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2021-07-02Photo: 圖片由作者提供

低軌衛星競賽加劇!星鏈計劃搶攻航空Wi-Fi市場,老牌衛星企業掀法律戰反制!

  未來大家抬頭望向夜空,舉目雖是繁星點點,惟大多數都可能不是自然星宿,而是遍布低軌道的人造衛星。航太企業SpaceX現已發射逾1,700顆星鏈(Starlink)衛星,在地球上空布建衛星寬頻網絡;及至2027年,星鏈衛星數量更會增至約12,000顆,勢將佔去大部分的低軌道空間。其競爭對手認為,此舉有窒礙市場競爭之嫌,多次向美國政部門投訴;更有老牌衛星企業不惜告上法院,誓阻星鏈計劃繼續部署低軌衛星。但其創辦人伊隆.馬斯克(Elon Musk)依然無所畏懼,還豪言要把總投資額加大至300億美元(約2,340億港元)!

 

馬斯克讓低軌衛星死灰復燃

 

  根據台灣研究機構工研院產科國際所的統計,截至2020年底,太空軌道上繞著地球運行的人造衛星總計有3,372顆。國際諮詢機構麥肯錫(Mckinsy)預測,及至2030年更可能會有50,000顆衛星圍繞在地球外。

 

  在現存的3,372顆人造衛星中,77.5%屬於低軌衛星。這類衛星主要有3大應用領域,分別是遙測、技術開發、以及通訊;三者中以通訊的佔比最高,超過50%,同時成長速度亦是最快,2020年增長率達到83%。

 

  所謂「低軌衛星」,意指在高度少於2,000公里的低軌道上運行的人造衛星。其實,自1990年代起,不少衛星通訊公司如Globalstar、Odysseyc與Teledesic等,曾積極進軍低軌衛星領域,但因營運成本過高,以及當時市場需求不足,最終都是失敗收場,讓低軌衛星市場歸於平靜。

 

  直至SpaceX創辦人、有「科技狂人」之稱的馬斯克,於2015年宣布推出星鏈計劃,始令低軌衛星產業死灰復燃。星鏈計劃的目標是在全球提供可用的衛星寬頻網絡,尤其是要為偏遠地區居民提供高速上網服務。為達成此目標,SpaceX已獲美國聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission,FCC)許可,可以在低軌道部署11,926顆通訊衛星。

 

馬斯克以視像會議方式參與Mobile World Congress 2021的主題演講。他透露,目前每組Starlink衛星接收套裝的成本超過1,000美元(約7,800港元),現在是虧本出售,但下一代產品的成本可望降低到300美元(約2,340港元)。(圖片來源:Mobile World Congress官網)

 

首階段首個軌道面接近完成

 

  2021年5月底,第29批星鏈衛星成功發射升空,至此已有1,737顆衛星進駐離地550公里的低軌道。在未來幾個月內,這些衛星將調整軌道傾角至53度,以便向地表發射寬頻訊號,代表著星鏈計劃首階段第一個軌道運行面已接近完成,可以為全球80%地區提供高速連線服務。

 

  除上述軌道面外,星鏈計劃還包含另外4個軌道運行面:一)高度540公里、傾角53.2度,衛星數量1,540顆;二)高度570公里、傾角70度,衛星數量720顆;三)高度560公里、傾角99.7度,衛星數量348顆;四)高度560公里、傾角97.6度,衛星數量172顆。

 

  當5大軌道面均部署妥當,合共有4,408顆衛星遍布低軌道,首階段星鏈計劃便可宣告完成;預計首階段將於2024年3月前完成一半進度,2027年3月前全部完成。進入第二階段,SpaceX要把7,518顆衛星送入335至345公里的低軌道,傾角分別為42度、48度、以及53度。按照規劃時程,2024年11月前必須完成一半進度,2027年11月前則要全部就位。

 

SpaceX已於2021年初在5架Gulfstream私人飛機上測試星鏈寬頻功能,之後星鏈團隊隨即跟幾家航空公司進行協商,可見Starlink正密鑼緊鼓部署進軍航空Wi-Fi市場。(圖片來源:Gulfstream官網)

