新业态 新技术 新挑战——2023 年美国卫星大会见闻

Blaine Curcio （Orbital Gateway Consulting）

2023 年3 月13——16 日，2023 年美国卫星大会在华盛顿举办。美国卫星大会自1981 年开始举办，是以卫星和太空技术产业为主题的年度重要展会。来自120 个国家、超过12500 人、300 多家厂商参与，美国太空探索技术公司（SpaceX）、一网公司（OneWeb）、加拿大电信卫星公司（Telesat）、美国亚马逊公司（Amazon）等均参会。大会主要包含4 个主题论坛，聚焦卫星技术、低轨卫星/小型卫星、军工、决策管理等方面。本次大会最重要且最受参会厂商关注的主题之一是卫星通信，除此之外，技术主题论坛还聚焦于软件驱动、太空计算、信息安全等话题。

本次大会举办了数十场座谈会和会议，热门话题包括：①星座的持续崛起，出现了想要超越主要话题制造者“星链”（Starlink）的新业务形态；②新的用户终端和通信技术；③对新航天发展局限性的提醒。

全球大型科技公司和越来越多的初创企业深度参与到卫星行业中来，使得为期一周的会议显得节奏更快，信息更丰富。随着会议中卫星相关重要公告的发布，新商业计划的不断涌现，人们期待着更加鼓舞人心的2023 年的到来。

星座不仅是“星链”

虽然Starlink 仍然是2023 年美国卫星大会的主要话题，但不是唯一受到关注的星座。就在会前的3月9 日，第17 批40 颗OneWeb 卫星发射入轨，在轨卫星总数达到582 颗，接近全球覆盖；会议期间，OneWeb 公司与亚马逊云服务（AWS）达成全球合作协议，AWS 将通过与OneWeb 公司绑定的卫星连接手段为AWS 的企业客户服务，同时AWS 还可以利用OneWeb 公司的网络进行空间数据分析。

2023 年2 月22 日，美国人族轨道公司（Terran Orbital）与德国初创公司里瓦达空间网络公司（RSN）签署了一份合同，为其设计和制造300 颗Ka 频段低轨宽带卫星（其中12 颗为备份星），并提供卫星运行支持服务，合同金额24 亿美元。合同对卫星的交付时间非常敏感，需要在2026 年上半年部署所有卫星，以满足国际电信联盟（ITU）对其星座计划使用的Ka 频段网络资料监管的截止日期要求。

与之前低地球轨道（LEO）卫星的商业概念类似，该项目旨在建立一个高速、安全的非地球静止轨道（NGSO）卫星网络，可为政府和企业提供高可靠性、高质量的通信服务产品。在会议举办期间，RSN还宣布与美国阿雷亚技术公司（Aalyria）建立合作伙伴关系，旨在利用Aalyria 优化RSN 公司的网络，这在RSN 的系统构架下显得很有意思，因为RSN计划采用激光星间链路而非地面网关站作为路由交换的主要手段，这使得RSN 系统大幅增加了卫星网络传输时可能采用的路由数量。

本次大会是谷歌（Google）高空气球互联网技术新公司Aalyria 的亮相派对，Aalyria 公开展示了多层集成低轨/中轨/机载（LEO/MEO/HAPS）网络计划。2022 年9 月，Aalyria 从“隐身模式”中现身，宣布拿下美国国防创新部门（DIU）800 万美元合同，为其混合空间架构项目研制网络原型系统。而2023 年美国卫星大会是其公开亮相后参加的首个全球性会议，在会上展示了其可实时编排天、空、地、海网络资源的Spacetime 软件平台，旨在结合地球与太空、电波传播、天气现象和大气特征来创建一个可优化的网络空间。

与此同时，Aalyria 公司正在开发一套激光通信系统Tightbeam，这是一种大气激光通信技术。Aalyria 首席执行官称，将在2023 年巴黎举办的世界卫星商业周（WSBW）上提供更多信息。

在美国人工智能研究公司（OpenAI）研发的人工智能聊天机器人程序（ChatGPT）和人工智能（AI）成为社会热点话题的时候，Aalyria 正试图将AI 引入网络管理，这将对数据通过卫星网络进行发送、传输和接收的方式产生重大影响。虽然Aalyria 仍处于发展初期，但是拥有大量资金，从Google 继承了很多先进的技术和一支优秀的团队。

同样值得注意的是，Aalyria 不打算发射任何卫星，它的定位就是纯粹的平台产品。如果一家公司想要将数据从世界的一个地方传送到另一个地方，会联系Aalyria 并使用其算法来了解成本、性能以及使用低轨、中轨、地球静止轨道（GEO）、高轨道（HEO）卫星、机载和其他网络的路由。从某种意义上说，Aalyria 正努力为全球网络构建一个由人工智能驱动的管道。展望未来，考虑到NGSO 星座会发展成为类似手机上像安卓（Android）一样的操作系统，而Aalyria 如果能够创建一个开元、开放标准的数据传输系统，将使Aalyria 拥有有利的产业链定位。

