爬墙党
1、空间应⽤的未来——低轨道⼩卫星星座
埃隆.马斯克已经证明了低成本进⼊空间是可以做到的。⽽真正利⽤空间的产品还是在于卫星，那么卫星的将来会怎么发展呢？
格⾥格.维勒也许会是颠覆卫星产业格局的⼈。他不但启动了O3B这个⼈类历史上第⼀个中圆轨道通信星座，还在努⼒打造900颗卫星组成的OneWeb全球低轨道互联⽹星座。这个单星价格不超过50万美元的⼩卫星，总价不超过4.5亿美元的星座，⽤于提供全球互联⽹接⼊。该星座计划2018年开始发射，由空客防务与航天公司承制。 ▲OneWeb星座
同时，在需求牵引和技术驱动下，对地观测⼩卫星能⼒也不断提升，新型商业⼩卫星观测星座不断涌现，除了⾏星实验室公司等光学遥感初创⼩卫星公司外，⼜涌现出美国斯派尔公司、地理光学公司等商业⽓象⼩卫星公司，⾯向美国政府和⼤众市场提供商业⽓象数据及相关服务。
天空盒⼦公司计划在近地轨道部署“天空卫星”对地观测星座。2014年天空盒⼦公司与美国劳拉公司签订合同，制造13颗商业对地观测卫星，沿⽤单星质量100kg、轨道⾼度600km的天空卫星-1的设计⽅案，其构成的星座将具备对地⾯指定区域8h重访成像能⼒。
▲天空星座
斯派尔公司规划部署“狐猴”星座，计划提供全新的⽓象预报服务，该公司宣布构建125颗3U⽴⽅体卫星组成的商业⽓象卫星星座，该星座采⽤GPS⽆线电掩星测量的⽅式获得⽓象数据。
▲斯派尔公司“狐猴”星座卫星
2015年发射⼊轨的吉林⼀号光学A星，是我国⾸颗商业遥感卫星，按照规划，2030年将实现在轨运⾏138颗卫星，全球任意点10min以内重访能⼒。
针对GPS信号弱、易受⼲扰的问题，⼀个名为“GPS完好性增强系统”的依托近地轨道星座“铱星”系统完成GPS导航数据中继的⽅案被提出。“铱星”系统能够播发⼤功率的导航增强信号，可以⼤幅度提⾼GPS接收机捕获和跟踪微弱GPS信号的能⼒，缩短捕获和跟踪锁定GPS信号的时间，使得GPS接收机在⼲扰环境中具有更好的可⽤性。这是低轨⼩卫星星座对于导航系统的⼀种应⽤，低轨互联⽹星座部署后，由于具有双向链路，⽤户位置也可以被近似的计算出来，对
于精度要求不⾼的⽤户，可以起到替代GPS的效果。
▲GPS增强系统的信息链路
从上述发展动态可以看出，依托单星重量不超过500kg的⼩卫星构建的星座对于⼤型通信、遥感、导航卫星都有⼀定的替代能⼒，甚⾄在某些性能⽅⾯更卓越。虽然单星性能较低，但是星座体规模产⽣的效益或有可能战胜功能全⾯、可靠性卓著的⼤型卫星，有望引领空间应⽤的未来发展。
2、⼩卫星星座热潮会成为第⼆个破产的“铱星”吗？
低轨道⼩卫星星座建设的热潮，容易使⼈联想到上世纪90年代出现的星座浪潮，当时同样有⼀批通信企业提出了多个⼩卫星星座概念，其中包括著名的“铱星”系统。但经过运作，多数系统没有进⼊⼯程研制，只有铱星系统、全球星和轨道通信系统三个星座发射升空。三个星座的经营状况⼀度低迷，都经历了破产保护和重组，直⾄近年才开始部署下⼀代星座。那么，这⼀轮⼩卫星星座热潮会不会重蹈覆辙？ 相⽐上⼀轮星座热潮，本轮星座建设的最⼤特点就是成本的⼤幅度下降。上⼀轮星座的投资都在数⼗亿美元乃⾄上百亿美元级别（三⼗年前计价⽅式），⽽本轮星座的投资只有数亿美元（当前计价⽅式）。
炎症因子
投资价格降低主要原因在两个⽅⾯：单星造价成本低与⽕箭发射费⽤低。
