星链计划

**星鏈**（英語：Starlink）是太空服務公司 SpaceX 的一項透過低軌道衛星群，提供覆蓋全球的高速網際網路存取服務。截至 2022 年 7 月 23 日 (2022-07-23)，星鏈服務已可在三十六個國家和地區使用。

2015 年，SpaceX 執行長伊隆・馬斯克在西雅圖宣布推出一項太空高速網際網路計劃：星鏈計劃。藉由遠遠超過傳統衛星網際網路的性能，以及不受地面基礎設施限制的全球網路，星鏈可以為網路服務不可靠、費用昂貴或完全沒有網路的位置提供高速網際網路服務，另外也有可能結束當今世界存在的網路封鎖。旨在為世界上的每一個人提供高速網際網路服務。星鏈計劃的宗旨是開發出「全球衛星網際網路系統」，並能運用在例如火星等環境上，在太陽系內部署通訊基礎建設。

2018 年 2 月 22 日，SpaceX 在美國加州范登堡空軍基地成功發射了一枚獵鷹 9 號運載火箭，並將兩顆小型實驗通訊衛星送入軌道，星鏈計劃由此開啟。2019 年 10 月 22 日，SpaceX 執行長伊隆・馬斯克成功通過星鏈發送推特，並表示星鏈已能提供天基網際網路服務。Starlink 的目標是到 2020 年在美國北部和加拿大提供服務，到 2021 年將其服務範圍擴大到接近全球。截至 2023 年 2 月 (2023-02)，星鏈工程在軌衛星數量已超過 3,500 顆。同時，SpaceX 還提出了第二代星鏈計劃，該計劃將依託 Starship 發射並構成數量達 29,988 顆衛星的衛星星座。

## 發射

SpaceX 計劃在 2020 年代中期之前在三個軌道上部署接近 12000 顆衛星：首先在 550 公里軌道部署約 1600 顆衛星，然後是在 1150 公里軌道部署約 2800 顆 Ku 波段和 Ka 波段衛星，最後是在 340 公里軌道部署約 7500 顆 V 波段衛星。整個計劃預計需要約 100 億美元的支出。

## 服務

### 套餐與價格

星鏈系統現已在全球多個國家和地區提供上網服務。

#### 普通版本

普通版本的月租費用為 99 美元，硬體費用為 499 美元。

#### Starlink Premium/Business

2022 年 2 月，美國科技網站《The Verge》報導了星鏈新推出的 Starlink Premium 服務，該服務的月租為 499 美元，配套的硬體費用為 2500 美元，該服務提供的上行速度在 150-500Mbps 之間，延遲為 20 到 40 毫秒。但現今該項服務或被 Starlink Business 服務所取代，據星鏈官網的介紹，Starlink Business 可提供全天候、惡劣氣象環境下的通訊保障，下行速度為 150-350Mbps，延遲為 20 至 40 毫秒。

#### Starlink RV

2022 年 5 月，星鏈推出了用於房車等專為喜歡公路旅行或露營的用戶而設計的 Starlink RV 服務，該服務的月租為 135 美元，配套的硬體費用為 599 美元。目前該服務的覆蓋範圍為美國南部、澳大利亞南部、歐洲南部等地區，並預計於 2023 年第一季度覆蓋全球的大部分國家和地區。該服務的下行速度為 5 至 100Mbps，但星鏈會將網路資源優先調配給應用於固定住所的星鏈客戶。

#### Starlink Maritime

2022 年 7 月，SpaceX 開始推廣星鏈的海上應用場景和配套的 Starlink Maritime 服務，該服務的月租為 5000 美元，配套的硬體費用為 1 萬美元，該服務的流量不受限制，下行速度為 100 到 350Mbps，上行速度為 20 到 40Mbps，但該服務的網路延遲較普通星鏈服務高，為 99 毫秒。

### 提供服務的國家

### 全球寬頻網際網路

SpaceX 旨在為地球上服務欠缺的地區提供頻寬網際網路連接，並為城市地區提供價格優惠的服務。 該公司表示，出售衛星網際網路服務所產生的現金流將是資助其火星計劃的必要條件。

2015 年初，兩名太空企業家在同一周宣布了網際網路衛星投資。 除了 SpaceX 首席執行官伊隆・馬斯克（Elon Musk）宣布該項目（後來稱為 Starlink）外，串行企業家理查・布蘭森宣布對 OneWeb 進行投資，OneWeb 是一個類似的衛星網路計畫，擁有大約 700 顆計劃中的衛星，它們已經為其廣播頻譜購買了通訊頻率許可證。

