50%的人無(wú)法訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)
今天 我們生活在互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)改變了我們的生活和互動(dòng)方式。它帶來(lái)了教育、娛樂、舒適，很難想象一個(gè)沒有互聯(lián)網(wǎng)的世界。但世界上仍有近50%的人無(wú)法訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，這似乎很奇怪 對(duì)吧。但這就是現(xiàn)實(shí)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，讓地球上的每個(gè)人都能訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，馬斯克的Space X發(fā)射Starlink，以提供全球互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。
Starlink使用衛(wèi)星互聯(lián)技術(shù)
Starlink是Space X的一項(xiàng)全球計(jì)劃，旨在通過(guò)使用低地球軌道（LEO）衛(wèi)星來(lái)創(chuàng)建全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)，以提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。該系統(tǒng)非常適合在農(nóng)村和地理上孤立的地區(qū)或不存在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的地區(qū)提供互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。Starlink使用已經(jīng)存在了幾十年的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)技術(shù)。衛(wèi)星系統(tǒng)在太空中發(fā)送無(wú)線電信號(hào)，地面站向太空中的衛(wèi)星提供信號(hào)，然后衛(wèi)星將信息傳送給地球上的星鏈用戶。
未來(lái)計(jì)劃發(fā)射4萬(wàn)顆衛(wèi)星
Starlink包括數(shù)千顆小衛(wèi)星，而不是幾顆大衛(wèi)星。Starlink的LEO（近地軌道）衛(wèi)星在海平面以上300英里的軌道上運(yùn)行。這種縮小的地球靜止軌道提高了互聯(lián)網(wǎng)速度并減少了延遲。最新的Starlink衛(wèi)星包含了激光通信部件，允許在衛(wèi)星之間發(fā)送信號(hào)，最大限度地減少對(duì)地面站的依賴。在不久的將來(lái)，Space X計(jì)劃發(fā)射多達(dá)40000顆衛(wèi)星，確保全球和遠(yuǎn)程衛(wèi)星覆蓋 ，減少服務(wù)中斷。
發(fā)射成本優(yōu)勢(shì)
Starlink 的其中一個(gè)優(yōu)勢(shì)是發(fā)射成本。盡管在星際飛船或龍飛船項(xiàng)目上取得重大成就，但Starlink仍然是Space X最頻繁發(fā)射的項(xiàng)目。Space X計(jì)劃每周進(jìn)行一次獵鷹9號(hào)發(fā)射。除非有重大任務(wù)，他們中的大多數(shù)可能會(huì)進(jìn)行Starlink發(fā)射。即使是即將到來(lái)的星際飛船運(yùn)載火箭，也將用于發(fā)射更大批量Starlink衛(wèi)星和未來(lái)即將推出的Starlink2.0版本。
行星衛(wèi)星級(jí)立方體衛(wèi)星
Startlink衛(wèi)星是小型衛(wèi)星級(jí)立方體衛(wèi)星，質(zhì)量約為100至500公斤，發(fā)射到距離地面600公里的近地軌道。早在2019年5月，Space X就發(fā)射了第一批60顆Starlink衛(wèi)星 每顆重約230公斤。Space X最初的計(jì)劃是發(fā)射一個(gè)由4000顆交叉連接的衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座，今天這個(gè)數(shù)字增加得更多。
光學(xué)衛(wèi)星間通信
