马斯克：星链要接到月球和火星｜SpaceX副总裁国际宇航大会罕见详解星链运行细节和远景｜发言全文整理

10月7日凌晨，马斯克转发SpaceX星链工程副总裁迈克尔·尼科尔斯（Michael Nicolls）在国际宇航大会（IAC）上的发言并称：

SpaceX将为整个太阳系及更远处提供通信连接。

尼科尔斯在当天的演讲中透露，SpaceX正在用星链的技术做高带宽激光链路，先为月球建一个星座，再接到火星，形成行星际通信网。他说，做到这一点之前，近地轨道通信还得继续提高安全性，让每个想在那里运行的人都能安全、可靠地运行。

以下，是尼科尔斯的发言视频和全文整理，约6000字。

这也许是了解星链运行和未来通信革命的一把钥匙：

迈克尔·尼科尔斯：

谢谢各位来到这里。很高兴在安塔利亚的国际宇航大会上，代表SpaceX和星链。SpaceX成立于2002年，是为了让生命成为多行星物种。我们的使命和目标，是把意识之光延伸到恒星，并理解宇宙。目标很大。我们所做的一切都对着这些目标：可重复使用的猎鹰和星舰，星链这样的通信项目，把基础设施送入太空，以及先在地面建设数据中心和人工智能能力、再把它搬到太空。

今天我讲星链，讲我们如何把全球最大的卫星星座做大，以及一路上遇到的挑战和风险。

Part1:星链的历史和现状

我们为什么做星链？根本上是为了把人类连起来。星链开始之前，世界约三分之一的人口离线，没有宽带，或只有断续连接。我们要解决这个问题。

星链2019年正式起步。那年我们放了第一批60颗卫星，所谓V0.9星座。随后开始部署V1，2020年末以我们称为「总比没有好」的测试版开始服务。当时服务并不好，现在要好得多。然后我们给卫星加了激光，称为V1.5。星链真正起飞，就是从这里开始。卫星能在太空组成网状网络，人在海上、两极、南极或飞机上，都能获得宽带。限制主要来自监管机构和现有运营商。

2023年我们开始发射V2。V2的前向容量是V1的4倍。V2大约每周用猎鹰发射两到三次。每一次发射大约是3Tbs的前向容量，这已经是多数星座的总规模。我们每隔几天就用猎鹰发射一次。这是猎鹰团队的成绩，是这枚火箭的复用和可靠性，也是星链和猎鹰之间的配合。

大约一周前，我们用星舰发射了第一批V3。V3单星前向容量又是一次约10倍的提高。一次星舰发射，预计是一次猎鹰发射容量的20到30倍。这就是接下来的方向。今天，低地球轨道有超过1.1万颗宽带卫星，是世界上最大的卫星星座，大约占低轨在役卫星的60%。我们会继续扩大，为世界上更多人提供服务，并改变这颗行星上的连接方式。

今天我们连接了全世界超过1300万用户。这些数字已经旧了，是二季度末的，三季度数字很快会公布。覆盖的国家和地区市场有170个。视频里能看到我们从哪里出发、现在到了哪里。第一个客户在北美，早期业务也主要在北美。然后扩展到欧洲、南美、澳大拉西亚、非洲和亚洲，还在继续。视频里看不到的，是我们服务的海事和航空客户。因为有激光网，我们可以连接世界上任何地方的人。用户用终端接入星链，我们可以把流量以最低时延送回它该去的地方，提供最好的服务。一个大的好处是，它不再依赖当地地面基础设施。比如去年底西班牙的火灾造成大范围停电，星链仍在运行，连接了数万客户和应急人员。这样的事几乎每周都在世界各地重复。

