星链的功能和应用场景，一直在疯狂地扩展，俄乌战争反映只是冰山一角。可以预计，如果完全自由竞争，星链可能会是多个行业和领域的终结者。接下来，我会为大家揭开星链计划的“宏伟蓝图”，并分析其可行性。虽然有些内容马斯克没有公开说过，但我相信，“星链计划”一定会跟着市场需求和SpaceX业务的发展，持续进化！
故事要从“铱星计划”说起。这是上个世纪八十年代美国提出的第一代卫星移动通信系统，它由铱星公司委托摩托罗拉进行设计，最终于1998年完成66颗卫星组网，并开始提供卫星电话服务。然而，这个伟大的创新很快就失败了，整个项目耗资超过50亿美元，用户总数却止步于5.5万。就当时而言，它的体验是无与伦比的，但昂贵的设备成本和使用成本，注定了它不可能发展起来。
最终，2001年铱星公司被一家私募基金公司以2500万美元的低价买下，并与随后成立的SpaceX展开合作，计划于2017年至2018年间发射同样由66颗卫星组成的第二代铱星系统。然而，随着智能手机的普及，这个计划自然也要升级。于是，2014年，SpaceX创始人埃隆·马斯克与One Web创始人格雷格·韦勒共同规划了一个名为 WorldVu的星座计划，其卫星规模大约是铱星系统的十倍，而服务也从卫星通话，变成了卫星宽带。然而，几个月后，双方合作就终止了。
但很快，2015年，马斯克又提出了发射1.2万颗卫星的“星链计划”，2022年又升级到4.2万颗卫星。根据SpaceX公司的介绍，这些卫星将部署在不同的轨道高度和倾角上，形成一个密集的卫星网络。用户只需安装一个碟形天线和一个路由器，就可以接收到卫星信号，享受高速的互联网服务。
星链计划最初的目标是为全球各地的人们提供低成本、高质量、可靠的互联网接入，特别是那些偏远地区。但是，随着星链卫星成本和发射成本的持续降低，以及地面通信瓶颈的到来，显然，星链的市场空间早已不可同日而语。
这里，我们首先要搞懂马斯克对星链的市场定位。对此，我想到的第一个问题是：为什么2014年SpaceX和One Web的合作终止了？
我查了一下，英国的One Web是目前第二大卫星互联网系统，已完成630颗在轨卫星组网，而且很多卫星是用猎鹰9号发射的。要知道，2004年马斯克跟贝佐斯聊掰了后，从此势同水火。其他人跟马斯克合作破裂之后，也都是如此。而韦勒跟马斯克仍然在合作。这说明虽然业务相同，但是两者定位是不一样的。去One Web官网看看，你会明显感觉到它是做to B的，而星链官网，像一个购物网站。也就是说，虽然星链当前的主要客户是航运、旅行、航空等公司客户，但它真正最大的目标客户是to C，是走进千家万户。
根据space x官方消息，截止9月24日，星链宽带卫星互联网服务，在全球60多个国家的活跃用户数已经突破200万，其中超过100万为今年新增用户。目前星链标准版套餐为200美元/月，提供220Mbps的宽带服务，相当于美国中高端的5G网速，而且网络延迟低至20毫秒，和4G差不多，不会影响体验。更重要的是，它的资费只略高于电信运营商，却能不限流量，而且还能轻松安装在汽车上。这意味着出门离不开汽车的发达国家，几乎人人都是星链的目标用户。
总结一下，星链下一阶段的最大目标，是走进千家万户，成为特斯拉一样的终端消费科技巨头。至于一些专家担心的通信容量的问题，其实根本不是问题，因为星链卫星的数量从来不是固定的，只取决于它有多少用户需要服务。
按照星链第一阶段计划，前1600颗卫星将发射到550千米的高度上，之后2800颗在1150千米，最后再发7500颗距地球仅有340千米。但实际上截止九月底，正常工作的4248颗星链卫星，大部分都位于550千米的高度上，这使得卫星宽带服务的延迟低至25毫秒。卫星之间则是通过两台空间激光器来连接，每条链路上的数据传输速度高达100Gbps。
