5 月 31 日消息，火箭科學(xué)博主蒂姆?多德(Tim Dodd)發(fā)布了他的最新視頻，展示其與 SpaceX 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆?馬斯克(Elon Musk)的對話。
在此過程中，馬斯克披露了 SpaceX 下一代星鏈衛(wèi)星 Gen2(或 V2.0)的技術(shù)細(xì)節(jié)，并證實(shí)新衛(wèi)星幾乎在所有方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第一代衛(wèi)星 V1.0。
馬斯克透露，SpaceX 已經(jīng)建造了至少 1 個(gè)可用的星鏈 V2.0 衛(wèi)星原型，并將其運(yùn)往南得克薩斯州的星際飛船工廠，目前正在那里儲(chǔ)存。
更重要的是，馬斯克還提供了下一代衛(wèi)星的設(shè)計(jì)規(guī)格：每顆星鏈 V2.0 衛(wèi)星將重約 1.25 噸(增加三到四倍)，長約 7 米。與最終將被取代的 V1.5 衛(wèi)星相比，性能將得到全面提升。就有用數(shù)據(jù)吞吐量而言，新衛(wèi)星幾乎是后者的十倍。
早在 2021 年 8 月，就有人猜測，就像對獵鷹 9 號火箭所做的那樣，SpaceX 也將嘗試優(yōu)化其下一代星鏈衛(wèi)星的設(shè)計(jì)，以最大限度地利用星際飛船的發(fā)射性能。
在最新星鏈 V2.0 衛(wèi)星申報(bào)文件中，SpaceX 透露，為星際飛船優(yōu)化的星鏈網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，以便火箭可以一次性發(fā)射整個(gè)軌道平面所需的衛(wèi)星，即圍繞地球均勻分布的衛(wèi)星環(huán)。
SpaceX 表示，在改進(jìn)的設(shè)計(jì)中，除了近 3 萬顆衛(wèi)星中的大約 500 顆 (1.5%) 之外，所有其他衛(wèi)星都將使用能夠搭載 110 或 120 顆衛(wèi)星的航天器發(fā)射。再加上馬斯克對星際飛船近地軌道 (LEO) 有效載荷 150 噸的估計(jì)，這意味著優(yōu)化后的星鏈 V2 衛(wèi)星重量可能達(dá)到 1250 公斤。
這樣算來，每顆星鏈 V2.0 衛(wèi)星的重量可能是當(dāng)前 V1.5 衛(wèi)星的 3 倍左右，但吞吐量卻是 V1.5 的 5 到 10 倍。再加上更大規(guī)模的量產(chǎn)，這或許可以解釋馬斯克被泄露備忘錄中的預(yù)測。該備忘錄暗示，星鏈 V2.0 將比 V1.0 或 V1.5 更可持續(xù)、更有利可圖。
馬斯克現(xiàn)在已經(jīng)明確表示，每顆 V2.0 衛(wèi)星都將重約 1.25 噸。而 V1.0 和 V1.5 衛(wèi)星的重量分別約為 260 公斤和 310 公斤，這意味著 V2.0 衛(wèi)星的重量將大約是 V1.5 的四倍，不到 V1.0 的五倍。
馬斯克還透露，V2.0 衛(wèi)星的性能將“比 V1.0 高出一個(gè)數(shù)量級”，但他拒絕按照衡量通信衛(wèi)星性能的傳統(tǒng)方法(帶寬或吞吐量)來描述 V2.0，盡管 V1.0 衛(wèi)星據(jù)信總帶寬為 18 Gbps。
到目前為止，還不清楚星鏈 V1.5 衛(wèi)星是否也增加了更多帶寬。但是與最早的 V1.0 衛(wèi)星進(jìn)行比較，每顆 V2.0 衛(wèi)星有可能為由 3 萬顆衛(wèi)星組成的空基網(wǎng)絡(luò)增加約 140-160 Gbps 的帶寬。如果是真的，這意味著與 V1.0 相比，星鏈 V2.0 將把大約兩倍的可用帶寬打包到給定的衛(wèi)星質(zhì)量單位中。
再加上星際飛船為近地軌道提供的發(fā)射性能是獵鷹 9 號火箭的 10 倍，理論上星際飛船的單次發(fā)射可以擴(kuò)大的星鏈總網(wǎng)絡(luò)總?cè)萘看蠹s是獵鷹 9 號火箭發(fā)射的 20 倍。舉例來說，獵鷹 9 號火箭每次發(fā)射 60 顆 260 公斤重的星鏈 V1.0 衛(wèi)星，這可以為星鏈網(wǎng)絡(luò)增加約 1080Gbps 的瞬時(shí)帶寬。而星際飛船發(fā)射 120 顆重達(dá) 1250 公斤的星鏈 V2.0 衛(wèi)星則可以增加約 19000 Gbps 帶寬。
盡管有這些巨大優(yōu)勢，但 SpaceX 發(fā)射 V2.0 衛(wèi)星的目標(biāo)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。如果美國通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)該公司的申請，SpaceX 將需要在六年內(nèi)發(fā)射半數(shù)衛(wèi)星，相當(dāng)于發(fā)射 130 次星際飛船，平均每年約 22 次。
相比之下，自 2010 年開始飛行以來，體積比星際飛船小十倍、可重復(fù)使用程度較低的獵鷹 9 號火箭，直到 2020 年才實(shí)現(xiàn) 1 年發(fā)射 22 次的目標(biāo)。要想實(shí)現(xiàn) V2.0 衛(wèi)星所要求的發(fā)射節(jié)奏，SpaceX 必須以非常高的頻率發(fā)射有史以來最大的火箭，并在發(fā)射過程中保證幾乎沒有失敗。
盡管挑戰(zhàn)可能是艱巨的，但潛在回報(bào)也同樣高。由 3 萬顆星鏈 V2.0 衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)，在任何給定時(shí)間內(nèi)，都可以為陸地 (不包括南極洲) 提供約 1250 Tbps 的總帶寬。即使需要一半的帶寬用于回程和路由，與 2020 年全球互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施總安裝帶寬 600 Tbps 相比，這也是巨大的進(jìn)步。
在地球上的任何一個(gè)點(diǎn)上，可以同時(shí)使用的衛(wèi)星數(shù)量始終是制約星鏈網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，因此該網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)無法與具有相同裝機(jī)容量的地面網(wǎng)絡(luò)相匹敵。但可以肯定的是，如果 SpaceX 能夠建造并發(fā)射星鏈 V2.0 衛(wèi)星，它將可以為地球上任何地方的數(shù)千萬甚至數(shù)億用戶提供服務(wù)。
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