為了給地球聯(lián)網(wǎng)，人類卷上了太空

徐磊

顯微鏡的發(fā)明，讓我們得以看見微觀世界里的身體衛(wèi)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(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)了，在大山里、高鐵上，手機信號經(jīng)常不穩(wěn)定，動不動就與朋友“失聯(lián)”。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(wǎng)絡(luò)信號的地方還有近70%。

就像運輸電力需要高壓線塔一樣，網(wǎng)絡(luò)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(fā)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(shè)一座塔。那些人煙稀少或者相對偏遠的地方，電力供應(yīng)都有困難，更別說信號塔了。

用衛(wèi)星做基站

為了解決偏遠地區(qū)的通信問題，人類很早就開發(fā)了衛(wèi)星的無線通信功能。生活在大山里的人家架上衛(wèi)星天線，就能收看衛(wèi)視節(jié)目；在野外探險、乘坐遠洋輪船時，攜帶衛(wèi)星電話就能與外界保持聯(lián)系。汶川地震時，救援人員正是靠著北斗衛(wèi)星的短報文發(fā)出了災(zāi)區(qū)的第一手情報。只是，傳統(tǒng)通信衛(wèi)星的數(shù)量有限且造價高昂，僅僅能在有限區(qū)域內(nèi)滿足應(yīng)急通信的需要，想要替代普通網(wǎng)絡(luò)通信還很困難。

把衛(wèi)星連成星座

說出來你可能不信，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)比5G 信號還普及的時代，可能就要來了。到時候，為你提供網(wǎng)絡(luò)信號的不僅是地面基站，還有太空中的衛(wèi)星基站。因為，人類正準備把星星一樣多的通信衛(wèi)星送上太空，連成一片片星座。

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，是在離地球較近（400 ～ 1200 千米）的低空軌道上，發(fā)射成千上萬顆衛(wèi)星，就像一個天幕，或一張展開的漁網(wǎng)，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(shè)的衛(wèi)星星座。憑借著可重復使用的獵鷹-9 號火箭，“星鏈”已經(jīng)完成了數(shù)十輪次、數(shù)百顆衛(wèi)星的發(fā)射，初步實現(xiàn)了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的局部覆蓋。馬斯克的設(shè)想是在未來幾年發(fā)射上萬顆“星鏈”衛(wèi)星，實現(xiàn)真正的全球聯(lián)網(wǎng)。

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(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)在未來的巨大潛力，我國也在這條賽道上快馬加鞭地發(fā)展。

初現(xiàn)端倪的危機

幾萬顆衛(wèi)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(wèi)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(guī)避，才與“星鏈”擦肩而過。

無論是可能發(fā)生的衛(wèi)星碰撞事故，還是報廢的老舊衛(wèi)星，都會產(chǎn)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(guī)劃太空軌道的資源，將是人類未來亟須解決的大問題。