美国航天业冒险家马斯克近日号称要发射约1.2万颗低轨道卫星组成“星链”（StarLink）星座通信网，让Wifi信号阀盖全球每一个角落。

可是，马斯克的雄心壮志并不是只有马斯克一人才有。

虽然不及马斯克“海口”下1.2万颗的数目，但我国航天科技集团和航天科工集团也都分别提出了建设300余颗和156颗低轨通信卫星星座的计划。两个计划的首颗技术验证星都预定在今年发射。

中国的低轨星座计划

全国两会开幕在即。全国政协委员、中国航天科技集团科技委主任包为民3月2日接受中新网采访时表示，航天科技集团正在部署一个低轨道通信卫星星座。一期工程将有54颗星，至二期工程时实现系统能力平滑过渡，卫星总数最终将超过300颗。

包为民称，计划在年内启动全球移动宽带卫星互联网系统建设。建成后，它将成为全球无缝覆盖的空间信息网络基础建设，为地面固定、手持移动、车载、船载、机载等各类终端提供互联网传输服务。

包为民补充道，这个卫星互联网系统可以在深海大洋、南北两极、“一带一路”等区域实现宽带窄带相结合的通信保障能力。通过该系统，处于地球上任何地点的任何人或物在任何时间实现信息互联。

包为民在采访中提到的这个“低轨道通信卫星星座”，应该就是在2016年珠海航展上公开的“鸿雁星座”。“全球低轨移动互联网卫星系统鸿雁星座”由航天级科技集团领导，长城公司与一院、五院等单位共同推出。

在2016年珠海航展上，航天科技集团所属的中国长城工业集团有限公司副总裁张晓东介绍，鸿雁星座计划将由60颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成，具有全天候、全时段及在复杂条件下的实时双向通信能力。60颗卫星将在2020年组网完毕，届时将促进国际通信互联互通。

在航天科技集团的2018年商业航天布局中，鸿雁星座的规模提升到了“300余颗低轨道小卫星”。工程具体将分3期建设，最终形成全球低轨移动互联网卫星系统。

鸿雁星座首发星由西安分院负责研制，预计将于2018年第一季度发射。这颗首发星搭载的相关载荷具有在轨可重构技术，能够开展通信体制验证，实现小型终端联试联调、星地业务试运行，并对卫星测控运管系统进行验证。

长城公司介绍，对于个人用户来说，鸿雁星座的双向数据交互功能，可以保证这些用户在无国内地面网络覆盖的区域，如科考、登山、探险等活动的通信需求，同时可以为应急救援提供有力保障。鸿雁星座可为北斗导航卫星增强系统提供信息播发通道，提高北斗导航卫星定位精度，为航空运输、地信应用、海洋工程、交通物流、精准农业、自动驾驶等需要高精度定位的行业提供定制化服务。

鸿雁星座搭载的AIS载荷，可在全球范围内接收船舶发送的AIS报文信息，全面掌握船舶航行状态、位置、航向等动态和静态信息，实现对远海海域航行船舶的监控及渔政管理。鸿雁星座搭载的ADS-B载荷，具有全天候、大范围、远距离、卫星探测合法性等优点,可从外层空间对全球航空目标进行位置跟踪、监视及物流调控，增强飞行安全性及突发航空事故搜救能力。

此外，通过植入手机芯片，人们在国外旅游、航海、郊外郊游期间，即便没有手机信号，也能够发送信息、语音和图片。如果遇到紧急情况，例如落水，手机还能自动播报位置信息和求救信号，为个人野外通信、安全和救援提供有力帮助，未来就不会再有人员失联现象，“鸿雁”让世界永不失联。

另一支“国家队”的筹划

除了航天科技集团外，我国还有另一支“国家队”——航天科工集团。航天科工集团对于建设低轨道通信卫星星座也有自己的计划。

航天科工的“虹云工程”是“基于小卫星的低轨宽带互联网接入系统”。虹云工程脱胎于航天科工之前提出的“福星计划”，计划发射156颗在1000千米运行的低轨小卫星，组网构建一个星载宽带全球互联网络。

2016年9月举行的第二届中国商业航天高峰论坛上，航天科工集团提出重点实施五大商业航天工程。五个“云”中就包括了“虹云工程”。

虹云工程总设计师向开恒表示，虹云工程最重要的意义就是改变了现有的互联网接入方式，实现可覆盖全球的天基互联网接入。目前互联网的使用还不能离开陆基和海底光缆，但在很多情况下，受制于成本和地理环境的制约，并不具备光缆铺设的条件。

但在虹云二期工程完成后，卫星之间可以实现信息互联和信息处理。届时，装有客户端的飞机和船舶，即使处在远离陆地信关站2500千米以上的大洋深处，也可以实现网络互联，从而实现真正意义上的全球网络覆盖。

虹云工程的另一大特点就是使用Ka波段。无线波段历来是先到先得，Ka波段虽然速度和质量不比传统的C波段，但却远没有C波段那么拥挤。国外One Web公司的低轨星座也计划使用Ka波段。虹云工程越早建设，就越有利于中国抢占波段资源，争取主动。

此外，向开恒介绍称，虹云工程将是世界上第一种实现每颗卫星达到4G/s信息传输速率的天地一体化宽带信息系统。“借助于前所未有的带宽，以及1000千米的低轨高度（相比于传统的同步轨道，距地面约35000千米以上），卫星信息传输的速度将有大幅提升，这对于改善新闻直播中的延时现象、提高远程遥控操作的质量有着重要意义。”

整个工程也分为3步。在早期规划中，第一步计划在2018年前发射第一颗技术验证星，实现单星关键技术验证；第二步到“十三五”末，发射4颗业务实验星，组建一个小星座，让用户进行初步业务体验；第三步到“十四五”末，实现全部156颗卫星组网运行，完成业务星座构建。

但在2017年8月的第三届中国商业航天高峰论坛上，向开恒虽然提及技术验证卫星已进入初样试验阶段，但把技术验证卫星发射时间修正到了“明年中”，也就是2018年。他同时坦言，“虹云工程”在发射、测控等方面尚存问题，商业化也还在摸索中。

第二次向低轨道的大进军

太空低轨道在通信上的巨大潜力，人类早在20多年前就已经发现。1999年，摩托摩拉推出了人类首个大规模低轨星座通信计划——由77颗星组网的“铱星”计划。但受制于当时条件所限，运营成本过高且实际速度很慢。最后使用者寥寥。相较于卫星通信，地面通讯的发展更为迅速，立刻占据了大部分市场。

但在20年后的今天情况已经有了很大改观。航天科技的进步降低了卫星研制、量产和发射的成本，而卫星通信资费的降低又催生出无时无刻的互联网接入和大数据需求。低轨通信卫星的复兴也自然水到渠成。

尤其是我国疆域辽阔，自然地形复杂。在面对偏远山区的自然村落时，与地面光缆相比，“从天上”解决很可能成本更低。2016年12月的《十三五国家信息化规划》中也明确提及“通过移动蜂窝、光纤、低轨卫星等多种方式，完善边远地区及贫困地区的网络覆盖。”

2018年对于全球多个低轨卫星计划都将是关键一年。马斯克的“星链”在上个月刚发射了两颗验证星。One Web公司也打算在今年开展发射计划。而我国“鸿雁”和“虹云”这两个低轨卫星工程，同样将在今年发射首颗卫星。

发令枪已经响起，最后谁能跑赢比赛？

（本文来源：观察者网）