从星链计划看低轨道卫星商机（1）

王志强博士

谈低轨道卫星商机前，必须先了解Elon Musk是如何起家，他的商业模式以及星链计划（Starlink）版图全貌为何。

Elon Musk起家

Musk从电子商务支付系统PayPal赚得创业第一桶金，再以eBay在2002年以15亿美元买下PayPal的资金，设立SpaceX以及其他几家新创公司，其中包括生产电动车的Tesla。

Tesla能够成功打开电动汽车市场，供应高达75%零件（注一）的台湾厂商居功厥伟，例如马达动力系统（富田电机、和大、中钢）、车电系统（和硕、台积电、亚光、同欣电）等。

商业模式

Musk的太空事业版图是，提供衞星发射服务开始，SpaceX的核心商业理念在于：实现「垂直整合」（Vertical Integration），提供一条龙服务，降低营运成本，并持续改良演变 。

SpaceX从开发「猎鹰九号」（Falcon 9）液态火箭引擎（注二）起步，逐步进入通信卫星产业星链计划（注三）。 亚马逊（Amazon）创始人Jeff Bezos的Blue Origin所推出Kuiper衞星计划（注四），与SpaceX的星链计划（Starlink）的商业模式如出一辙。

星链计划

在星链计划（Starlink）进入卫星通信市场前，HughesNet 和Viasat是两家比较着名的全球「宽带衞星网络」（Broadband Satellite Network）营运商 – HughesNet有20多颗卫星，Viasat也有6颗卫星，上述两家公司的卫星全都分布在「地球同步轨道」（Geosynchronous Orbit；GEO）。

一般GEO通信衞星都放置在飞行高度达36,000公里的GEO轨道上，好处是涵盖面积广，坏处则是信号传输距离远，会造成显着的「信号延迟」（latency）；平均延迟时间约为100至300「毫秒」（ms）。

一般来说，视讯串流（video streaming）与电子游戏是无法接受100~300「毫秒」（ms）的信号延迟。造成通信信号延迟的原因不只一种，本文所提到的延迟主要是因为距离所造成的「信号传播」（propagation）延迟。

一般而言，手机的cellular信号延迟小于5毫秒，而衞星通讯信号延迟往往超过100毫秒，主要是因为地球同步卫星离地面太远、而且带宽较小。并不是世界上每个角落都设有基站，所以在偏远地区，以及一些第三世界国家没有「网格网络」（cellular）的基础建设，最便捷的通讯设备还是得靠衞星通讯。

低轨道卫星通信

Musk看准了这个商机，计划逐步在「地球低轨道」（Low Earth Orbit；LEO）发射4.2万颗小衞星，布建出一个低轨道通信卫星网（参见上图）。低轨道通信卫星网共分为三层：底层在340公里、中层为550公里、上层在1,110公里左右，目的就是要将信号延迟数字降低到25毫秒以下。

在Starlink加入卫星通信战局前，全球发射的轨道衞星总数累计为12,480颗，目前大约只有4,900颗还在运作。Starlink目前已经发射超过3,000颗卫星到低轨道，Starlink能够快速布置低轨道卫星，就是靠SpaceX的火箭发射能力 。

「猎鹰九号」（Falcon 9）火箭一次能运载60颗250公斤的小衞星到低轨道；Falcon Heavy甚至可以一次运送245颗卫星；而SpaceX的衞星制造工厂每个月可生产约120颗卫星。

Starlink Internet目前的服务地区，局限于美国高纬度地区及加拿大、英国、丹麦、比利时、法国、德国、荷兰、澳大利亚及新西兰等地，估计到2023年底才能完整覆盖全球各国。

在俄乌战争中，Musk对乌克兰无偿提供Starlink卫星通信服务，不得不承认他不仅是经营长才、科技天才，更是位市场行销高手。

星链计划难道只是瞄准没有「网格网络」（cellular）基础建设的偏远地区与第三世界国家？当然不是，所以台湾厂商需要洞悉星链计划的商业版图全貌。

下一篇会继续为读者介绍SapceX火箭发射器、Starlink卫星本体、用户端天线与相控阵列天线的演变及所衍生的商机。

附注一：电动车产业卡位战 特斯拉75%零件MIT （Yahoo 新闻） 

附注二：漫谈太空旅行（四）

附注三：马斯克的「星链计划」（Starlink）

附注四：不让马斯克专美于前！亚马逊旗下Kuiper计划明年发射首批低轨卫星，剑指SpaceX「星链计划」

作者

王志强博士曾任美国麦道太空系统公司（MDSSC）空气动力学专家，1992年加入台翔航太（TAC）协助民航机产业发展；曾历任安达信 企业战略经理，国内和光集团战略长、富士康董事长特别助理、友达营销高端主管、林肯电气合资公司广泰执行副总、美世顾问台湾区总经理、上海佳格营运长等。

SpaceX公布Starlink卫星图片（二）