要点:
在全球低轨卫星竞争加剧之际,美国亚马逊首批“柯伊伯计划”卫星于4月29日成功发射,标志着新一轮太空通信竞赛加速展开。
4月29日,美国联合发射联盟/ULA的Atlas V火箭从佛罗里达发射升空,将亚马逊首批27颗“柯伊伯计划”/Project Kuiper互联网卫星送入近地轨道。
在全球科技竞争加速与空间基础设施重塑的大背景下,低地球轨道/Low Earth Orbit Satellite卫星正成为各国战略布局的关键。随着通信需求日益增长、地缘政治紧张加剧,以及传统卫星系统在成本与效率上的局限逐步显现,低轨卫星以其覆盖范围广、时延低、布网速度快等独特优势,迅速崛起为推动全球数字化转型与保障国家安全的新支柱。低轨卫星的多重应用场景和巨大潜力,正在引发新一轮国际竞赛,并深刻重塑未来全球通信与太空格局。
亚马逊发射首批27颗“柯伊伯”互联网卫星
低轨卫星/Low Earth Orbit Satellite,简称LEO通常指轨道高度在地面约180至2000公里之间的人造卫星,远低于传统地球同步轨道卫星/GEO约36000公里的高度使用低轨卫星进行数据连接与传输,服务于民用、国防与安全等多重领域,已成为当前全球主要国家优先投入与加速研发的重要方向。
在军事领域,低轨卫星可广泛应用于侦察监视、精确定位、早期预警、通信导航、分布式云计算以及在传统地面互联网服务难以覆盖地区的作战支持等任务。在安全领域,低轨卫星能够提供高速、稳定的互联网连接,支持一国加强本国防护或渗透他国信息系统。而在民用领域,其应用涵盖通信、交通、应急响应、公共安全、气象与水文监测、科学探测及促进经济社会发展等多个方面,成为新一代关键基础设施的重要组成部分。
近日,根据亚马逊官方声明,首批Kuiper网络卫星将首先部署在距地表约450公里的初始轨道,并随后通过电推进系统自主爬升至最终运行轨道,约630公里高度。轨道爬升完成后,亚马逊将着手推进最终目标:构建完整的端到端网络连接体系。这一体系包括通过地面基础设施上传互联网数据至卫星,再由卫星传输至用户终端天线,完成数据的回传链路。
据悉,此次发射原定于美国时间4月9日进行,但由于天气恶劣及美国太空军东部靶场的发射窗口限制而推迟。经过多次取消与调整后,亚马逊于本今天成功将首批柯伊伯卫星送入太空。
美国东部时间晚上7点过后,一枚联合发射联盟/ULA的Atlas V火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地升空,搭载27颗柯伊伯卫星。
ULA系统工程师Caleb Weiss在直播中表示,“我们的倒计时非常顺利,天气晴朗,Atlas V火箭顺利进入轨道,开启了互联网连接新时代。”根据计划,这些卫星将在距地表约280英里(约450公里)处与火箭分离,并由亚马逊团队确认其自主操控与地面通信能力。
相较于2023年10月发射的两颗原型卫星,此次部署的卫星在多项技术上实现了全面升级,包括改进了相控阵天线、处理器、太阳能板与推进系统,并配备了专门设计的“介质镜面薄膜”,以减少对天文观测的反光干扰。
根据既定计划,亚马逊将通过ULA的Atlas V火箭及后续的“火神半人马座”火箭完成45次发射任务,并与蓝色起源、SpaceX以及欧洲的阿丽亚娜太空公司合作,执行30余次发射,以实现Kuiper计划的快速推进,并到2025年底正式启动商业化服务。
六年前,亚马逊首次公布了在低地球轨道建设卫星网络的“柯伊伯计划”,该服务未来将与马斯克的Starlink展开直接竞争,后者目前已部署超过8000颗在轨卫星,占据市场主导地位。此外,亚马逊早在2020年就向美国联邦通信委员会/FCC承诺,在首批578颗卫星部署完成后,将正式启动服务。目前,亚马逊预计将在今年晚些时候为用户提供互联网接入服务。
