比SpaceX还多!差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

科学
比SpaceX还多!差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可
麻省理工科技评论 2020-05-29

2020-05-29

在今年 3 月份曾申请破产保护的 OneWeb 在申请书中寻求 47844 颗卫星,远超 SpaceX
卫星 航空航天
在今年 3 月份曾申请破产保护的 OneWeb 在申请书中寻求 47844 颗卫星,远超 SpaceX

美国联邦通信委员会(FCC)日前收到了来自 SpaceX 和 OneWeb 提交的最新申请书,这两家公司目前都致力于打造非地球同步轨道的(NGSO)的卫星宽带服务,各自都计划发射数万颗卫星进行新一代的天基网络搭建,来为全球每个角落提供新一代的高速通信服务,甚至要超越地面部署的 5G 网络。

在这样的背景之下,申请更多的卫星发射许可和优质的波段频谱成为兵家必争之地。而有意思的是,在今年 3 月份曾申请破产保护的 OneWeb 在这次的申请书中寻求 47844 颗卫星,远超 SpaceX 计划申请的 30000 颗卫星(此前已经获得许可的有 12000 颗卫星)。

很多人怀疑,OneWeb 是否还有能力持续进行卫星发射任务。OneWeb 根据美国破产法第 11 章自愿申请救济,并且打算进行业务出售,以使公司价值最大化。据英国《金融时报》报道,OneWeb 是在未能从包括其最大支持者软银在内的投资者那里获得新资金之后,做出这一决定的。这在很大程度上是由于冠状病毒的流行。OneWeb 还表示,申请破产保护之前,对其 531 名员工进行了高达 85%的裁员。其破产文件显示,负债总额已达 21 亿美元,其中包括 17 亿美元的高级担保融资。

OneWeb 此前成功发射了 74 颗卫星,并展示了超过 400Mbps 的宽带速度和 32ms 的延迟,该公司一度被视为是 SpaceX Starlink 部门的主要竞争对手,在 2017 年 6 月便获得了美国联邦通信委员会的批准,初期一度赶在 SpaceX 之前。但由于 SpaceX 超强的火箭发射回收能力和相对稳健的财务支撑,目前 Starlink 经过七批发射后在轨卫星数量已高达 422 颗,近期还与美国军方签署了一项协议,对 Starlink 进行军事测试,基本已经碾压了 OneWeb 的进度。

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|OneWeb 的卫星效果图(来源:OneWeb)

OneWeb 的最新举动是要卷土重来,还是另有算盘?根据 FCC 披露的文件,OneWeb 在第一阶段曾计划通过使用 Ka(20 / 30GHz)和 Ku(11 / 14GHz)频段的 720 颗低地球轨道卫星为美国和全球市场服务,后来因为对卫星网络的轨道参数进行某些调整,第一阶段的申请数量减少到 716 颗卫星,而在第二阶段,OneWeb 则计划从 716 颗卫星提升到 47844 颗卫星量级,并对系统的轨道平面和部署特性进行调整,进而完成全球网络的覆盖。

对于 3 月份提出的申请破产保护,OneWeb 在文件里表示,“已经为债务人持有融资提供了担保,并期望尽快退出破产法第 11 章的过程,以最大化保护 OneWeb 的战略资产价值,并确保利益相关者和客户的权益。”

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|OneWeb 的卫星布局计划(来源:FCC)

对此,卫星通信和无线频谱顾问 Tim Farrar 分析认为,OneWeb 申请如此多卫星的原因是,它将使其他人的努力更加困难,尤其是亚马逊旗下的 Kuiper 项目,这个项目曾计划发射 3236 颗低地球轨道卫星,相比较其他的参与者,有可能提高 OneWeb 第一代许可证的资产价值,SpaceX 申请 30000 颗卫星的计划也与此类似。目前,Telesat(1671 颗卫星),Kepler(360 颗卫星)和 Viasat(288 颗卫星)等其他提供商也在申请一定数量的低地球轨道卫星。

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|Tim Farrar 的推文(来源;Twitter)

相比较 OneWeb 比较简短的申请文件,SpaceX 的最新申请文件显得更为认真和细致,页数都将近多出来一半。

SpaceX 的下一代卫星网络被称为 Gen2 系统,将补充地面的 5G 网络,把高速、低延迟宽带服务覆盖至从城市到最偏远地区的每个角落。SpaceX 将通过 Gen2 系统设计实现以下 6 个目标:

高容量:每颗初始 Gen2 卫星的数据容量将是 SpaceX 现有卫星的三倍,和第一代系统一样,SpaceX 将在多年的系统部署过程中不断改进卫星,这将进一步提高容量;

高适应性:该系统利用相控阵技术,动态地控制一个大的波束池,以聚焦容量,满足用户需求。卫星间的光链路将允许在轨道上灵活地选择交通路线。此外,该星座确保频率可在不同卫星间有效重用,以增强整个系统的灵活性、容量和鲁棒性;

真正的宽带服务:系统将能够提供高吞吐量的速度,延迟小于 50 毫秒;