Part2:如何保证上万颗星链在轨道上安全运行

我想用一颗星链卫星的一生，说明我们学到的运行原则。运行的根本是空间安全：做好空间环境的管理者，负责任地运行，并把自己放到最高的安全标准上。老实说，这是随着星链部署逐步形成的。我希望其他星座运营商也学这些教训，让低轨所有运营商之间更安全。一个关键结论是：必须跟所有卫星运营商共享高精度卫星星历。这是低轨运行航天器的基本规矩。你得知道卫星在哪，知道它要去哪，并把这些数据分享给别人。

一颗星链卫星的生命，其实在发射前就开始了。卫星堆叠在猎鹰或星舰上，我们在把它送入太空之前就筛查这次发射，确保入轨不会与其他卫星发生近距离接近。我们生成一个入轨状态向量，让其他人在我们部署时知道我们将出现在哪里。我们在很低的高度发射和部署，通常低于300公里。那里没有其他运营商在大规模运行，与其他运营商发生近距离接近的风险很小。我们部署卫星，做早期任务检查，与飞行器建立联系，然后开始抬升轨道。这段视频是猎鹰上一次V2卫星堆栈的部署，能看到卫星分开。它们原本叠在一起，入轨时卫星之间有一个初始速度，在早期轨道上逐渐漂开。

下一阶段是把卫星抬到工作高度。抬轨的全部内容就是避让和共享轨道。我们规划一条到工作高度的轨迹，用其他卫星、我们自己的卫星和载人空间站来筛查这条轨迹，并公布星历。抬升过程中一直公布。卫星往上走时，我们每小时公布一次星历，告诉世界我们在哪、要去哪。最后到达工作高度，卫星的运行寿命开始。

星座今天是什么样？这张图是大约一年前和今天的卫星高度。变化很大。星链最初的概念其实是一个高得多的星座，卫星曾被设想放到大约1000公里。部署通信星座时，放到很高的高度很有诱惑，因为很快就能获得覆盖。但对星链这种要扩大的系统，这不是正确做法，因为要考虑安全，要关注卫星可靠性。如果低轨产生一颗死卫星，从很高的高度掉下来要几个世纪。所以第一代星座放在550公里，那是V1。然后V2放到更低的450到500公里。直连手机卫星更低，大约350公里。最近我们把V1的轨道壳层也降低了，现在所有在运行的航天器都低于500公里。这样做是为了空间安全。卫星如果在低轨失效，会在几个月内被动衰减，而不是几年。这也降低了与500公里以上其他运营商碰撞的风险。V3将全部部署在大约350到360公里，同样是为了空间安全。我们能这样做，是因为我们的运行规模。

在轨的星链卫星，会在工作高度待五年或更久，为1300多万用户提供服务。这样做的时候，它们一直在机动。星座是被动避让设计的：每颗卫星有自己的位置保持盒子，这些盒子大体上彼此被动避开。即便如此，卫星仍要机动来维持轨道位置盒，大约每天一次。此外，大约每10天做一次碰撞规避机动。1.1万颗卫星算下来，碰撞规避机动其实很多，大约每天1000次。这是坏事吗？我们不这么认为。这些通常是对轨道的小扰动，用来降低近距离接近的风险。我们比行业标准保守得多，大约保守近两个数量级。因此，整个星座的合计碰撞风险，与一个小得多的星座相当。

除了碰撞规避，我们还做所谓的「低头」机动。任何一次近距离接近，我们都会减小卫星在交会平面上的截面积，把碰撞概率再降低一个数量级。这是我们在低轨主动降低碰撞风险的方式。我要强调，与卫星通信是这些决定的基础。我们尽量随时与卫星保持联系。这样可以取回健康遥测、实时位置，也可以把低轨其他情况发给卫星。这些都通过自动决策过程运行。软件接收数据源，连接卫星，取回数据，并做出机动决定。

