徐磊

顯微鏡的發明,讓我們得以看見微觀世界里的身體衛士——腸道細菌,而無人機的民用化讓我們可以從空中獲得全新的視覺體驗。毫無疑問,科技的發展將人類認知的維度不斷拓展,在滿足我們好奇心的同時,也將激發更大的好奇心。所以,你的好奇心是什么呢?
有限的信號塔
外出游玩時你一定發現了,在大山里、高鐵上,手機信號經常不穩定,動不動就與朋友“失聯”。而那些行駛在茫茫大洋上的輪船就如同與世隔絕。放眼世界,這樣沒有無線網絡信號的地方還有近70%。
就像運輸電力需要高壓線塔一樣,網絡信號的覆蓋依靠的是基站信號塔。如同一盞燈照亮的空間是有限的,一座信號塔發送和接收信號的范圍也是有限的,因此每隔一段距離就要架設一座塔。那些人煙稀少或者相對偏遠的地方,電力供應都有困難,更別說信號塔了。
用衛星做基站
為了解決偏遠地區的通信問題,人類很早就開發了衛星的無線通信功能。生活在大山里的人家架上衛星天線,就能收看衛視節目;在野外探險、乘坐遠洋輪船時,攜帶衛星電話就能與外界保持聯系。汶川地震時,救援人員正是靠著北斗衛星的短報文發出了災區的第一手情報。只是,傳統通信衛星的數量有限且造價高昂,僅僅能在有限區域內滿足應急通信的需要,想要替代普通網絡通信還很困難。
把衛星連成星座
說出來你可能不信,衛星網絡比5G 信號還普及的時代,可能就要來了。到時候,為你提供網絡信號的不僅是地面基站,還有太空中的衛星基站。因為,人類正準備把星星一樣多的通信衛星送上太空,連成一片片星座。
衛星互聯網,是在離地球較近(400 ~ 1200 千米)的低空軌道上,發射成千上萬顆衛星,就像一個天幕,或一張展開的漁網,把地球包裹起來。這樣一來,無論你是在北極看極光,還是在南極看企鵝,走到世界的任何角落都不怕掉線了。
低空軌道,卷起來
你或許聽說過一個詞叫“星鏈”,那正是馬斯克的SpaceX 公司正在建設的衛星星座。憑借著可重復使用的獵鷹-9 號火箭,“星鏈”已經完成了數十輪次、數百顆衛星的發射,初步實現了衛星互聯網的局部覆蓋。馬斯克的設想是在未來幾年發射上萬顆“星鏈”衛星,實現真正的全球聯網。
目前的太空軌道是誰先占誰使用,為了爭搶有限的空間資源,一場“跑馬圈地”運動如火如荼地上演了。意識到衛星互聯網在未來的巨大潛力,我國也在這條賽道上快馬加鞭地發展。
初現端倪的危機
幾萬顆衛星在天空中穿梭,將是什么景象?可以預料,未來我們的外層空間將擁擠無比。2021 年,“星鏈”兩顆衛星幾乎要與中國空間站近距離接觸。為保證安全,中國空間站做了緊急規避,才與“星鏈”擦肩而過。
無論是可能發生的衛星碰撞事故,還是報廢的老舊衛星,都會產生大量的太空垃圾。這些殘骸會圍繞地球飛速運行,比子彈還要快,成為巨大的隱患。科幻電影中,近地軌道飄滿金屬垃圾的景象十分震撼。相信,科學地規劃太空軌道的資源,將是人類未來亟須解決的大問題。