故事要從1984年誕生的一部手機說起，DynaTAC 8000X，摩托羅拉生產的第一款手機，也是世界上最早的手機。這樣一部重達1kg的“板磚”，耗費了摩托羅拉公司1億美金的研發經費和10年的漫長時光。就是這樣一部充電10小時通話30分鐘的手機，當時的售價高達3995美金。

1985年的夏天，摩托羅拉的工程師Bary Bertiger帶著妻子到加勒比的一個小島上度假，由于沒有電話，作為地產商的妻子錯失了很多商業機會，于是說到如果不論身處地球的任何一個角落都能打電話多好。于是老婆的一句抱怨變成了Bary Bertiger的靈感，他開始策劃起了一個能支持全球移動通信的龐大計劃。

1987年，摩托羅拉公司正式發布銥星計劃。

銥衛星（Iridium）是由圍繞地球一共66個運作中的通信衛星組成。這個系統原先規劃77個通信衛星，所以用原子序為77的銥來命名。隨著進一步的論證，雖然最后削減至66個衛星，但是因為原子序66的鏑在希臘文的意思是“難以獲取”，缺乏正面含義，因此保留原來銥衛星的名稱。銥衛星允許人們使用手持型電子儀器做全球性的語音及數據通訊。

銥星系統從1990年代開始構思，于1998年11月1日開始服務。但由于當時市場上并沒有足夠的需求，因此于1999年進行破產重組。銥星——這樣一個當時通信業理想主義的巔峰之作，沒有跟上時代的步伐，無法和同時興起的低成本、高普及率的地面移動通信系統爭奪市場占有率，其可征服的市場被擠壓得過于狹小，再者銥星是完全為語音通信設計的，沒有預見到互聯網的爆炸式發展。經歷了諸多波折，2001年3月銥星恢復了業務，并于2001年6月開始提供速度為 2.4kbps 的互聯網連接服務。

銥星公司目前正在開發第二代銥星系統，預計在 2017 年至 2018 年之間發射。第二代銥星系統被命名為 Iridium Next，同樣由 66 顆衛星組成，此外還有 6 顆規定冗余衛星，以及 9 座地面冗余。銥星二代保持了與第一代同樣的星座構型，主要是做了能力升級與一些新業務的拓展。Iridium Next 的前70顆衛星計劃由 SpaceX 在 2015 年至 2017 年之間，通過 7 次 Falcon 9 火箭發射，發射合同總價值 4.92 億美元。最后兩顆衛星將分別單獨發射。

目前，SpaceX已完成3次發射，將30顆衛星送入預定軌道。并且銥星公司最近宣布，第四批10顆“第二代銥星”通信衛星將于世界協調時2017年12月23日01時26分從美國范登堡空軍基地發射。短短一年時間，星座構建任務將完成大半，這樣的效率不得不讓人對第二代銥星系統的未來浮想聯翩。作為第一個全球覆蓋的衛星移動通信網絡，銥星開一代風氣之先，既是一個偉大的設想，也是一個偉大的創舉，有人曾說銥星是通訊行業的解放，隨著互聯網浪潮滾滾向前，或許在不遠的將來全球衛星互聯網計劃將帶來互聯網的解放。

截至2017年6月，全球互聯網普及率為51.7%，意味著全球仍有一半的人口未實現互聯網連接。這個龐大的數字對于任何一家追求未來發展潛力的公司來說都是極具誘惑力的。Facebook、Oneweb、Google和SpaceX等科技巨頭已經有了各自的行動計劃和試點項目。

Facebook從2013年開始就在推行http://Internet.org項目，以期加強偏遠地區的網絡覆蓋，實現全球三分之二的無線覆蓋率，并在2014年收購英國航空公司Ascenta，為無人機制造以及激光通信做足準備工作。Facebook希望能在天空部署10000架Aquila太陽能激光通信無人機，環繞整個地球飛行，將網絡熱點覆蓋到每一個地區。

OneWeb計劃建造900顆衛星，其中有720顆衛星將被發射到1200km軌道以提供全球互聯網連接。OneWeb將720顆衛星布置在18個軌道面上，每個軌道面上每隔9度部署一顆衛星。

OneWeb衛星屬于微衛星，只有150kg重，大小也和一臺小型的冰箱相差無幾。總共將生產900顆，除了部署的720顆，還有備用星。每顆衛星設計了16個Ku用戶波束，從而實現了對全球的無縫覆蓋，使得不論何時身處何處，都能接收到OneWeb衛星提供的無線信號。