我多次提到通信，以及它为什么重要。这段视频是我们刚刚用星舰发射的V3卫星正在部署。看过这个视频的人，会看到星舰上升和返回的画面。这些都是通过星链传下来的。星舰上有星链用户终端，连接我们的星座，再把数据传下来。可以想象头顶的星链卫星把波束指向火箭，然后我们部署卫星。这次任务中，V3部署后，我们在两分钟内就用这些卫星连上了星链星座。卫星上其实也有星链用户终端，用来保持持续连接。目标是建立最初联系，并在整个任务期间不再失去联系。卫星上也有激光。几十分钟内，激光展开，开始接入激光网。这就是我们目前在V2星座上的连接方式。

部署后尽快建立联系，对安全至关重要。发射和部署是任务中风险最高的阶段之一。飞行器上有很多东西要展开，卫星上有各种机构弹出。我们希望在这个过程中持续掌握卫星健康状况，尽早建立星历，并与自己和其他人共享，以降低近距离接近的风险。在我们看来，通信是安全运行的基本原则。所有运营商都应尽量随时与自己的卫星保持通信。

空间安全不只是知道卫星在哪，还要知道它将到哪。大气会对此发表意见。大气会扰动轨道，改变预测位置。如果没有大气，我们可以用开普勒定律精确预测卫星任何时候在哪。这张图是2024年的一次风暴，几小时内大气密度增加了5倍。这种扰动会造成目标预测的不确定性。幸运的是，星链是测量大气扰动和大气密度的很好的传感器，可能是最好的之一。我们可以实时测量，调整阻力预测，预测卫星将到哪里。这现在是实时、自动做的。我们预测卫星在哪、将到哪，然后做数据复核，确保数据准确，从而在与其他运营商互动时给出准确信息。

Part3:如何避免星链卫星影响光学天文界

空间安全也不只是把自己的航天器运行安全，还包括与其他空间用户共享空间环境。其中一个关键群体是光学天文界。

这是国际空间站上宇航员唐·佩蒂特拍的视频。卫星穿过晨昏线时，能看到小亮点。那是星链卫星在穿过晨昏线时调整姿态导引，以降低对地面用户的亮度，但在太空中反而可见。

这两张图是星链卫星过去在地面用户看来的样子。仔细看，能看到小点划过天空。对地面的人来说，抬头就能看见。现在看不到了。我们的目标是让这些卫星低于人眼可见。我们和维拉·鲁宾天文台等光学天文学家合作，试过很多办法，包括把卫星漆成能想到的最黑，Vantablack，也试过遮阳板一样的遮光罩。真正有效的，是把卫星做成镜子，让它像镜子一样反射阳光。穿过晨昏线时，我们在卫星底部贴一种介电薄膜，让它像镜子一样反射可见光，但在我们使用的射频波长上是透明的。再用姿态导引，把镜面反射指离地面。这样卫星就很暗。一颗V2的亮度，大约相当于一张纸。通过这个过程，我们可以和从地面观测夜空的光学天文学家仔细协调。

射电天文也做类似的事。这是另一项挑战。这些是世界上最灵敏的一些射电望远镜。我们与美国国家射电天文台以及国际天文台仔细合作，尽量减少对这些望远镜的干扰。它们极其灵敏，朝夜空看。射频系统要不相扰，根本上就很难，必须大量协调。星链卫星是相控阵，波束指向和工作频率都很灵活。这也是一种协调。经过这些射电望远镜时，我们接收望远镜指向哪里、使用什么频率的信息，模拟主波束和旁瓣，并尽量减少我们产生的干扰。这样一来，这些天文台的观测时间节奏反而提高了，因为它们现在可以使用我们工作的频率。这是天文台和星链协调的一个例子。

Part4:如何让退役星链安全离轨

现在讲寿命终点。寿命结束时，我们让卫星离轨，而且一般是主动离轨。也就是从工作轨道用推进把卫星送入大气，通常只要几周。这比让卫星在轨死掉、再被动衰减好得多，哪怕被动衰减在技术上满足5年或25年之类的监管标准。我们希望主动离轨，并在整个离轨阶段控制卫星，沿途承担机动责任，降低任何碰撞风险。

