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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！

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　　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！