谷歌選擇在高空部署熱氣球對地面進行網絡覆蓋。在距離地面20公里的平流層，谷歌氣球隨氣流運動，采用太陽能面板進行供電，比我們日常乘坐的飛機飛得還要高。谷歌氣球下部懸掛有射頻信號收發裝置，通過這一裝置向周圍的氣球和地面接收基站發送信號，再通過地面基站為人們提供無線網絡連接。

SpaceX低軌星座概況：

除了有殖民火星的遠大夢想以外，Elon Musk的SpaceX還有一個似乎更加實際的目標，到2019年開始運營寬帶衛星互聯網。SpaceX負責衛星政府事務的副總裁Patricia Cooper在出席美國參議院商業、科學與技術委員會聽證時表示，公司將利用自己的獵鷹9號可回收火箭，在2019年到2024年的6年時間內分別將4425顆衛星送到軌道平面，為全球客戶提供高速寬帶互聯網服務。

2016年11月15日SpaceX向美國聯邦通訊委員會（FCC）提交了一份申請，計劃發射共計4425顆通信衛星，并且準備在華盛頓州雷蒙德對衛星通信系統展開地面測試。

根據SpaceX提交給FCC的這份申請，SpaceX的衛星網絡將被定名為The SpaceX non-geostationary orbit (“NGSO”) satellite system (the“SpaceX System”)。根據最新的消息，美國專利商標局的申請文件披露了SpaceX正式遞交了衛星通訊網絡的商標申請“Starlink”。

目前圍繞地球運行的現役衛星共有1400余顆，估計還有2600多顆衛星已經不再工作，只是漂浮在太空之中，加上這部分已經退役的衛星，人類已發射的衛星總數約為4000多顆。也就是說，SpaceX計劃發射的通信衛星數量將超過人類已發射衛星總數。

SpaceX的衛星發射計劃分為兩步，首先向1150km軌道高度發射1600顆衛星，然后再發射2825顆衛星并將它們分別安置在1110km、1130km、1275km和1325km這四個軌道高度上。第一步發射的1600顆衛星軌道傾角為53°，分布于32個軌道，每個軌道部署50顆衛星。第二部發射的2825顆衛星，其中1600顆的軌道高度為1110km，軌道傾角53.8°，分布于32個軌道，每個軌道部署50顆衛星；其中400顆的軌道高度為1130km，軌道傾角74°，分布于8個軌道，每個軌道部署50顆衛星；其中375顆的軌道高度為1275km，軌道傾角81°，分布于5個軌道，每個軌道部署75顆衛星；其中450顆的軌道高度為1325km，軌道傾角70°，分布于6個軌道，每個軌道部署75顆衛星。

按照1150km的軌道高度計算，每一顆衛星大約可覆蓋半徑為1060km的區域，覆蓋面積大約為350萬平方公里。

SpaceX計劃發射的通信衛星重量約為386公斤，規格為4m×1.8m×1.2m，相當于一輛迷你Cooper汽車。每顆衛星有兩塊太陽能電池陣，每塊的面積為12㎡。

SpaceX的衛星系統將主要被用于為全球個人用戶、商業用戶、機構用戶、政府和專業用戶提供各種寬帶和通訊服務。SpaceX初期部署800顆衛星上天后，SpaceX就能提供覆蓋全美和全球的寬帶服務。一旦經過最終部署（Final Deployment）的徹底優化，這個系統就能為全美和全球消費者和商業用戶提供高帶寬（最高每用戶1Gbps）、低延時的寬帶服務。

為全球每一個用戶提供1Gbps的帶寬。據Akamai發布的《互聯網狀態》報告稱，截至2015年底，全球互聯網平均速度為每用戶5.1Mbps，大約比SpaceX設定的目標慢200倍，現在大多數網速較高的互聯網服務的網速都是通過光纜和光纖連接實現的。

SpaceX衛星系統中的每一顆衛星能夠為用戶們提供的下行容量總和在17Gbps到23Gbps之間，具體數值取決于用戶終端配置。以平均值20Gbps來計算，首期部署（Initial Deployment）的1600顆衛星將能夠提供32Tbps的總容量。整個系統的部署時間長達數年，SpaceX將在部署過程中定期改善和升級衛星，有可能進一步提升單顆衛星和整個衛星系統的總容量。