 

 

拉攏各地電訊商與Google

 

  縱然星鏈寬頻訊號能夠覆蓋全球,可是在世界各地提供服務仍會有時間上的先後次序。這是因為衛星寬頻所用的通訊設備要通過當地政府的檢測和認證,而且服務本身亦必須符合當地法例,始可獲准進入當地市場。

 

  有鑑於此,Starlink遂採取跟當地電訊商合作的運作模式,譬如在菲律賓就是透過當地電訊業者Converge ICT代理服務營運,預計於2021年第三季提供服務。至於香港,也有可能以同樣模式營運,估計要等到2022年才有望開通。馬斯克宣稱,星鏈團隊現已跟兩個「主要大國」的電訊商達成合作關係,惟卻未有透露相關國家或電訊商的名字。

 

  此外,Starlink又會跟Google合作,將星鏈寬頻網絡與Google雲端數據中心連結起來,以提升網絡服務存取效率。

 

隨著第29批星鏈衛星順利進入低軌道,這不僅意味著550公里軌道運行面的布局即將完成,更代表著SpaceX獵鷹9號火箭艦隊達到連續100次成功飛行紀錄。(圖片來源:Twitter@SpaceXStarlink帳戶)

馬斯克眼中的衛星寬頻市場,在於缺乏地面網絡基建的偏遠地區,而不是5G網絡覆蓋全面的大城市,因此他認為星鏈與5G是互補關係,絕非競爭對手。(圖片來源:Starlink官網)

用戶要使用星鏈寬頻,必需先花費499美元(約3,892港元)購入衛星接收套裝(內含天線與路由器),每個月再付99美元(約772港元)的寬頻服務費,高昂的門檻或會令不少潛在用戶望而卻步。(圖片來源:Starlink官網)

 

瞄準車載、船載、機載寬頻

 

  除地表上各個國家外,Starlink還會跨入跨入航空Wi-Fi領域,讓大家在民航機上都可使用星鏈寬頻。2020年11月,SpaceX向FCC提出申請,計劃2021年初在5架灣流(Gulfstream)私人飛機上進行星鏈寬頻測試。

 

  2021年3月,SpaceX要求FCC批准,可在飛機、輪船、貨車和大型房車上安裝星鏈衛星接收器,讓星鏈服務範圍可擴展至天上的客機上、海上的輪船、以及路上的汽車,為Starlink創造另一項收入來源。同月,FCC同意將Starlink列入航機寬頻服務供應商的名單。

 

  2021年6月,SpaceX再向FCC提交申請,在美國5個州份測試一款具有方形天線的星鏈衛星接收器,而方形天線正是航空Wi-Fi天線的基本設計。同月,SpaceX星鏈及商業銷售副總裁喬納森·霍菲勒(Jonathan Hofeller)公開表示,現正跟數家航空公司洽談,在飛機上提供星鏈寬頻服務。

 

航空Wi-Fi市場競爭激烈

 

  不過,航空Wi-Fi市場上早已站滿競爭者,戰況非常激烈。固有的機載寬頻服務商便有美國衛星通訊企業ViaSat與IntelSat,新加入戰團者則有英國政府撐腰的OneWeb、以及由亞馬遜(Amazon)創辦人貝佐斯(Jeff Bezos)領軍的古柏計劃(Project Kuiper)。

 

  在低軌衛星市場上,英國初創OneWeb已被視為SpaceX的最強挑戰者。OneWeb計劃發射640顆低軌衛星,組成衛星寬頻網絡,現已成功將182顆送上太空,差不多完成了三分之一進度。該公司一度瀕臨破產邊緣,幸獲英國政府與印度電訊商Bharti Global聯手收購,才得以恢復營運。

 

  現在OneWeb也瞄準航空Wi-Fi市場,而且態度比SpaceX更為進取。在同一公開場合被問到航機乘客何時可以享用低軌衛星寬頻,SpaceX的霍菲勒未有提出明確日子,但OneWeb流動服務副總裁班·格里芬(Ben Griffin)卻信心滿滿地表示,預計是2022年中或更早的時間。至於SpaceX的最大潛在對手亞馬遜,盡管財雄勢大,但迄今卻未曾發射任何衛星,進度顯得有點落後。

