SpaceX、亞馬遜搶進「新星際大戰」,低軌衛星競賽肥了誰?

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全球科技巨頭爭相投入低軌衛星競賽,瘋狂在太空中「圈地」,但商機的背後,應有環保的考量和監管的機制。

就在台灣4月22日凌晨1點51分,SpaceX一枚經過飛行驗證的「獵鷹 9 號」火箭,從美國佛羅里達州空軍基地再一次成功升空,將53顆星鏈衛星(Starlink)送入近地軌道,太空競賽再添新兵。

這其中無疑有一種不容錯過的精彩,正在太空發生,低軌衛星正在成為科技領域的新亮點,全球科技巨頭紛紛搶進。

除了SpaceX,蘋果(Apple)也正在為新一代iPhone增添衛星通訊功能,將無需4G或5G網路就能打電話和發送消息。還有韓國的韓華系統,將在 2023 年前投入 5000 億韓圜(約台幣129億元)研發低軌衛星。此外,波音也獲得批准部署147顆衛星。低軌衛星的商業競賽愈來愈受矚目,更別提俄烏戰爭中,世界首富馬斯克(Elon Musk)為烏克蘭提供的「星鏈」服務。

低軌衛星一顆一顆活躍升上高空,根據美國衛星工業協會估計,到2029年,在軌的商業衛星數量將超10萬個。

低軌衛星被寄望是未來通訊的新藍海,原因在於與傳統高軌同步軌道衛星相比,低軌衛星建設成本更低,且有低損耗,低延遲和高頻寬的優勢。同時低軌衛星與5G的相互融合可以取長補短,覆蓋面更廣,共同構建全球無縫覆蓋的海、陸、空綜合通訊網。

根據TrendForce的研究報告,2022年全球衛星市場產值上看2950億美元(約台幣8.6兆元),年成長3.3%。

各國企業積極衝刺衛星組網

2022年,全球低軌衛星的發展延續前一年的火熱,多方積極衝刺在衛星組網的浪潮上;馬斯克的SpaceX星鏈計畫、英國通信公司Oneweb、加拿大Telesat、亞馬遜「Kuiper計畫」、波音、中國航太科技集團等「選手」,相繼規劃了宏大的衛星發射計畫。

SpaceX 為電動車標竿企業特斯拉(Tesla)創辦人馬斯克(Elon Musk)所創辦,自2015 年啟動低軌衛星星系計畫 Starlink。隨著第十五次星鏈衛星上天,SpaceX總計已經發射了2388顆「星鏈衛星」,遠遠超出最初設計的1440顆。

完整版星鏈計畫的衛星總數,預估將達到1.2萬顆,遠期規劃4.2萬顆,如此神速的進展,簡直讓對手難以望其項背。媒體報導,星鏈寬頻服務的活躍用戶已達到25萬人,漲勢驚人。

而在SpaceX的後方,追兵正在趕來的路上──來自英國的OneWeb。

來自英國的Oneweb緊追在SpaceX 之後。圖片提供/OneWeb
來自英國的Oneweb緊追在SpaceX 之後。圖片提供/OneWeb

OneWeb先前一度面臨破產危機,不過,在收到軟銀(Softbank)等多國財團的追加投資後,順利進行了第11批34顆衛星的部署,預計2022年底前將完成第一階段、所有648顆近地軌道衛星的發射部署。

資策會產業情報研究所(MIC)資深產業分析師兼組長曾巧靈指出,整體來看,Oneweb 為 SpaceX 的主要競爭對手之一,其初期在星系的通訊性能以及部署速度上,皆緊隨 SpaceX 之後。

亞馬遜投資近3000億元

太空競賽的另一位選手,是亞馬遜(Amazon)的Kuiper計畫(Project Kuiper)。根據此前公布,將投資超過100億美元、近台幣3000億,發射3236顆近地軌道衛星。有趣的是,截至目前為止,一顆衛星都還未發射。

最近,Kuiper計畫的進度條終於往前走了一格。

4月5日,亞馬遜表示,Kuiper計畫在未來五年最多有83次的發射機會。這個被稱為「史上最大的運載火箭商業採購」項目,是一個低地軌道衛星系統,用於向全球沒有服務和服務不足的社區提供寬頻服務。

亞馬遜表示,這些發射交易將使它能夠部署其計劃中的3236顆衛星的大部分網路。目前已有1000名亞馬遜員工被分配到Project Kuiper,也正在與Arianespace、Blue Origin(由亞馬遜創始人貝佐斯擁有)和United Launch Alliance合作,爭取在2022年第4季度前發射兩顆衛星。


再來,是加拿大老牌衛星通信公司Telesat,首次發射計畫將於2023年初進行。與SpaceX和亞馬遜等專注於消費市場不同,該公司專注於商業市場,憑藉數十年衛星服務行業的經驗,Telesat對於參與這項競爭也是野心勃勃。加拿大政府還承諾向Telesat投資12億美元(約台幣351億元)支援發展衛星網路計畫。

加拿大Telesat也規劃了宏大的衛星發射計畫。圖片來源/Telesat官網
加拿大Telesat也規劃了宏大的衛星發射計畫。圖片來源/Telesat官網

就在馬斯克推出星鏈計畫的2015年,中國航太科技和中國航太科工兩大集團也相繼拋出了自己的低軌通訊專案「鴻雁」系統和「虹雲工程」。2020年4月,中國大陸首次明確「新基建」範圍,並將衛星互聯網納入通信網路基礎設施範疇。

研究領域為網路通訊的曾巧靈分析,觀察各大低軌衛星網路營運業者的商業模式,皆強調未來將提供山區、海上、偏鄉等地區高速率、低延遲的連接服務。但就目標市場而言,各業者則仍存在差異,大致可區分為消費者市場與企業應用市場。

如 Starlink 與Kuiper計畫主要以消費者寬頻服務為主要市場,其他如 Telesat、Oneweb 則以企業、政府應用市場為目標。Telesat 衛星網路業務主要將針對航空、海事和固定通訊等三個市場,其中固定通訊市場包含回傳網路訊號強化,另外也針對企業用戶、特定行業的應用,比如銀行、礦山等通訊應用需求。

瘋狂發射低軌衛星的「後遺症」

低軌衛星的競賽正如火如荼。根據媒體統計,在最新一輪申請中,多家公司都大幅增加了衛星部署的計畫規模。例如亞馬遜申請增加部署4538顆衛星,使得Kuiper計畫規模達到7774顆。

連美國火箭初創企業阿斯特拉(Astra)也提出1萬3620顆的衛星計畫;OneWeb和波音分別提出計畫部署6372顆和5789顆;還有多家初創公司也提交了部署數百至上千顆衛星的申請。

因為一個顯而易見的競爭門檻是,低軌的軌道位置有限,每個競爭者都明白:必須要比對手行動得更快,才能占領最理想的軌道空間。

美國太空總署(NASA)一度十分擔憂,成千上萬的低軌衛星進入太空,就怕發生軌道交通癱瘓和潛在的碰撞危機

同時大陸觀察家也分析,瘋狂「圈地運動」的背後還存在一個隱患:當衛星部署數量激增,衛星殘骸將指數級上升,潛在的碰撞風險也難以避免。因此需要一家國際監管機構,來確保每一顆衛星都以「負責任」的方式放置在軌道上。

低軌衛星市場儘管百家爭鳴,但許多「後遺症」提前浮上了檯面,也增加了巨頭們進入太空的難題。

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