整個系統可利用相控陣技術來動態控制資源池，專注于需要容量的用戶。衛星之間以激光互連，這樣便于在軌道層面靈活規劃數據流。而且，衛星集群可以保證頻譜能夠被不同衛星更高效地再利用，從而增強整個系統的靈活性、容量和牢固性。

系統可以提供最高容量達每用戶1Gbps的寬帶服務。由于系統使用的是低軌道衛星，因此可以將延時控制在25ms到35ms之間。

首批800顆衛星部署完成后，系統就能為美國和全球提供寬帶連網服務；整個系統全部部署完成后，系統就可以進一步增加容量并覆蓋赤道和兩極，達到真正的全球覆蓋。

在申請文件附帶的技術信息中，SpaceX公司表示，將利用800顆衛星開始商業寬帶服務，在全球的覆蓋范圍是北緯15度到60度，南緯15度到60度。阿拉斯加的一些地區將被去除在外，因為那里需要FCC臨時授權。最終，該網絡的衛星數量將增長到4425顆，傳輸頻段在Ku和Ka之間。

SpaceX在設計這個系統時考慮了成本效率和可靠性。從設計和制造位于太空和地面的各種設備，到利用SpaceX的發射服務來發射衛星和部署整個系統，到部署用戶終端以及最終用戶的收費標準，SpaceX都考慮到了成本的因素和服務的可靠性。

SpaceX采用的相控陣用戶天線設計對用戶所用終端的要求很低，這些終端很容易安裝在墻面或屋頂，操作也很簡單。這些衛星可以運行5到7年的時間，然后會在退役后的一年內迅速衰竭。根據NASA的DAS軟件，SpaceX的衛星系統進行了離軌分析。

SpaceX的衛星系統分別針對53°、53.8°、70°、74°和81°五種軌道的衛星進行了離軌鈍化分析，分析結果顯示SpaceX的衛星系統的衛星均可在退役后一年左右的時間再入鈍化。

早在2015年時，SpaceX就開始了相關的測試項目。SpaceX的衛星系統將是一個龐大的系統工程，除了制造發射衛星，地面上還需要同步建設控制設施、網關地面站以及終端用戶地面站，建設初期美國本土就需要200個站，后面的數字應該更加驚人。此外SpaceX還在申請V波段，如果獲得批準將在更近地的距離（1070公里）再部署7500顆衛星作為補充，以提高整個網絡的帶寬并降低時延。

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SpaceX衛星互聯網項目

Starlink大事記

在西雅圖中心(Seattle Center)舉辦的一次私人聚會上，馬斯克向人們宣布了提供衛星互聯網服務的計劃。隨后，馬斯克在接受《商業周刊》采訪時稱，推出這項衛星互聯網服務需要約100億美元資金。

當月，SpaceX在華盛頓雷德蒙(Redmond)成立衛星研發中心，致力于打造新的衛星通信網絡。

SpaceX宣布，計劃在2016年發射兩顆原型衛星。

SpaceX在加州爾灣市(Irvine)購買了一處740平方米的創新空間，從事衛星互聯網項目研發工作，包括信號處理和射頻集成電路等。

原計劃發射兩顆衛星原型，但由于設計上的變動，發射工作被推遲。很明顯， SpaceX希望降低用戶上網設備的成本。

SpaceX向美國聯邦通信委員會(FCC)提出申請，希望能發射4425顆衛星，在高度從1110公里至1325公里的83個低地球軌道(LEO)面上運行，采用Ka和Ku頻段。

SpaceX另外提交了在V波段進行操作的申請，提出了一個額外的7500顆衛星組網計劃，運行高度更接近地球，降至335.9千米至345.6千米。相比之下，國際空間站(ISS)當前的軌道高度是400千米。

SpaceX副總裁帕特麗夏·庫珀(Patricia Cooper)稱，SpaceX計劃將兩個原型衛星送入地球軌道，第一顆計劃在2017年底之前，第二顆在2018年初。

此后，SpaceX會陸續發生更多實驗衛星。如果一切順利，SpaceX會在2019年啟動正式的衛星發射工作，直至2024年完成。

SpaceX向美國專利商標局(USPTO)提交申請，希望將“Starlink”商標用于“無線寬帶通信服務和高速無線上網服務“，也就是即將到來的衛星互聯網服務。

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