據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)稱，這些衛(wèi)星使用光學(xué)衛(wèi)星間通信、ku 和 ka 頻段的數(shù)字處理技術(shù)以及相位速率波束形成技術(shù)，而相控陣技術(shù)的細(xì)節(jié)則作為頻率應(yīng)用的一部分被披露。Space X對(duì)衛(wèi)星間的光學(xué)鏈路保密。早期的Starlink衛(wèi)星沒有激光連接，2020年末,他們成功測(cè)試了衛(wèi)星間激光連接。
更低延時(shí)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議
SpaceX 的非對(duì)地靜止軌道通信衛(wèi)星星座將在 24 GHz 以上的高頻頻段運(yùn)行，并且衛(wèi)星高度顯著降低會(huì)放大地面?zhèn)鬏斂偢蓴_的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)通過(guò)地球同步衛(wèi)星傳輸?shù)淖钚±碚撏笛舆t為477毫秒。但Starlink衛(wèi)星的軌道高度是地球靜止軌道的105至130倍，與現(xiàn)有的電纜和光纖網(wǎng)絡(luò)相比提供了更可行的25至35毫秒的地球到衛(wèi)星延遲。該系統(tǒng)還將采用比 IPv6 更簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議以及端到端加密。
氪氣推動(dòng)霍爾效應(yīng)推進(jìn)器
為了升軌和駐站，星鏈衛(wèi)星采用霍爾效應(yīng)推進(jìn)器，以氪氣作為反應(yīng)質(zhì)量。與使用氙氣運(yùn)行的同類電力推進(jìn)系統(tǒng)相比，氪霍爾推進(jìn)器表現(xiàn)出更高的流道侵蝕，但氪更為常見且市場(chǎng)價(jià)格較低。
發(fā)射升空過(guò)程
獵鷹 9 號(hào)運(yùn)載火箭將其一批 60 顆星鏈衛(wèi)星部署到距地球約440公里的初始停泊軌道。從那里開始，各個(gè)衛(wèi)星展開太陽(yáng)能電池板，并慢慢開始在地球周圍擴(kuò)散。每顆衛(wèi)星還使用其火箭逐步將自身推進(jìn)到更高的高度，最終上升到其最終軌道，即國(guó)際空間站軌道上方約160公里處。衛(wèi)星在上升過(guò)程中變得更加暗淡，將更少的陽(yáng)光反射回地球。
地面終端
Starlink并不能直接從衛(wèi)星連接到手機(jī)，相反，它使用扁平的用戶終端 比薩餅盒子大小，使用相控陣天線跟隨衛(wèi)星。終端必須放置在天空視野下的任何地方。最早的天線照片是在2020年首次發(fā)布的。當(dāng)它啟動(dòng)時(shí)，自指向天線會(huì)立即掃描天空并鎖定最近的頭頂衛(wèi)星。Starlink終端配有電機(jī)可自動(dòng)調(diào)整最佳角度以對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星 并持續(xù)保持連接。
Starlink地面站
Space X還在美國(guó)擁有至少32個(gè)地面站，并在未來(lái)獲得了更多地面站的批準(zhǔn)。Starlink使用ka波段與地面站連接。一個(gè)普通的星鏈地面站在 400 平方米的圍欄區(qū)域內(nèi)包括 9 個(gè) 2.86 米天線。根據(jù)他們的文件顯示，Space X的地面站也將安裝在世界各地的谷歌數(shù)據(jù)中心。
未來(lái)可能不依賴地面站
Starlink服務(wù)現(xiàn)在依賴于被稱為網(wǎng)關(guān)的地面站網(wǎng)絡(luò)。用戶的家用天線連接到經(jīng)過(guò)頭頂?shù)腟tartlink 衛(wèi)星，而衛(wèi)星又將用戶連接到附近的網(wǎng)關(guān)。因此 為了獲得服務(wù)，除了他們自己的天線，客戶必須在其位置的500英里范圍內(nèi)擁有一個(gè)地面站。
星鏈開發(fā)人員此前曾試驗(yàn)過(guò)一組使用激光進(jìn)行通信的原型衛(wèi)星，而不是將人們連接到當(dāng)?shù)氐牡孛嬲?。激光將使衛(wèi)星能夠以光速直接通信，這比光纖電纜更快。
未來(lái)可能會(huì)在火星部署Starlink衛(wèi)星
Starlink將能夠解決農(nóng)村地區(qū)的高速互聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。隨著未來(lái)越來(lái)越多的Starlink衛(wèi)星發(fā)射，世界上幾乎所有地區(qū)都將擁有互聯(lián)網(wǎng)連接。Starlink甚至將在未來(lái)幫助火星上的互聯(lián)網(wǎng)通信。