在先前的衛星對消費者太空冒險失敗之後，衛星行業顧問羅傑・魯施（Roger Rusch）在 2015 年表示：「從中成功開展業務的可能性很小。」馬斯克公開承認這種商業現實，並在 2015 年中期表示，在努力開發這種技術上複雜的太空通訊系統的同時，他希望避免過度擴張公司，並表示正在對他們的發展速度進行衡量。儘管如此，2017 年 2 月洩露的內部文件表明，SpaceX 預計到 2025 年其衛星星座的收入將超過 300 億美元，而其發射業務的收入預計將在同年達到 50 億美元。

2015 年 2 月，金融分析師對已建立的地球同步軌道通訊衛星車隊運營商提出質疑，他們打算如何應對 SpaceX 和 OneWeb LEO 通訊衛星的競爭威脅。十月份，SpaceX 總裁格溫・肖特韋爾表示，儘管發展仍在繼續，但長期部署可運行衛星網絡的商業案例仍處於早期階段。

2015 年，法院文件顯示 SpaceX 與無線晶片製造商 Broadcom 進行了合作。隨後有五名關鍵工程師離開，加入了 SpaceX，導致 Broadcom 提起訴訟，指控 SpaceX「 竊取了我們的頂級人才」。3 月，奧蘭治縣的一名法官拒絕了 Broadcom 的多重限制令請求。

隨著 2019 年運營星座中前 60 顆衛星的首次發射，SpaceX 表示該星座需要 420 顆衛星才能實現對地球的小面積寬頻網路覆蓋，而第一個 1,600 顆中需要 780 顆才能提供中等覆蓋率。

#### 支援行動載具端上網

2021 年 8 月，SpaceX 向美國聯邦通訊委員會提交申請，以獲得在汽車、卡車、飛機、船舶等行動載具上部署星鏈網路的授權。2022 年 3 月，伊隆・馬斯克表示星鏈支援了移動漫遊，用戶可以透過汽車點菸器為星鏈設備供電，並在移動車輛上保持信號。2022 年 4 月 25 日，夏威夷航空公司宣布自己是首家與星鏈達成協議的主要航空公司，並預計於 2023 年為空客 A330 和 A321neo 飛機以及未來的波音 787-9 機隊安裝星鏈硬體設備，為顧客提供免費的星鏈上網服務。

2022 年 6 月 30 日，聯邦通訊委員會批准並授權了 SpaceX 的這一系列申請。同年 7 月 SpaceX 開始推廣用於海上船舶使用的可為客戶提供 350 Mbps 下行速度的 Starlink Maritime 服務，同時，Starlink 表示該服務將於 2023 年第一個季度時覆蓋全球的海洋區域。

### 火星計劃

從長遠來看，SpaceX 打算開發和部署一個版本的衛星通訊系統以供火星使用。

## 技術

### 地面站

2020 年 6 月，天線的照片首次出現在網際網路上，馬斯克早些時候的聲明，即終端看起來像一個 "小飛碟"。星鏈終端有馬達，可以自我調整最佳角度來觀察天空 "。他們把這塊相控陣天線命名為「性感仔麥克塌面」。

該系統不直接從其衛星連接到手機（像銥星、全球星、Thuraya 和 Inmarsat 的網路）。相反，它首先與披薩盒大小的用戶終端相連，有馬達負責跟蹤衛星的位置，再連接到手機、平板、筆記本電腦上，這些雷達寬度 55 公分，表面是六面型佈局的相控陣陣列，而個別天線是長得像鐵十字的小金屬銅片，這個系統使用了總共 1260 個小天線，而透過增益技術，效果可倍增到 3500 倍左右，由 32 個控制單元協同（第一代），可在一定範圍內調整信號射出方向，不過他無法同時收發信號，只能用 TDMA 方式傳輸，並以 64 QAM（正交振幅調變）的方式處理衛星的信號。

終端可以安裝在任何地方，只要能看到天空。而且，這包括快速移動的物體，如高速火車等都能連線。指向性不定的船舶，例如在海面上搖晃的物體，也可以對準連線，在 2020 年 9 月，SpaceX 公司就申請在其 10 艘船上放置終端，期望在未來進入海運市場。

2020 年 10 月，SpaceX 在美國推出了名為 "Better Than Nothing Beta" 的付費測試服務，對用戶終端收費 499 美元，預計服務 "在未來幾個月內達到 50Mbps 到 150Mbps，延遲從 20 毫秒到 40 毫秒"。2021 年 1 月起，付費測試服務擴展到其他國家