离轨时，我们把卫星设计成能完全殒毁。它们在大气中解体并烧毁。我们仔细模拟解体过程，以及各个部件会在什么高度熔化。再入瞄准海洋。即便有小碎片落到地面，也不会给地面上的人带来风险。

可靠运行航天器的这些努力，在星座扩大时带来了可靠性上的好结果。我们在SpaceX学到的一条是：可靠性和速率是一起的。不可靠的东西很难扩大。

这张图是截至2026年初已发射的卫星数量，大约1万颗，以及太空中的死卫星数量。死卫星随着时间下降，低轨只剩少数几颗。目标是把这个数字降到零。靠的是主动离轨、硬件可靠性建模、提高系统可靠性，以及降低星座高度。

Part5:星链面临的最大风险：空间碎片

星链面临的最大风险是什么？这是北极星黎明任务在远地点、大约1400公里处看到的太空。突出的一点是太空很大、很空。低轨有几万个物体，但看出去什么也没有。大数定律说，只要可能发生，就会发生。我们必须把即使很小的风险也建模，并把概率压到零。

低轨有几万个碎片，全部是人造的。它们来自太空中的碰撞、火箭试验或卫星爆炸。我们必须好好跟踪这些碎片，知道它们在哪，提高跟踪更小碎片的灵敏度，并降低制造新碎片的风险。一旦能跟踪，而且跟踪得好，它们就像路上的障碍。你可以预测它们将到哪，并避开。躲不开的，是其他运营商机动了却不告诉你要去哪。星链有很多这样的例子。这些是星链卫星看到的、从近处经过的其他卫星。它们机动时没有广播去向，要么没把星历发给我们，要么机动时没有考虑别人的星历。结果是几十米到几百米的交会，太近了。

低轨的最低标准应当是：你知道卫星在哪，知道它要去哪，能预测轨迹，而且预测必须可靠。星链在这一点上很小心。我们每小时公布星历，并向所有想知道或需要知道的人公开。缓解这类情况的一个办法，是我们称为Stargaze的系统。卫星上的星敏感器朝夜空看，测量星场，物体穿过时会在星相机里留下条纹。我们用这些星敏感器探测低轨物体，取得测量，生成目录和轨道。我们建立了与星链壳层相交的物体目录。现在低轨有超过3万个这样的星敏感器。一个物体绕轨道运行时，我们可以多次测量它的轨道，也能很快测到轨道变化，比如一次机动，或运载火箭放出新卫星。靠这个系统，我们现在能跟踪低轨超过1.7万个物体，以及与星链壳层相交的大约90%的机动卫星。这确实让星链更安全。

一个例子：Stargaze测到一颗不在目录里的卫星。它与一颗星链卫星的预测交会距离是9公里。接近前几小时，那颗卫星机动进入星链壳层，预测距离缩到大约60米。Stargaze探测到这次机动，把数据传下来。我们生成新轨道，通过实时监测系统发给卫星，卫星得以机动。这在我们的系统里已经相当常见。它仍然不如对方运营商公布星历或事先告知机动。如果事先知道并协调，我们就不必采取这个动作。Stargaze能很快发现并机动，但不能预测其他运营商要做什么。

作为一个空间共同体，数据共享做得怎么样？星链曾经针对大约650家其他运营商的卫星做过机动。我们只与其中大约一半共享星历，这个比例太低。共享星历也不是全部。数据必须能用、精确，说明卫星在哪、要去哪。但必须从共享开始。你把数据分出来，我们才能一起确保它准确。我们与很多运营商共享，但不是全部。与国际运营商共享很困难。已经有进展，包括与中国空间站和其他一些方面共享，但很多仍然没有。我们不知道那些卫星在哪、要去哪。这是一个更广的问题，涉及其他国家的运营商，包括美国、欧洲和日本。世界各国很多运营商不共享星历。我的基本请求是：无论来自哪个国家，所有飞行器都开始与我们、与其他人共享数据，以形成一个安全的运行环境。