 

目前已有逾1,700星鏈衛星部署在低軌道,開始令軌道空間變得有點狹窄。OneWeb於2021年4月底表示,不得不移動自己其中一顆衛星,以免跟Starlink衛星發生碰撞。不少衛星公司憂慮,星鏈衛星獲准調降軌道高度後,上述問題將會變得愈來愈嚴重。(圖片來源:OneWeb官網)

 

星鏈獲准調低衛星使用軌道

 

  另一邊廂的老牌競爭對手ViaSat與IntelSat,目前所用的通訊衛星都是處於離地35,786公里的同步軌道,由於其近地距離比低軌衛星多出60倍以上,訊號傳輸所需時間較長、延遲亦較多,致使網絡服務質素較差。有見及此,ViaSat已宣布擬自2022年起發射300顆低軌衛星和3顆同軌衛星,構建全新的機載Wi-Fi網絡以作抗衡。為求牽制星鏈計劃,ViaSat更威脅要起訴FCC,只因該委員會批准SpaceX調低衛星使用軌道。

 

  當初SpaceX提出星鏈計劃時,原意是在340公里、550公里、1,150公里三個軌道部署11,926顆衛星。後來SpaceX請求FCC允許,把原訂發射至1,150公里軌道的2,824顆衛星,調降到540至570公里的低軌道空間。2021年4月,FCC批准了這項變更要求,令到ViaSat、Amazon等非常生氣。

 

  當中最火大的可能是ViaSat。該公司向FCC表明,若果委員會不撤銷這項許可,並暫緩SpaceX 的衛星發射,便告上哥倫比亞特區聯邦巡迴上訴法院,要求頒令強制FCC中止和審查這項變更批准。FCC認為,ViaSat的要求只是針對SpaceX,未包括其他競爭者如OneWeb或Amazon,所以未有積極回應其訴求。

 

ViaSat藉法律戰反制SpaceX

 

  結果,ViaSat真的向聯邦巡迴上訴法院提交訴訟,要求審理FCC對Starlink批出的變更許可,是否違反美國《國家環境政策法》(NEPA),理由是星鏈衛星會對夜空造成光污染,並要求法院在案件審理期間禁止SpaceX繼續發射衛星。

 

  雖然ViaSat狀告的是FCC,但受到最大影響的卻可能是SpaceX。然而,馬斯克未有因此而退縮。在剛結束的世界流動通訊大會(Mobile World Congress)上,他宣布星鏈寛頻最快將於2021年8月覆蓋全球,預計未來1年內用戶人數將由現時近7萬名,激增至50萬名。他預估,當星鏈寬頻全面投入服務,Starlink每年將可創造300億美元(約2,340億港元)的收入。

 

  因此,馬斯克揚言,需要額外投資50億至100億美元,支持星鏈衛星繼續發射,讓整體投資規模擴大到200億至300億美元(約1,560至2,340億美元)。面對競爭對手展開法律戰,馬斯克依然一無所懼,更要在Mobile World Congress上高調公布加碼投資,果然無負「科技狂人」之名!

 

根據科技網媒Wccftech報道,Starlink寬頻網絡的最低實際下載速度為44Mbps,遠超對手ViaSat的25 Mbps,再加上Starlink的月費(99美元)也比ViaSat(170美元)便宜不少,因此當星鏈全面投入服務後,將對ViaSat構成極大威脅。(圖片來源:ViaSat官網) 

ViaSat宣布,將會在達美航空(Delta Air Lines)主要航線上引入新一代衛星寬頻網絡,預計2022年初便會開始發射新型衛星,目標是在低軌道部署300顆衛星。(圖片來源:ViaSat官網)

ViaSat指控星鏈衛星為夜空帶來大量光污染,因而向美國哥倫比亞特區聯邦巡迴上訴法院提出訴訟,要求審理FCC對SpaceX調降衛星使用軌道的許可,是否違反美國《國家環境政策法》。(圖片來源:維基百科)

 

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