該系統還有一個更高性能版本的天線，可用於 Starlink Business 更快的企業級服務。另外也與 T-Mobile 合作，計畫改成蜂窩網路版本，可以在範圍內提供手機移動上網。

### 軌道設計與狀態

### 衛星修訂版

兩顆試驗衛星被稱作 Tintin A/B。在 2015 年 6 月宣布之時，SpaceX 已宣布計劃在 2016 年發射頭兩枚示範衛星，但隨後將目標日期移到了 2018 年。

2019 年 5 月發射的 60 顆 Starlink v0.9 衛星：

* 具有多個高通量天線和單個太陽能電池陣列的平板設計。
* 採用霍爾效應推進器。
* Star tracker 導航系統，用於精確定位。
* 能夠使用美國國防部提供的碎片數據來自主避免碰撞。
* 95％的部件將在地球大氣層中燃燒掉。
* 質量：227 公斤（500 磅）。

2019 年 11 月發射的 60 顆 Starlink v1.0 衛星

* 100％的部件將在地球大氣層中燃燒掉。
* 質量：227 公斤（500 磅）。
* 添加了 Ka 波段。
* 編號為 1130 的衛星或稱為 DarkSat 的反照率降低。

自 2021 年 1 月 24 日發射的 Starlink v1.5 衛星

* 添加雷射星間通訊系統。
* 質量：295 公斤（650 磅）。

2022 年發佈的 Starlink v2.0 計劃

* 質量：約 1,250 公斤（2,760 磅）。
* 長度：約 7 公尺（23 英尺）。

## 爭議

### 環境

#### 光污染

因擔心光污染，天文學界對計劃中的大量衛星提出了批評。天文學家稱，可見衛星的數量將超過可見星的數量，並且它們在光學和無線電波長上的亮度都會嚴重影響科學觀測。由於星鏈衛星可以自主改變其軌道，因此無法安排觀測時間來避開它們。國際天文學聯合會（IAU）和國家電波天文台（NRAO）發表了正式聲明，對此事表示關注。

SpaceX 代表和馬斯克稱，衛星將產生最小的影響。許多專業天文學家對 Starlink v0.9 衛星在首次發射後（從運載火箭上部署後不久）的初步觀察提出了異議。在後來於 Twitter 上的聲明中，馬斯克表示，SpaceX 將致力減少衛星的反照率，並將在必要時為天文實驗提供按需方向調整。迄今為止，只有一顆 Starlink 衛星（編號 1130-Darksat）有減少其反照率的實驗塗層，但減小的幅度非常微小，g 頻譜的星等僅減小了 0.8 等，這對於天文學家來說是不夠的。

#### 垃圾與碰撞

人們對將數千顆衛星放置在軌道上產生長期垃圾危險的擔憂，SpaceX 透過降低計劃中的衛星軌道做了部分緩解。失效衛星預期在幾年內脫離軌道。然而，碰撞的風險不可忽略，儘管伊隆・馬斯克（Elon Musk）願意按需調整衛星方向，但 SpaceX 在計劃早期並未移動幾乎快與歐洲衛星相撞的衛星。

根據聯合國和平利用外太空委員會 2021 年 12 月披露的一份文件，中國常駐聯合國維也納代表團在 2021 年 12 月初向聯合國秘書長提交普通照會，表示星鏈衛星在這一年先後兩次接近天宮太空站，為此天宮太空站於當年 7 月 1 日和 10 月 21 日兩次實行緊急避碰操作。不過美方否認星鏈衛星兩次危及中國太空站。中方對美國的表態表示不滿。

### 國際市場關係

#### 美國聯邦募資

星鏈計畫在 2021 年二月遇到了阻礙。全國偏鄉電氣合作協會（NRECA）向美國聯邦通訊委員會（FCC）施壓，要求對 SpaceX 與其他寬頻業者運營的一些補助計畫進行「積極的、強勢的以及全面的」審查。 SpaceX 獲得了 8.86 億美元的預算批准，在 35 州的 642,925 個地區提供服務，作為偏鄉數位機會基金補助款 (RDOF) 的一部分。

