、倾角以及无线电频率并不是无限的。
随着全球越来越多企业提交数千颗甚至数万颗卫星计划,轨道和频谱协调会越来越复杂。谁先完成频率协调,谁拥有成熟的卫星制造能力,谁又能最快把卫星真正送上去,就会直接影响未来全球卫星通信市场的格局。
东方红一号时代,中国解决的是能不能把一颗卫星送上天。北斗时代,中国解决的是能不能依靠几十颗卫星建成一套全球系统。如今,从低轨23组到24组,只隔了12天,中国正在加速打造自己的低轨卫星互联网。
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