所有非Starlink 的星座都在尽力传递这样一个明确的观点：星座市场足够大，可以容纳多个玩家。即使是最成熟的传统卫星运营商显然也认识到了NGSO 的重要性，国际通信卫星公司（Intelsat）和欧洲通信卫星公司（Eutelsat）在大会召开前几天达成了一项为期7 年、价值数百万欧元的协议，Intelsat 将能够使 用OneWeb 和Eutelsat 的GEO 卫星，来服务机载卫星通信业务。

新型终端和通信技术

在2023 年美国卫星大会上，除了与星座相关的空间段消息受到关注外，Amazon 还发布了一个“柯伊伯”（Kuiper）地面终端，以及Kuiper 项目的一些新信息。在由Amazon 副总裁戴夫·林普（Dave Limp）对Kuiper 产品的介绍中，他展示了速率分别为100Mbit/s、400Mbit/s 和1Gbit/s 的小型、中型和大型终端。虽然最终定价细节仍然较为模糊，但林普表示，中型终端的制造成本约为400 美元。

林普表示，Amazon 公司将终端的价格视为星座成功最重要的因素，因此花费了大量时间和资金来降低其终端成本。降低价格的关键之一就是公司设计的普罗米修斯（Prometheus）芯片。该芯片将用在Kuiper 卫星、网关和终端中，使单颗卫星能够处理高达1Tbit/s 的容量。Kuiper 计划在2024 年开始发射批量卫星，并很可能推出Kuiper 卫星的初始Beta测试版。

除了Kuiper 终端，英国科巴姆卫星通信公司（CobhamSatcom）和欧洲卫星公司（SES）也签署了一系列支持O3b 增强（O3b mPower）卫星的通信终端合同，O3b mPower 卫星预计在2023 年投入使用；凯米塔公司（Kymeta）向OneWeb 交付了第一副自制天线，并将随着OneWeb 星座的投入使用和平板天线的产能提升开始逐渐交付更多产品；同时，海事卫星通信天线公司（Intellian）也发布了其最新一代的电子扫描阵列天线。

与此同时，还有一些新的通信技术成为焦点，其中最突出的就是激光通信。在星座座谈会上，Starlink 副总裁乔纳森·霍费勒（Jonathan Hofeller）指出，将在二代卫星上使用激光通信星间链路，RSN 公司也计划在其600 颗卫星星座上使用激光通信，这将有助于缓解其网络中的通信瓶颈。

新航天的局限性

尽管2023 年美国卫星大会对未来发展非常乐观，但大会期间也有几个情况体现了新航天的局限性。维珍轨道公司（Virgin Orbit）让几乎所有员工休假，因为这家初创公司正在试图筹集资金（编者注：截至发稿时，该公司融资不顺，大幅裁员后正在申请破产保护）；相对论空间公司（Relativity Space）的首枚人族-1（Terran-1）火箭发射失败，这印证了商业发射公司所面临的技术挑战，尤其是那些使用3D打印技术的公司（编者注：虽然该火箭在3 月23 日发射失利，却也向世界证明了3D 打印制造火箭结构是可行的）。

就Virgin Orbit 而言，其希望能够通过改装的波音747 客机完成小型运载火箭的发射，将小型卫星送入预定轨道，但最终影响Virgin Orbit 前景的可能是其最大的竞争对手SpaceX，由于很难在发射服务的价格和频次上与SpaceX 竞争，特别是SpaceX即将试射的“星舰”（Starship），可能会进一步改变其自创的猎鹰-9（Falcon-9）火箭的发射价格和频次纪录。

结语

2023 年美国卫星大会可能是有史以来规模最大的卫星会议，新公司纷纷出现，老牌公司也分享了很多新的进展。卫星通信行业正在进入“恢复增长”阶段，大多数运营商的收入都在新冠病毒（Covid-19）暴发期间出现不同程度的萎缩，但也在2022 年和2023年出现了增长的回归。

然而不可否认的是，目前的增长速度仍不及预期，并且有几家大公司也加入了竞争。Starlink 在近年来一直是业界公认的领导者，但在本次大会上，Amazon 公司通过高调宣布Kuiper 进展提高存在感，而较小的仍是潜在竞争对手的公司，例如美国阿斯特兰尼斯空间技术公司（Astranis Space Technologies），看似微不足道，但其也在会议上售出了两颗小型GEO 卫星。所有这一切都意味着，在未来的5 ～10 年内，卫星行业的收入可能会比现在更高，但是每个运营商的市场份额、价值链和利润状态都会与本次大会举办时有很大不同。