远程 / 极地覆盖:网络旨在为远程和极地地区提供传统上仅向城市客户提供的同等质量的服务。

低成本:SpaceX 从一开始就在考虑成本效益和可靠性的情况下设计整个系统,从空间和地面元件的设计和制造,到使用 SpaceX 发射服务的系统发射和部署、用户终端的开发和最终用户订阅率。

易用性:SpaceX 的相控阵用户天线设计将允许低剖面()用户终端易于安装。用户终端安装通常需要两个步骤:对准天空、插上电源。

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|Gen2 系统卫星的各种参数,包括海拔高度、倾斜角度、轨道平面等(来源:FCC)

在空间段,Gen2 系统将由 30000 个第二代卫星组成,当每批次卫星发射成功并运行时,会立即集成到这个系统中,用于增强宽带服务能力。该系统使用 Ka 波段用于卫星和网关、用户终端之间的通信,Ku 波段仅用于卫星和用户之间的通信,E 波段仅用于卫星与网关之间的通信。

因此,SpaceX 申请按下列频谱操作:

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|SpaceX 申请的波段频谱(来源:FCC)

而在地面段,Gen2 系统将利用其第一代系统使用的三大类地球站(跟踪、遥测和控制(“TT&C”)站;网关地球站;用户终端),并根据需要增加额外的基础设施。

其中测控站的直径约为 5 米,数量相对较少(例如,美国的主要测控站和备用测控站,还有几个测控站分布在国际上)。网关地球站将使用天线,预计在美国境内有几百个位置,以向卫星星座提供所需的互联网连接。为了加快向用户提供服务的速度,Gen2 系统将向后兼容第一代系统使用的许可 Ku 波段相控阵用户终端技术。

尽管 FCC 对卫星的可见性没有规定,但是 SpaceX 也一直在研究其大批量卫星在运行阶段的亮度。SpaceX 在文件中提到了与天文学家合作探讨,来降低大量的卫星对天文观测的影响,目前已与美国、欧洲等射电天文观测学家进行频谱扩展协调讨论,确保不干扰无线电观测台的正常工作,也与光学天文学家合作了解对光学观测的准确影响情况。

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|SpaceX 计划在其未来的 Starlink 卫星上推出一种新的遮阳结构(来源:SpaceX)

作为解决办法,SpaceX 目前正采用新的卫星设计来极大降低能见度和阳光反射率,目前已在第一代卫星上试验了暗化涂层处理技术,经天文观测可将能见度降低 55%,下一步还将测试卫星遮阳板技术,以降低卫星最明亮部分的阳光反射,一旦验证成功,这些遮阳板将会被整合到卫星的标准设计当中,用于后续发射的更多卫星。

相比较 OneWeb 还在描绘未来的雄心壮志,SpaceX 正在以最快的速度实现这种雄心壮志,而且考虑到了将来大批量运营卫星的相关影响,一切正在按照计划的节奏步步为营发展。

卫星的轨道、频段是一种战略资源,它不仅有限而且有优劣之分,不同频段信号传递损耗不同。在国际上,卫星频率和轨道资源主要是 “先占先得” 的抢占方式,因此发达国家率先发射卫星,优先使用,优质轨道和频率颇为拥挤。

差点破产的OneWeb还在抢资源,新申请4.78万颗卫星许可

图|OneWeb 星座计划(来源:OneWeb)

与此同时,低轨卫星是成千上万颗小卫星组成的网络,不会一次性寿命终止。当部分卫星寿命结束或损坏,则可以发射新的卫星将其替换,整个轨道将一直被一家公司独占,因此后发入局者将变得十分被动。据了解,在 300km-1000km 的低地球轨道区间,在保证卫星安全的前提下,大概能容纳 5 万颗卫星,能获得这些许可资源也是一种巨大先发优势。

虽然 OneWeb 相对于 SpaceX 在进度上已落后,但抢占资源的积极性上却比后者更激进,毕竟目前全球有能力推动这件事情的公司屈指可数,一度陷入破产边缘的 OneWeb 靠什么获取 FCC 的更多的许可批准是接下来的关键。

谁会对 OneWeb 进行新一轮注资或收购?在 5 月初流传出不少版本。OneWeb 资产拍卖代理机构 Guggenheim Securities 曾透露说收到过六份收购意向书,分别来自 Eutelsat(欧洲通讯公司)、SpaceX、Amazon、Cerberus(美国资产管理公司)以及两家中国公司,不过马斯克很快在推特上否认了 SpaceX 参与了竞标。

Amazon 也一度被认为是最有可能的资助方,因为亚马逊的 Kuiper 卫星项目处于相对落后阶段,OneWeb 掌握的空间和频谱资源能很快补足短板,而且亚马逊创始人杰夫 · 贝佐斯早在 2000 年就成立了商业太空公司蓝色起源,有助于打造更完整的商业航天版图,而来自中国的企业阿里、吉利等也都被传闻有投资收购 OneWeb 的意向,不过,官方的回应都是对此不予置评。

发射卫星部署全球网络是个极其烧钱的领域,过去 5 年 OneWeb 烧掉了 34 亿美元,谁会充钱让其业务重回正轨?我们可以拭目以待。

麻省理工科技评论

From Tech to Deeptech