• 衛星爭霸戰 國際大廠暗較勁, 看好未來5G的通信衛星需求
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作者:魏聖峰     文章出處:先探雜誌   2046期      出刊區間:2019/07/05~2019/07/11

馬斯克SpaceX研發出可重複使用的火箭發射技術,亞馬遜則宣稱將發射大量衛星,而軟銀、高通、波音更垂涎這塊領域已久。
在馬斯克SpaceX成功發展出可重複使用的火箭發射技術,大幅降低人造衛星的發射成本。隨著5G時代來臨,把訊號發射到外太空,再把訊號發射到地球每個角落,才有機會達到無死角的地步。未來若要讓自駕車在各地暢行無阻,再從外太空發射訊號回來導航自駕車是最有效的方式。不僅自駕車,未來5G時代的網際網路、國防安全與航太產業,都需要用到低軌道衛星。大量發射發射低軌道衛星,成為各國積極發展的目標。

發射火箭技術並不容易,放眼當今各國有能力發射火箭的國家,除了美國的SpaceX和Blue Origin屬於民間公司外,其他各國的火箭發射仍仰賴政府的支持。這兩年日本有一家民間火箭發射公司MOMO2,已經試射火箭失敗三次,可見火箭發射技術並不容易。更厲害的是,SpaceX已成功發展出可回收火箭的技術,並已成功多次使用。

SpaceX也成功招攬許多衛星發射的生意,包括台灣的福衛衛星發射計畫,已經多次委託SpaceX把衛星發射出去。SpaceX目前已能做到每個月至少發射火箭升空一次的技術,是全球火箭發射技術最好的民間公司。另一家由亞馬遜創辦人貝佐斯創立的Blue Origin,雖然也能成功發射火箭到外太空,也積極發展可回收火箭技術,但目前還處於紙上作業階段,還沒有正式實驗火箭發射計畫的紀錄。亞馬遜本身名為「Project Kuiper」的低軌道衛星計畫,未來將發射三二三六枚衛星,要建立能覆蓋全球九五%人口的訊號,更計畫讓該公司AWS雲端運算業務和衛星訊號相結合,就能讓偏遠的第三世界國家也能享有廉價的AWS商品。

美國在衛星產業的發展獨占鰲頭,有可能是NASA積極把火箭發射技術移轉到民間,美國軍方積極與民間在航太技術這方面的合作,民間公司能從政府方面取得更多資源,加上不少美國富豪寄情於太空產業以及市場需求強勁,都讓美國在衛星產業產值上領先其他國家。

根據SIA衛星產業報告,現有通信衛星中,以商業通信和軍民兩用通信用途的比重高達四九%,對地觀測用途所占的比重也有十九%,是人類對通信衛星的主要用途。未來的5G時代,商業通信用途的比重一定會急遽攀升。



美國衛星發展技術最快



SpaceX除了是火箭發射公司外,同時積極發展Starlink衛星網路計畫,藉由低軌道建立大量使用在通訊網路的衛星,以提升地球網路的速度。在五月二十四日的火箭發射計畫中,SpaceX成功地透過獵鷹九號一口氣把六○枚衛星發射到太空軌道中。根據SpaceX發布的影片,獵鷹九號在太空運行中會高速旋轉,然後Starlink衛星就像發撲克牌那樣利用短暫的時間差一枚一枚地發射出去。在衛星發射出去一個月後,已經有四五枚衛星抵達預定的軌道(距離地面約四三六公里),有五枚衛星即將達到預定軌道,另有五枚衛星目前暫停抬升過程,但未來一段時間會慢慢抵達預定的軌道。這次六○枚衛星中,有三枚衛星已經失聯並可能焚毀在外太空中。即便如此,首批Starlink衛星發射的成功率還算不錯。

根據SpaceX的計畫,未來將要發射超過一一○○○枚低軌道衛星,這些低軌道衛星大部分都是Starlink衛星網路計畫,並已獲得美國通信管理委員會(FCC)的批准。SpaceX目前是最積極發射低軌道衛星的公司,以盡快達到讓Wi-Fi訊號能涵蓋到整個地球的目標。馬斯克的特斯拉也積極研發自駕車,需要在未來發射夠多的Starlink衛星,才能有辦法讓自駕車能克服地球各種環境的導航系統。

目前已經在外太空運行的商業化衛星大約在一七○○∼一八○○枚,預估十年內將達到一.七萬枚之多,是目前衛星數量的十倍,絕大部分都屬低軌道衛星,也是全球5G的計畫範疇。背後有軟體銀行支撐的OneWeb,已經在今年三月份成功發射六顆衛星到外太空,該公司未來計畫要發射超過一九○○枚的衛星到太空,其中的七二○枚低軌道衛星的發射計畫已經獲得FCC批准。OneWeb計畫從今年第四季開始,平均每個月要發射三○枚衛星。OneWeb的衛星計畫主要向全球市場提供高速、低延遲的寬頻服務,預計在二○二一年以前要開通這項計畫。根據了解,OneWeb大股東除了軟體銀行外,還包括高通、Grupo Salinas和盧安達政府。



波音衛星計畫好事多磨



加拿大也有私人衛星公司積極發展低軌道衛星,目前發展速度比較快的是Telesat和Kepker。這兩家公司的衛星發射計畫都已經獲得FCC批准,隨時都可以執行衛星發射計畫。Telesat已經在去年十月完成衛星測試,目前是委託New Glenn火箭發射服務公司執行衛星升空任務,預計明年執行衛星升空計畫。Telesat計畫要發射五一二枚低軌道衛星,將提供全球性的網際網路連結業務。值得注意的是,New Glenn的火箭每次升空可以攜帶四五公噸的衛星到外太空,是火箭發射載具中容量最大的火箭,未來將會和SpaceX搶食火箭發射生意。

波音也有低軌道衛星的計畫,不過波音今年似乎是流年不利,除了737 Max飛機遭到停飛外,還有一顆地球靜止軌道衛星Intelsat 29e,突然在外太空解體。這枚衛星歸屬國際通信衛星組織,屬於一顆高頻通訊量地球靜止軌道衛星,是波音最先進BSS-702MP衛星平台研發而成,衛星訊號覆蓋南美洲和大西洋,可提供媒體服務、航空、海事提供移動通信服務。雖然波音有計畫要發射超過三千枚低軌道衛星到外太空,卻還沒取得FCC批准。

目前看來,波音的低軌道衛星發展計畫落後其他民間太空服務公司。即便如此,波音的太空計畫不容小看,該公司正和美國政府合作,要執行一項登陸月球的計畫。只不過,何時才能實現目前還沒有明確的時間表。

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