此次Kuiper首批卫星的发射,标志着亚马逊开启了为满足FCC规定最后期限所需的密集发射节奏。按照要求,到2026年7月,亚马逊需完成至少1618颗卫星的部署。为此,亚马逊已预定超过80次发射任务,每次将搭载数十颗卫星升空。
为推动Kuiper计划,亚马逊投资高达100亿美元,旨在为全球消费者、企业及政府客户提供高速、低延迟的互联网服务。亚马逊首席执行官Andy Jassy本月初在致股东信中指出,尽管Kuiper项目初期需要大量资本投入,但从长远来看,公司预期该项目将成为“具有重要营业收入和投资资本回报率/ROIC贡献”的业务板块。随着亚马逊即将在本周四公布第一季度财报,投资者亦将密切关注公司关于Kuiper项目未来资本支出的进一步表态。
全球低轨卫星领域竞争激烈
近年来,全球主要国家加速布局低轨卫星通信技术,低轨道/LEO成为下一代战略通信和基础设施建设的重要支点。美国、中国、英国、欧盟、印度、加拿大、日本与韩国等国家或地区,均将低轨卫星系统列为国家级重点发展项目。
低轨卫星的应用价值远超商业通信领域。以美国为例,低轨卫星已在飓风和自然灾害期间被用于大气数据收集、风暴动态监测和救援指挥,为应急管理体系提供关键支持。 2020年,SpaceX与美国空军签署了一份价值约2800万美元的合同,测试加密低轨卫星通信服务。同时,五角大楼通过“黑杰克”/Blackjack项目向SpaceX投资近1.5亿美元,旨在开发具备导航、通信及全球态势感知功能的低轨卫星网络,以提升美军在全球战场环境下的灵活性和无人系统作战能力。低轨卫星的军民融合趋势愈发明显,其战略价值正不断上升。
虽然低轨卫星产业仍处于快速成长期,但目前全球涉足该领域的大型企业仅有十余家,主要包括美国的SpaceX的Starlink项目与亚马逊的Project Kuiper),中国的中星集团与Spacesale,英国与印度合资的Eutelsat OneWeb,欧盟主导的IRIS计划,以及加拿大的Telesat等。可见,低轨卫星产业仍以少数科技巨头主导,市场集中度较高,未来竞争格局初现端倪。
美国政府不仅通过完善立法、财政投资和科学研究计划加速低轨卫星技术的发展,还广泛通过国际合作扩展影响力。例如,菲律宾的“网络卫星激励计划”、与欧洲航天局/ESA和日本宇宙航空研究开发机构/JAXA的技术合作,以及对韩国和乌克兰低轨卫星项目的支持,均体现出美国在低轨卫星布局中将技术优势与地缘政治利益深度捆绑的策略。
与此同步,中国亦加速推进低轨卫星领域的自主研发与产业部署。华为已成功发射并测试低轨卫星,取得阶段性成果,并正加快构建广覆盖、广应用的低轨卫星系统。特别值得关注的是,中国正在规划实施庞大的“国家卫星互联网项目”(简称“国网项目”),拟部署约13,000颗低轨卫星,直接对标Starlink体系。根据美国电气与电子工程师协会/IEEE发布的报告,中国在低轨卫星通信领域具备快速追赶乃至在部分领域实现超越美国的潜力,尽管仍面临技术封锁、供应链受限等外部挑战。
目前,美国依然在低轨卫星技术、产业链完善度及规模化部署方面保持全球领先。以Starlink为核心的星座网络正在迅速扩张,目标构建一个能够超越传统4G、5G乃至光纤网络覆盖范围的全球高速互联网体系。与此同时,亚马逊的Project Kuiper也在加速追赶,意图分食这一未来数千亿美元规模的新兴市场。
低轨卫星技术的快速发展正在重塑全球通信版图,推动形成以少数大国与科技巨头为核心的“新通信秩序”。然而,这一趋势也带来了前所未有的挑战:一方面,低轨卫星项目推动了技术创新,促进了全球数字互联。另一方面,激烈的竞争加剧了大国战略对抗,太空军事化和太空资源争夺的风险显著上升。在全球局势日益复杂的背景下,国际社会普遍呼吁各国在推进低轨卫星技术发展的同时,应加强协作与规范,推动技术普惠,防止全球数字鸿沟进一步扩大,并共同应对太空环境保护、轨道资源管理等新兴挑战。