星链的接收端是一个九英寸的蝶形天线，这是世界首款商业相阵控天线，一共有三个型号，整个套件还包括WiFi路由器、电缆和底座。它是自我定向的，只要有清晰的天空视野，就可以在几分钟内连接，通过手机APP就可以查看网络状况和进行设置。 星链天线可以承受极端寒冷，高温，冰雹，雨夹雪，大雨，大风等恶劣天气。
4.1、为农村和偏远地区的家庭提供卫星宽带服务，这是卫星互联网的绝对优势领域，几乎每个国家都有大量被电信运营商遗忘的地区。我们来听一听英国南部一位用户的心声：绝对的游戏规则改变者！没有像我们以前的慢速供应商那样过度承诺和交付不足的情况。插上电源，在不到5分钟的时间内，我们已经从被遗忘的地方变成了该地区最快的互联网连接。
4.2、把星链接收天线安装在车顶，在自驾游旅行或者外出途中，随身享用高速、低延迟的互联网服务。这也是是一个典型的用户痛点，汽车离开市区最怕的就是网络问题，物资可以提前储备，但网络只能听天由命。星链提供了按月订购的宽带服务，不用时可以随时终止。
4.3、为各种尺寸船只的海事活动，提供100%的互联网覆盖，海上下载速度高达220Mbps。实际上，地球上90%的地区是没有高速网络覆盖的。
4.4、将星链的薄型航空终端安装在飞机顶部，可以为每架飞机提供高达350Mbps的WIFI网络，乘客可以从事以前在飞行从未有过的活动。
4.5、为地球上每一个点的物联网设备提供最低成本的全球连接，每月低至5美元。星链专门开发了一种超小型、低带宽的Swarm卫星，用以实现全球万物互联。
4.6、星盾。大概是从俄乌战争中衍生而来的，它公开了三个主要功能。①地球观测，星链卫星是近地轨道和主动探测，它能提供的地面信息是GPS远远比不了的。②全球通信，说白了就是直接卫星通话和收发短信，这需要相应的设备。③托管有效负载，这个意思可能就是托管美军在太空上和地面部署的各种军事系统。
相信大家也都明白，星链还有更多的功能和应用场景还没有公开，而且星链目前只完成了10%。理论上来讲，发射不同类型的卫星，或者搭载不同的设备，星链系统就会具备不同的能力。总之，星链系统是高扩展性和快速迭代的。
今年以来，星链卫星的主力型号是v2 mini，这是其第5个迭代版本。根据SpaceX官方介绍，星链v2 mini 卫星的质量约为790千克，造价约为50万美元，数据传输速度高达20Gbps，是第一代星链卫星的4倍，卫星的最低使用寿命为5年。目前，星链卫星已经发射了大约5100颗，正常工作的大约有4200颗。早期版本的星链卫星大约占3/4，但成本我们是不知道的。另外我们还知道，星链卫星互联网活跃用户数上周刚刚超过200万，提供的基础网速是220Mbps。
考虑到目前整个星链计划只完成了1/10，在整个建设成本中占比较小，而且后续还是一个持续降本增效的趋势，我们可以用星链卫星v2 mini来进行大致的等效置换。再结合上面给出的信息，我们可以计算出，当前运行中的星链卫星的、数据传输总速率大约是36Tbps，等效于1800颗星链v2 mini卫星的数据传输总速率，这样算下来，卫星自身的总成本为9亿美元。
上面这张卫星发射成本图，是两年前一家名为Visual Capitalis的知名数据公司的统计，关于它的准确性，还需要验证。我们观察到，英国卫星互联网公司One Web，之前主要是用印度火箭发射卫星，但随着SpaceX的发射报价降到5500美元/kg，它今年已经改用猎鹰火箭发射。这侧面说明了SpaceX的所有竞争对手的火箭发射成本都高于5500美元/kg，也就印证了这张卫星发射成本图基本上是可信的。
由于星舰几个月内就会成功，应该会成为星链系统未来的发射主力。以200美元/kg计算，星舰发射这些卫星的总成本约为2.844亿美元。
