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“空间互联网作为一种创新技术,就像当年手机冲击固话市场一样,若干年后可能成为互联网的半壁江山,会改变世界的航天工业模式,使很多‘不可能’变为‘可能’。”在今天举行的第21届“浦江学科交叉论坛”上,中科院院士王建宇建议以空间互联网作为商业航天的切入点,走好上海航天高水平自立自强之路。
把一部分互联网搬到天上去,全球科学家正在努力做这件事。今年,美国麻省理工学院林肯实验室实现了以100Gbps(千兆比特/秒)的速度从卫星向地球发送数据。这是目前最快的空间互联网传输速度,是2019年“最快速度”的近40倍。这一速度已与地面光纤通信速度相当。
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自20世纪50年代太空飞行开始以来,航天任务一直依靠无线电频率在天地之间传递数据。与无线电波相比,激光通信中使用的红外光具有更高的频率(或更短的波长),这使得在每次传输中可以装入更多数据。激光通信将使科学家能够发送比今天的无线电频率系统多100到1000倍的数据——类似于我们从拨号上网到高速互联网的转换。“空间激光通信是解决未来空间高速数据传输的必要手段,这已成为国际上的共识和趋势。”王建宇说。
近年来,我国也成功完成了多次空间光通信技术在轨验证,覆盖不同轨道高度及通信体制。今年4月,国家发改委首次明确“新基建”范围,卫星互联网与5G、物联网、工业互联网一起被列为通信网络基础设施。在政策利好驱动下,卫星通信行业发展驶入快车道。
空间互联网是一种新型通信方式,需要发射数百乃至成千上万颗通信小型低轨卫星组成“卫星星座”,以这些卫星作为“空中基站”,实现太空信息传输。据王建宇估算,当组网成本降低到60亿美元/5年左右(卫星的生命周期为5年),空间互联网就可与海底光缆竞争。
当前,一颗卫星的生产成本过亿,如何降低其生产成本,实现批量化生产是抢占太空互联网高地的关键。中科院微小卫星创新研究院副院长朱振才在论坛上透露了一种“脉动式模块化卫星产线”模式,即从卫星制造的配料、存储、运输、装备全流程实现网络化、工业化、智能化生产。预计商业公司工业流水线模式可将卫星生产成本降至传统卫星的1/50。
当下,大量资本正在涌入航天赛道。据测算,2019年-2024年中国商业航天的年复合增长率约为23.5%,2024年市场潜力约为2.4万亿元。王建宇表示,与传统航天工业模式相比,商业航天的研发周期更短、成本更低,未来商业航天或许有更进一步的想象空间,太空旅行、太空采矿、深空探测、太空基地建设等可能在不远的将来变成现实。
作者:沈湫莎
责任编辑:任荃
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