2014年，萨⾥卫星公司创始⼈马丁在英国皇家航空航天协会会议上指出，商业现货元器件（COTS）已经和卫星专⽤器件⼀样可靠，失效概率很低，这是⼩卫星⾰命的基础。他说，按照摩尔定律，芯⽚的计算能⼒每18个⽉提⾼⼀倍，⽽且智能⼿机之类的数字产品⽇益进步，产量巨⼤。如今COTS器件的进步推动了卫星的突破性发展，⼀些商业公司可以像“⽣产⾹肠”⼀样⽣产实⽤卫星。
在这个前提下，⼩卫星可以做到⾜够便宜，就算组成星座，代价也不⼤；其次，⼩卫星可以量产化，像⼿机⼀样流⽔线⽣产，制造周期短。⼩卫星不需要⼤型卫星那么⾼的单星可靠性，多发⼏颗卫星做到系统冗余就可保证整体可靠性，补星的代价也不⼤，发射失败造成的损失也不⾼——这样还进⼀步降低了对运载⽕箭可靠性的要求，从⽽降低了⼊轨成本。在商⽤元器件性能与等级不断提升的当下，可以不断替换在轨卫星，保持卫星性能的优越。同时SPACEX公司的出现，⼤幅降低了⼈们对发射费⽤的预期，为星座的部署创造了良好条件。
⼩卫星可以有很多⽤途，它能以更低的价格补充、增强或者替换传统卫星的通信、导航、遥感等功能。通过发展⼩卫星，把服务质量和时间分辨率、空间分辨率提⾼到⼀定程度之后，“通、导、遥”市场将发⽣质变，前景⾮常⼴阔，就像计算机的普及推动了社会的发展⼀样，⼩卫星的普及将催⽣⼀个更⼤的市场，它对⼈类社会带来的影响也许会超乎⼈们的想象。⼀些问题也随之产⽣：如果⼩卫星星
座可以实现⼤部分⼤型卫星的功能，那么将来的空间设施建设会变成什么样⼦？未来的太空军事冲突会是什么形态？坏了的⼩卫星是在轨维修划算，还是直接换个新的划算？退役⼩卫星如何离轨，可能产⽣的⼤批量太空垃圾如何清理？
三星i3393、各⽅如何看待⼩卫星
OneWeb公司在2015年的华盛顿卫星通讯⼤会上⾼调披露其单星低于50万美元，总价不过⼏亿美元（甚⾄低于⼀颗⼤型科学卫星的成本）的⼩卫星星座采购合同，吸引了空客防务与航天、洛马、德国OHB、劳拉、泰雷兹-阿莱尼亚五⼤卫星制造商对其进⾏争夺。根据维勒的说法，这些标书做的极好，超过了他的预期，制造巨头们放低⾝段，并没有什么顾虑。
⾏业各⽅对⼩卫星星座的态度表现各异：
新兴互联⽹公司积极推动。低轨星座⽀持者称，这类系统的特有优势是低时延，⽽且⽤户使⽤简单，只要通过类似家庭卫星电视接收天线就可以在⼀定范围内实现卫星的WIFI连接，为双向通信⽤户提供快速⾼效的解决⽅案，市场已经推出针对不同⽤户体的低成本终端产品，对市场进⾏预热。
传统卫星运营商继续观望。国际通信卫星公司、欧洲卫星公司、卫讯公司和O3B⽹络公司对⽤卫星提供全球互联⽹服务是否可⾏还有许多疑问，怀疑该项⽬在经济上是否可⾏。
小龙女的秘密
卫讯公司认为时延不是衡量宽带性能的主要指标，对绝⼤部分互联⽹业务来说，速度和带宽才是决定性因素。低轨道星座有⼀些问题需要克服，存在固有效率不⾼的问题。国际通信卫星公司也认为静⽌轨道在互联⽹等应⽤上仍有⽤武之地，原因在于有低时延要求的⽤户并不多。
华尔街分析师则向⼏家⽼牌卫星运营商提出疑问：在⾕歌、SPACEX、OneWeb等知名企业部署了成百上千个卫星、⽆⼈机和其他互联⽹传输平台后，打算如何⽣存。
部分⾦融分析家认为，这些新兴星座能在2020年筹集到数以⼗亿美元计的资⾦来⽀持其基础设施，并排除政策上的障碍，将上述各类平台投⼊运营。从上⼀轮星座的建设来看，投资、政策、技术都是可以解决的问题，有没有⾜够的核⼼⽤户才是最重要的，这也是传统运营商担忧的焦点所在。