偏鄉電氣合作協會批評這種預算分配方式，因為星鏈計畫提供的服務範圍包括紐約哈林區，以及紐華克自由國際機場和邁阿密國際機場的網路服務，而這些地區並不算是偏鄉。而且，星鏈計畫會使用聯邦通委會的補助款建立基礎建設，無論使用者是否要求使用有接受補助的服務項目。 此外，偏鄉電氣合作協會執行長吉姆・曼森（Jim Matheson）對星鏈計畫與該組織一起獲得補助一事表達不滿，他認為星鏈技術還沒有成熟到可以請領補助的程度。星鏈計畫最為人詬病的缺點就是它仍在測試階段，且是一項尚未被證實可行的技術。

### 印度政府審批

2021 年 11 月初，星鏈在印度登記營業項目，並開始廣告宣傳。根據印度政府說法，調查星鏈已開始預售網路服務的案子。11 月底，印度政府提醒民眾，勿訂購使用該服務，因為其尚未取得在印度的營運執照。

### 中國防火長城

2018 年 2 月 22 日當發射了兩顆測試衛星後，環球時報主編胡錫進說，防火牆早晚會因通訊技術的發展而失效。意味著中國政府應逐漸減輕依賴，一旦決口後果將不堪設想。但這樣的說法在加州州立大學多明格斯山分校信息系統學教授拉里・普雷斯（Larry Press）眼裡，可能性基本為零。根據星鏈的原理，用戶端要在屋頂上收發信號，設備很容易被發現。而其次中國有能力攻擊這些衛星，很難想像公司會冒這種風險，星鏈終究是考慮營運成本的設備供應商，若談妥向大陸發射訊號並收取網費，那肯定是經過北京所控制的地面站伺服，故網民即便透過特殊渠道獲取海外版也只是廢鐵一塊。

### 2022 俄烏戰爭介入

俄烏戰爭爆發前，前線獲得了美國太空探索技術公司（SpaceX）提供的網路系統，幫助烏克蘭避免情報戰，並在組織抵抗俄軍上發揮了重要作用。馬斯克也證實星鏈（Starlink）系統被當做攻擊目標。

2022 年 10 月 14 日，SpaceX 創辦人馬斯克在 twitter 發出多篇帖文說，公司無法無限期資助烏克蘭的星鏈網絡服務。他說，公司已花費 8000 萬美元維持星鏈網絡在烏克蘭運作，預計到今年底，費用將超過 1 億美元。早前有美國傳媒報道，馬斯克要求美國五角大樓支付烏克蘭的星鏈服務費用。報導中也提到，美國、法國、波蘭的政府有購買或贈送這些星鏈設備和服務給烏克蘭使用。之後馬斯克又撤銷了付款的要求，表示已提供烏克蘭 25300 台終端設備，其中只有 10630 台有收服務費，除外，歐盟也正在考慮為烏克蘭的星鏈服務支付費用。與此同時，10 月馬斯克在接受金融時報訪問時，承認其在為烏克蘭提供星鏈服務時，有收到來自北京政府的施壓 —— 中國當局除了明確不歡迎他在烏克蘭提供星鏈網絡，也要求他承諾不會也向中國境內提供同一服務。不過，中國軍方似乎極為重視，深入研究星鏈對戰爭的革命性突破，該系統其抗干擾以及安裝方便，也被其他國家的軍事分析人員讚譽。儘管如此，馬斯克在 2023 年的更新中，限制了星鏈跟軍用系統連接。

## 與星鏈相似的服務或競爭者

* OneWeb 衛星群：在 2020 年開始運行的衛星群發射計畫。
* 中國國家衛星網路計劃 (China national satellite internet project) ：佈局中國網路市場的衛星網路計畫。
* 柯伊伯系統：由亞馬遜的子公司 Kuiper Systems 提供的低空衛星網路計畫。
* Viasat：一家在美國營運的寬頻衛星業者，提供的服務包括固網、地面行動網路，以及空降天線。
* O3b：中地球軌道 (MEO) 衛星群，負責提供電信業者的網路服務。目前只涵蓋赤道地區。
* 銥衛星：於 1998 年 11 月開始服務。
* 鴻雁星座

## 參考資料

* 

## 外部連結

* FCC FORM 442 - FEDERAL COMMUNICATIONS COMMISSION APPLICATION FOR NEW OR MODIFIED RADIO STATION UNDER PART 5 OF FCC RULES - EXPERIMENTAL RADIO SERVICE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, SpaceX, 29 May 2015 application for communications spectrum allocation for technology development and testing flights beginning as early as 2015.
* 星鏈官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 星鏈衛星位置 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 今晚看衛星 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）預告星鏈衛星過境時間