徐磊

显微镜的发明,让我们得以看见微观世界里的身体卫士——肠道细菌,而无人机的民用化让我们可以从空中获得全新的视觉体验。毫无疑问,科技的发展将人类认知的维度不断拓展,在满足我们好奇心的同时,也将激发更大的好奇心。所以,你的好奇心是什幺呢?

有限的信号塔

外出游玩时你一定发现了,在大山里、高铁上,手机信号经常不稳定,动不动就与朋友“失联”。而那些行驶在茫茫大洋上的轮船就如同与世隔绝。放眼世界,这样没有无线网络信号的地方还有近70%。

就像运输电力需要高压线塔一样,网络信号的覆盖依靠的是基站信号塔。如同一盏灯照亮的空间是有限的,一座信号塔发送和接收信号的范围也是有限的,因此每隔一段距离就要架设一座塔。那些人烟稀少或者相对偏远的地方,电力供应都有困难,更别说信号塔了。

用卫星做基站

为了解决偏远地区的通信问题,人类很早就开发了卫星的无线通信功能。生活在大山里的人家架上卫星天线,就能收看卫视节目;在野外探险、乘坐远洋轮船时,携带卫星电话就能与外界保持联系。汶川地震时,救援人员正是靠着北斗卫星的短报文发出了灾区的第一手情报。只是,传统通信卫星的数量有限且造价高昂,仅仅能在有限区域内满足应急通信的需要,想要替代普通网络通信还很困难。

把卫星连成星座

说出来你可能不信,卫星网络比5G 信号还普及的时代,可能就要来了。到时候,为你提供网络信号的不仅是地面基站,还有太空中的卫星基站。因为,人类正准备把星星一样多的通信卫星送上太空,连成一片片星座。

卫星互联网,是在离地球较近(400 ~ 1200 千米)的低空轨道上,发射成千上万颗卫星,就像一个天幕,或一张展开的渔网,把地球包裹起来。这样一来,无论你是在北极看极光,还是在南极看企鹅,走到世界的任何角落都不怕掉线了。

低空轨道,卷起来

你或许听说过一个词叫“星链”,那正是马斯克的SpaceX 公司正在建设的卫星星座。凭借着可重复使用的猎鹰-9 号火箭,“星链”已经完成了数十轮次、数百颗卫星的发射,初步实现了卫星互联网的局部覆盖。马斯克的设想是在未来几年发射上万颗“星链”卫星,实现真正的全球联网。

目前的太空轨道是谁先占谁使用,为了争抢有限的空间资源,一场“跑马圈地”运动如火如荼地上演了。意识到卫星互联网在未来的巨大潜力,我国也在这条赛道上快马加鞭地发展。

初现端倪的危机

几万颗卫星在天空中穿梭,将是什幺景象?可以预料,未来我们的外层空间将拥挤无比。2021 年,“星链”两颗卫星几乎要与中国空间站近距离接触。为保证安全,中国空间站做了紧急规避,才与“星链”擦肩而过。

无论是可能发生的卫星碰撞事故,还是报废的老旧卫星,都会产生大量的太空垃圾。这些残骸会围绕地球飞速运行,比子弹还要快,成为巨大的隐患。科幻电影中,近地轨道飘满金属垃圾的景象十分震撼。相信,科学地规划太空轨道的资源,将是人类未来亟须解决的大问题。