⽽据昨天刚刚发布的新闻，欧洲卫星公司已开始布局⼩卫星产业，启动了ELO计划。
4、应如何看待这种趋势
这⼀轮⼩卫星星座热潮的领袖多为出⾝互联⽹⾏业的佼佼者，互联⽹企业的思维⽅式和传统电信运营商不尽相同。联⽹企业在提供免费服务乃⾄免费产品⽅⾯，要⽐传统企业、包括传统软件企业“⼤⽅”得多。在微软时代，经常听到版权问题的纠纷和诉讼，但到了互联⽹时代，⼤量软件向⽤户免费提供。尤其是苹果系统与安卓系统建⽴了软件应⽤市场后，⼈们已经习惯了能普遍获得免费软件、由⼴
告商来⽀付软件费⽤的⽅式。后互联⽹时代的触⼿更不仅仅在于免费，⽽在于“眼球经济”、“粉丝经济”，⼀个焦点⼈物、⼀个焦点事件对“粉丝”的影响⼒与经济效益相当可观，雪崩式传播的“朋友圈”更是最佳的营销平台，所以互联⽹企业关注的是⽹络的覆盖⾯、对⼈的在时空上的渗透度，这也是它们不惜代价打造全球互联⽹星座的原因所在。因此，这⼀轮通信星座很可能以免费接⼊为主要商业模式，这也就不存在“有没有⽤户”的问题了。
启动子近地轨道⼩卫星星座⼀旦进⼊⼤规模建设期，我们思考将来空间应⽤与科学的⽅式可能要⼤为改观，那会是⼀个信息“⽆处不在”的时代。
OneWeb公司的⼩卫星星座空间段造价不过4.5亿美元，仅与2颗地球静⽌轨道卫星相当。那些制造巨头如此积极投⼊OneWeb公司的竞标，表明卫星成本⼤幅下降是⼤势所趋，与其被淘汰，不如及时搭上这趟班车完成转型。市场机遇瞬息万变，卫星制造商敏感捕捉到了新事物带来的商机并纷纷推出商业⽅案。这也从另⼀⽅⾯证明了卫星互联⽹星座计划的技术可⾏性。这些标书⽅案之详尽，意味着这些传统卫星制造巨头都愿意打破过去的卫星制造常规。
我国的航天事业的繁荣，很⼤程度上是因为国家进⾏了⾼强度的投⼊，通过型号任务和技术改
造专项经费，为航天企业建设了⼤规模、现代化的设备与设施，并通过相对较⾼的待遇吸引了⼤批优秀⼈才。这⼀点，其实与国外的波⾳、洛马、空客等⼤型航天企业⼗分相似。国外商业航天的兴起，
已经引起那些传统航天巨头们纷纷“下海”，与诸多新兴商业航天企业、航天创业企业平等竞争，在产品和服务上不断创新，在这⽅⾯，刚刚赢得OneWeb公司星座合同的空客防务公司做出了良好的⽰范，谁敢说这离我们还很遥远呢。
5、总结
得益于商业运载⽕箭的问世与商业器件⼤规模使⽤，进⼊空间的门槛不断降低，⼩卫星星座也许会是颠覆传统空间设施的搅局者。我们需要思考它的优缺点，以及⼀旦坐实后带来的影响，并且做好准备积极迎接这种可能。具体来说，有以下⼏点：
1、⼩卫星研制门槛下降是不争的事实，卫星制造⽅应当重新审视⾃⼰的元器件供应链，积极引⼊成熟的、先进的⼯业元器件与设备，加以可靠性加固设计，通过演⽰验证项⽬，得到飞⾏验证机会，测试空间应⽤的可⾏性与可靠性，为将来提⾼产品性能、降低产品成本打基础；
2、未来也许是⼀个变⾰的时代，传统航天企业应审视⾃⾝强项和弱项，把航天器设计与质量控制等强项做的更好，通过引⼊外部资源来加强“短板”，与外部商业企业（如互联⽹企业）充分合作，抢占先机；
3、传统航天企业应进⾏⼩卫星领域布局，可在应⽤与服务⽅⾯⼤有作为。
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