最后，我们按星链卫星最低5年的寿命，并基于实际服务的用户数，来计算建设星链卫星的投入效率。这个公式是：卫星总成本与发射成本之和，再除以卫星寿命，再除以服务用户数，最后我们得到的数字是1.184亿美元/百万用户/年。即在提供220Mbps宽带服务时，星链卫星为一百万用户终端、提供一年服务的总成本为1.184亿美元。实际上，随着后续星链卫星的迭代和火箭可重复次数的增加，这个成本还会更低。以上这个投入效率跟地面基站相比怎么样？
我们来算一算地面通信的投入效率，看看卫星互联网将来有没有攻占城市的潜力。首先，一个大背景是目前地面通信遇到了瓶颈。虽然运营商和设备商主导了，但是体验进步不明显、成本高很多，是用户的普遍感受。不仅有北航教授质疑，连前财政部长楼继伟也曾表示“5G没有应用场景”，后来任老爷子也说5G没有迫切需要。
其根本原因，是一个基本的物理学原理，即常量光速=波长×频率。从4G到5G，频率增大了，波长减少了。当频率增大后，能耗也会增大，当波长减少后，跨越障碍物的能力会减弱。最终就产生了一个结果：4G基站的覆盖半径是1～3千米，而5G基站的覆盖半径只有100～300米，同时能耗也增加了几倍。很难想象，按照这个趋势，将来的6G基站会怎样？
于是，很多国家开始把目光投向了卫星互联网。中国卫星网络集团有限公司，也在2021年应运而生。接下来，我们直接来算一算建设地面基站的投入效率。主要有以下成本：
6.1、基站设备成本。下图是美国联邦通信委员会（FCC）公开的数据，可以看到，5G sub6 基站的平均成本为108000美元，5G毫米波基站平均成本为52500美元，它们的覆盖半径自然不一样。如果两种5G基站数量差不多，平均价格大约是8万美元一套。
6.2、基站每年电费。5G基站功率为3～5千瓦，我们取平均值4千瓦，一年耗电约为35000·千瓦时，每年电费大概为0.3万美元。
6.5、基站的覆盖半径我们也取中间值200米，则覆盖面积为0.126平方千米，整个美国937万平方千米，完全覆盖需要7436万套基站，考虑到基站信号投影到地面的面积是圆形，要100%覆盖肯定会有重合区间，因此实际可能需要8000万套基站。
6.7、宽带服务的质量。根据运营商相关数据，美国5G网速中位数其实低于星链的220Mbps，我们当作大致相同。
通过以上数据计算得到，平均每套基站每年成本为1.55万美元，投入效率为37.24亿美元/百万用户/年，而上一节计算得出的星链卫星互联网投入效率为1.184亿美元/百万人口/年。可见就算美国5G基站只覆盖10%的领土，投入成本也远超卫星互联网。差距如此悬殊，我觉得主要原因是，绝大多数地面基站、绝大多数时候，都没有满负荷运行，而且基站位置固定，无法调度支援。卫星互联网宽带利用率则要高很多倍。
总结一下，在投入效率上，卫星互联网要远远高于地面基站。只要卫星数量不受限制，且市场自由竞争，那么卫星互联网完全有理由彻底淘汰地面基站。特别是将来的6G如果还是基站，那么覆盖半径可能只有几十米，跟中高端路由器差不多，根本没法跟卫星互联网在任何地区竞争。
“万物互联”这个词，尬吹了很多年。但实际上，所有做物联网的公司，它们的平台，都只是覆盖很小的区域、进入很少的场景、连接很单一的设备。那么，5G时代有没有可能做到万物互联呢？首先，在网速和延迟上，肯定是足够。其次，在覆盖上，明显5G还不如4G。再者，在成本和功耗上，就完全没有优势了。最后，再反问，5G能覆盖飞机、船舶吗？显然，5G实现“万物互联”的逻辑根本不成立。
再来看看卫星网络。它能轻松实现对陆地和海洋的100%覆盖，能将任何地点的、任何机器设备、以同样优质的网络纳入进来。剩下最大的问题，就是成本了。
