星链卖一台亏两台,马斯克宣布推出“星链2.0”,带宽提高10倍

星链卖一台亏两台,马斯克宣布推出“星链2.0”,带宽提高10倍

“星链”(Starlink)是埃隆马斯克的航天公司SpaceX的一个低轨卫星网络的名称。马斯克最终希望在近地轨道上部署多达42000颗卫星,构建一个系统,旨在在全球任何地方提供低成本互网络服务。

该计划自2019 年5月份首次发射以来,SpaceX已先后将2000多颗Starlink卫星送入了轨道,其中1700多颗已经投入运行。根据目前获得FCC的许可,SpaceX可以再发射大约12000 颗卫星进行组网。即使是这样,“星链”网络也将成为有史以来最大规模的卫星通信网络。

因为根据截止今年5月份的数据显示:人类有史以来一共只发射过11670颗卫星,目前在轨运行的人造卫星只有大约4300多颗,而其中就包括SpaceX发射的近2000颗“星链”卫星,也就是说,现在天上一半的卫星都是马斯克他们家的。

如果稍微了解一些卫星制造和发射的过程,就会明白这个数字有多么惊人。通常意义上,一颗能信卫星的研发、生产和发射成本至少要达到上千万美元,有些还要达到几千万甚至上亿。很显然,通信卫星组网意味着要付出高昂的代价。

那么马斯克是如何降低卫星成本的呢?

首先马斯克把Starlink卫星的制造实现了工厂流水线生产,统一的设计,统一的技术标准,再通过批量采购,工厂装配实现了制造成的最大压缩。

其次,马斯克使Starlink卫星尽可能的小型化。星链1.0版本的卫星大约重只有260公斤,大小就像一张普通桌子的桌面,主要部件包括激光通讯设备,可展开的太阳能电池板,离子推进器以及4个相控阵天线。如此一来,单颗卫星的成本也变得非常低。

第三,马斯克大规模采用了一箭多星的发射技术。以前发射卫星很多都是采用一箭一星或几星的方式,相当于包车,发射成本自然居高不下。马斯克觉得这样太不划算了,于是将像桌面一样的Starlink卫星以堆叠的方式摞在一起,装进猎鹰火箭,然后就可以一次把几十颗卫星同时送上天。比如使用猎鹰9号火箭,一次可发射60颗左右,到达位置后,把这一摞卫星扔下来,然后这些卫星会自己慢慢地部署到相应的轨道位置上。

第四,马斯克还有一个独门绝技,那就是火箭可回收技术,这也极大地降低了火箭生产制造的成本。

所以,通过榨干整个过程的每一个环节,马斯克将单颗Starlink卫星的成本压缩到了极低的范围之内。摩根士丹利的一项分析估算每颗Starlink卫星的成本大约为100万美元。但SpaceX首席运营官Gwynne Shotwell却表示,每颗星链的成本已经低于50万美元,而且SpaceX已经拥有了每颗25万美元成本的Starlink卫星。

入不敷出的星链计划

不过,虽然马斯克和SpaceX公司已经将星链卫星的成本降到极致,但“星链”计划目前仍处在入不敷出的状态也是一个不争的事实。

以每月至少两次的组网发射为例,纵使有回收火箭技能加持,每次发射也还要搭上1枚火箭全新的二子级,再加上每次60颗星链组网星的成本,业界估计每月仅组网支出就高达6000~8000万美元。即使偶尔能捎带几颗商业卫星,带来的收入也不过是杯水车薪。

除此之外,由于“星链”的接收终端采用了相控阵天线,成本高昂。据测算,一台“星链”接受终端天线的成本高达3000美元,而其售价仅有499美元。即使经过多次成本优化,这个终端成本仍要1500美元左右,基本上是处于“卖一台赔两台”的窘境。

为此,今年以来SpaceX对于Starlink在美国的标准服务进行了调价,其终端价格从499美元增加到549美元,而服务成本从每月 99 美元增加到110美元。先不说这点涨价能解决多少成本的问题,就是涨价本身也会限制用户体量的增长。

目前,Starlink服务虽然在美国国内的48个州都很活跃,并且该卫星网络也已经在全世界36个国家/地区可用以使用,但用户体量也只有大约40万。而根据业界推测“星链”用户需要达到约100万时,才能实现现金流转正,而收回天价成本和彻底盈利所需要的用户数则更加庞大。

显然,“星链”前期挥金如土的投入要想通过市场来实现盈利甚至是收回投资,在短时间内来看是很难实现的。于是,马斯克早在2019年就提出要将“星链”从SpaceX公司中剥离并独立上市,但目前该上市计划预计要在2025年以后才可能实现。

在2021年2月9日的一条推文中,马斯克说:“SpaceX 需要在未来一年左右经历一个巨大的负现金流鸿沟,才能使Starlink在财务上可行。”

在此背景下,SpaceX公司提出了“星链2.0版”(Starlink V2.0)与“星舰”结合的方案,很可能是SpaceX公司继续加速“星链”组网,降低组网成本,减小星座规模,从而尽早实现收支平衡乃至盈利的重要环节。

“星链2.0版”能否力挽狂澜

根据公开信息显示,“星链2.0版”卫星长约7米,宽约3米,每颗Starlink V2.0卫星的重量为1.25号,而此前的Starlink V1.0只有260公斤,Starlink V1.5也只有310公斤,这意味着Starlink V2.0卫星将比V1.5重约四倍多,比 V1重约五倍。

当然了,马斯克当初为了节约成本,好不容易把卫星变小了,现在又把它变大绝不是心血来潮。Starlink V2.0卫星的长度将是V1.0和V1.5卫星的两倍多,面向地球的天线的表面积可能至少是其五倍。尺寸和重量的提升必然带来通信能力的激增,因此Starlink V2.0卫星带宽将是V1.x的10倍。

同时,由于Starlink V2.0卫星体积大增,已无法由“猎鹰9”火箭发射,只能通过“星舰”进行发射。当然和之前一样,为了最大限度地利用“星舰”的发射性能,SpaceX也对全新的Starlink V2.0卫星进行了优化设计,使得火箭可以一次性发射整个轨道平面(围绕地球均匀分布的一圈卫星)。这意味着“星舰”一次将携带110-120颗卫星上天。而单次“星舰”发射可以将总网络容量扩大大约是“猎鹰9”发射的20 倍。因为此前,猎鹰 9 号每次发射60颗260公斤的Starlink V1.0 卫星,为星座增加约1080Gbps(1.08TB/秒)的瞬时带宽。“星舰”发射120颗1250公斤的Starlink V2.0卫星可以增加大约19000Gbps(19TB/秒)。

由于星舰全可回收的设计,以及强大的运载能力,Starlink V2.0卫星通过星舰发射不但成本会进步降低,而且卫星组网的速度和系统总容量也将迅速提升。目前,SpaceX公司已经制造了首批“2.0版星链”,并将在“星舰”的首次轨道发射中,将其释放至轨道以开展测试。

当然了,Starlink V2.0能否如期实现这一系列目标,还要看今年的首次轨道发射成功与否。同时,新版星链的“真容”如何,有哪些新的设计,会为通信卫星行业带来哪些启发,或许都要等到从“星舰”分离的那一刻才能揭晓。

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