我们做了什么？我们建了自己的空间安全数据平台。如果你是卫星运营商，可以到这个网站了解如何共享数据、如何获取星链数据。我们已经让100多家运营商接入。他们与我们共享星历，我们也共享我们的。我们筛查这些星历。你可以上传卫星星历，对照我们、对照Stargaze的观测进行筛查，我们把结果返回。这是我们希望发展成空间共同体之间共享数据的平台。我们愿意与任何愿意与我们合作的人合作。

Part6:星链的下一步要去哪里

最后讲SpaceX接下来要去哪里。这取决于我们能否通过与其他运营商协调继续扩大，并把学到的教训用到未来的星座上。你们可能听说过StarMind。StarMind是我们的人工智能卫星星座，计划明年开始发射并扩大。目标是把人工智能计算从地球放到太空。我们认为，StarMind将成为星舰轨道运力的最大用户，并从根本上推动星舰的运力，就像星链推动了猎鹰的运力。

为什么做这件事？我们正在地面建设世界上最大的一些人工智能超级计算设施，比如田纳西州孟菲斯一座2吉瓦的设施。但人工智能算力的需求不会有上限。我们必须扩大这些算力。考虑到资源约束和对地面资源消耗的影响，在地球上会变得困难。在太空，我们可以用太阳能、大型结构的辐射冷却来扩大，并部署一个大星座。

这是StarMind卫星概念图。它们其实比星链卫星简单不少。星链卫星有复杂的射频相控阵载荷和回传系统。这些卫星基本上是计算载荷，和我们在地面数据中心里做的计算载荷非常像。根本上就是一台太空中的计算机，带大型太阳能板和大型辐射冷却。

这个星座的根本挑战是规模。要在太空里放进相当规模的算力，就得生产和发射多得多的卫星。这会逼我们把卫星制造速率提得高很多，可能达到每周数千颗。它也会挑战我们的一些运行原则。但我们必须把在星链上学到的教训用上去，安全地运行、安全地扩大这个星座。

所以StarMind会是一个比星链大得多的星座。我们已经申请了最多100万颗卫星的星座。这是它可能的样子。这是一个很概念性的图，因此很可能是错的，以后会改很多。这些点当然不代表卫星的真实大小。太空里的东西很难按真实物理尺寸画出来，但用来说明概念是够的。

另外，我们认为需要让卫星以紧密编队成簇运行，才能把足够连贯的算力凑在一起，高效地跑这些人工智能模型。每颗卫星可能大约250千瓦，大致相当于太空里的一个机架，有点像NVL72，如果你熟悉那个东西。一个簇大约10颗卫星，彼此之间大约10太比特带宽，再接入更大的星座和星链。

我们还需要高得多的可靠性，搞清楚近距离操作，让这些卫星能在近距离编队里一起运行。要考虑微流星体这类碎片来源，确保不积累碎片。然后要考虑卫星的寿命终点。举个例子，对StarMind来说，寿命结束时也许不该再入地球大气。我们也许想把它们送出地球轨道，进入日心轨道或墓地轨道。这将是我们过去没有设计过的新运行方式。

我想留给各位一个我们的愿景。我们的雄心超出地球。目标仍然是把意识延伸到这颗行星之外。我们要去连接月球和火星。在星链上，我们正在做连接月球的技术：高带宽的连接系统，高带宽的激光。我们将用一个星座连接月球，然后连接火星，形成一张行星际通信网。它的基础，就是我们正在星链上做的同样技术。要做到这些，我们必须继续把低轨的空间安全做对，让每个想在那里运行的人都能安全、可靠地运行，我们才扩得上去，才够得着这些目标。

在马斯克肩膀上看世界

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