马斯克给出的方案是Swarm小卫星。这是分布在450～550千米高度的低带宽卫星，只有一本书的大小，一次可以大量发射，成本非常低。对于数据传输量非常大的多媒体设备，可以用普通星链卫星网络。对于更多的、数据传输量极少的设备，用Swarm卫星网络就够了，每月只需5美元。理论上来讲，所有带有电子控制模块的机器，都能纳入卫星物联网，特别是大型工厂和城市基建，如果能纳入统一的物联网，或能大幅优化协作和提高效率。同时，你还可以通过云端服务器，对你全球的设备进行监视、控制和托管，非常便捷。
所谓的万物互联，难点是跨区域、跨场景、跨设备的时候。传统物联网几乎不可能完美解决这个问题，特别是一些大型项目。而这个基础闭环解决不好，后续在体验和效率上，就很难有作为了。卫星物联网，则不会有覆盖和连接的问题。而且它纳入的物联网设备非常多，这就更有利于制定更多统一的标准化方案，从而大幅提高开发效率和降低成本。同时，对于那些大项目的客户，统一管理和协调资源的优势会更明显。
综上所述，卫星物联网几乎是唯一可能做到“全球万物互联”的解决方案。但前提是，首先要能低成本建设这样的卫星物联网，显然这一点，马斯克又走在了时代的前面。
跟很多人一样，在研究星链之前，我也以为它只是一个普通的卫星互联网。但仔细想想，4.2万颗低轨卫星，地表上还有什么是它不知道的呢？它上面到底放了多少种设备？接下来我们来探讨一下星链的军事能力，以及它如何改变我们对未来战争的认知。
星链的卫星群可以提供无与伦比的地球观测能力。与GPS等被动导航系统不同，星链的卫星可以通过主动探测地面物体来获取信息。这意味着星链可以提供高分辨率的地球图像，包括地面的军事行动和基础设施的实时信息。这种能力对于作战规划和情报收集具有重大价值。
星链的卫星可以提供全球范围内的通信服务。与传统的通信系统不同，星链的卫星通信不受地理位置限制，无论在海洋或大山深处都可以实现通信。这种能力对于军事通信和协同作战具有重要意义，可以大大提高作战效率和协同性。
星链系统的星盾模块，可以搭载各种任务有效载荷，例如电子侦察、激光通信、武器系统等。这使得星链不仅是一个信息平台，也是一个强大的作战管理平台。通过托管有效载荷，星链系统可以满足各种军事需求，进一步扩大了其在军事领域的应用范围。
星链开发了一种Swarm小卫星，可以将全球任何位置的、带有电子控制模块的设备都纳入星链卫星物联网。这意味着星链可以连接各种军事设备，包括无人机、导弹、战斗机等。通过这种方式，星链可以大大提高军事设备的作战效率和协同性，使作战行动更加智能化。
星链卫星具有变轨能力，每年会有15%左右的星链卫星功能失效，但它们依然拥有动力。这意味着，星链卫星可以通过变轨能力靠近敌方卫星进行侦察或干扰，而数量庞大的失效的星链卫星，可能会被用来攻击摧毁敌方卫星，以及拦截来袭导弹。这种能力无疑大大提高了星链在军事领域的威胁性。
9.1、星链卫星星座系统，其实是一个全球通信、互联网和物联网系统。在投入的成本和效率、以及功能和应用场景上，它将来完全具备颠覆多个行业的商业潜力。
9.2、星链会改变未来战争的形态。星链系统将来很可能会成为美军最重要的信息情报收集中心、作战任务指挥中心和武器装备控制中心，这会进一步强化美国的军事霸权。
9.3、星链是一个高扩展性和快速迭代的系统，卫星装上什么样的设备，就能具备什么样的能力。在位置上，相对地表，它处于战略制高点，在科技上，他是信息技术的集大成者。如果将来，再植入高智商的AI能力，并连接核武系统，那么地球的文明与毁灭就在它一念之间！
卫星星座系统，是信息时代科技和军事的战略制高点，抢占太空有利位置，是中美全球竞争的关键一环。星链和SpaceX强大竞争力的关键，是频繁、低成本的太空发射，这是我们追赶时首先要解决的问题。
