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低轨空间到底能容纳多少颗卫星?

03/05 21:06
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首先更正一下之前文章里的认知,当时测算卫星市场空间的时候,依据的是各个主流星座向ITU申报的卫星频轨资源,动辄100万颗。

但事实上,这些申请数字,本质上水分很大,特别是大家最为关注的卫星数量,ITU只关心频段和轨道,要防止干扰,至于轨道上你想安放多少颗卫星,这一点上,并没有具体的限制标准。

ITU在频轨资源申请上,遵循的是“先到先得”,有点儿“占坑”的意味。当然了,但也不是一劳永逸地占坑,需要在7年内发射首颗星,在14年内发射完成,否则未被利用的频轨资源就会作废。

另外,即便是14年内想发射完成,受轨道空间承载卫星数量的限制,也很难完成规划的卫星数量。

大家看到Starlink星链的卫星,排成一串,从天空中划过,似乎每颗卫星之间排列紧密,但其实同一轨道上的卫星距离超过了100km,还是很远的。只是距离产生美,让大家看上去很关系紧密而已。

卫星之间保持距离,既要考虑卫星之间防碰撞的需求,又要考虑星间通信链路的稳定性。100km这个距离的设定,目前看还是很奢侈的,毕竟目前大规模组建星座的只有Starlink一家,频轨资源可以可着劲儿嚯嚯。

所以,要保证卫星之间的安全距离,低轨空间(轨道高度200km-2000km),容纳卫星的数量,是有上限的,不同口径的测算数据——保守估计6万颗,中性估计10万颗,乐观估计18万颗。

而且同样是低轨空间,也有优劣之分,300-500km的黄金轨道,是大家争夺的重点。轨道不管高了低了,都会存在各种各样的问题,比如火箭发射燃料耗费大、空气阻力大、通信时延高……

不管保守还是乐观,测算的数据都远远低于100万颗。

以上数据的测算,基本上是保证卫星之间距离超过50km的安全间距的情况下,也就是每颗卫星前后左右上下,和其他卫星的距离不能低于50km。

当然了,理论上讲,如果不考虑间距,空间中的点的数量可以无限多,分布上100万颗也不是没有可能。但对卫星防碰撞、防干扰的要求就更好了。

真的到了那个时候,估计各个星座之间会天天吵架,你干扰我了,你堵我路了,你从我家门口过了……blablabla……

那么问题来了,如果只能发射十几万颗卫星,那我们畅享出来的那么多太空场景,又是通信,又是低轨导航,又是天算,又是太空遥感“天网”,还能实现么?

就像不可再生化石能源一样,资源永远是紧缺的。也没有其他办法,要么解决高密度卫星的防碰撞防干扰的技术问题,要么往“通导遥算”一体化卫星的趋势走,“一星多用”也能解决卫星数量不够的问题。

上周和比科奇CTO王正方总访谈,也聊到这个话题——低轨导航和通信融合、通信和算力融合、遥感和算力融合……卫星互联网领域,整个趋势是逐步走向融合。节目即将上线,欢迎大家关注“硬科技新势力”视频号,

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公众号科创之道主笔,标准的EE、CS专业理工男。从事研发、咨询、投资工作15年,主要关注领域为半导体、人工智能、物联网、云计算等,目前专注于风险投资和企业服务领域,平时喜欢把一些工作上的感悟随手记下来,希望通过自己的文字,融合IT产业和投融资行业知识,为跨行业沟通搭建一座桥梁。