1月29日，SPACEX公司使用3手的猎鹰9号火箭发射了第四批60颗星链卫星，引发了一些网文"又又又又"式的奇葩标题。星链计划一提出，就得到了舆论的广泛关注，不少质疑更多吹捧；随着四批60颗卫星先后上天，SPACEX已经成为了世界上拥有卫星最多的私营公司。那么，星链计划实施的怎么样？前景又如何？
作为一名马斯克日常DISSer，本文的答案当然是
——与拥趸们的期望相比，并不怎么样。
一、最初的计划
首先，来了解一下星链计划的方案细节。
2015年马斯克提出星链计划，为用户提供容量达1Gbps、延迟低于25ms的宽带服务。次年，SPACEX公司向美国政府申请批准发射星链卫星。在提交给美国联邦通讯委员会的一份文件中，SPACEX提出将发射4425颗卫星，轨道为1150千米到1325千米之间，每颗卫星不包含太阳能电池板重量约386公斤。第一批分四组：前800颗卫星，满足北美洲和拉丁美洲的天基高速互联网需求；第2组400颗卫星，分布在8条轨道上，每条轨道50颗卫星；第3、4组分别为375颗、450颗卫星组成，分布轨道分别为5条、6条；剩下的3275颗卫星将在第1批到位后发射。最后1批，7518颗卫星将搭乘重型猎鹰拔地而起，工作在仅340公里的高度上。
星链卫星的通信方面，工作频率计划如下图（重点关注用户上行、下行那两行即可）：
受益于Ku、Ka、V波段的高频率（相比之下，5G通信的频段在5GHZ以下）和很低的卫星轨道，星链卫星第一期的单星通信容量约可达到17-23Gbps。整个星座的数据吞吐量可达到100Tbps左右。卫星使用了大功率相控阵天线，可以高效分配若干点状波束连接终端，地面客户只需要使用"一个披萨饼"大小的天线就可以与卫星开展通信，因为频段的原因，5G手机当然不可能直接和卫星通信。同时，卫星之间采用激光星间链路实现空间组网，达到网络优化管理、降低时延以及服务连续性的目标。
从设计的轨道来看，星链计划的卫星部署类似于当前的5G策略，用大部分极低轨道的卫星，满足地面高速互联网的追求，用1150公里较高轨道覆盖较大的范围，保证在较低网速的妥协状况下保证尽可能稳定的连接。在这种状态下，1150公里高的卫星可以覆盖1100公里左右的地面范围；较低轨道的"高速"卫星，覆盖的范围在350公里左右。从通信能力来看，星链计划整个追求的是使用12000颗卫星做到全球无死角的网络覆盖，为全球49%的尚无互联网的人提供上网便利，并将现有的世界平均网速提升180倍（1Gbps）；同时彻底解决光在光纤网络中传播速度只有真空中的1/3这一无可避免的延时问题，最终实现10ms的极低延迟，从而全面替代传统光纤网络，实现高速、高带宽、低延迟全球互联网，占领3%以上的全球互联网连接市场，大约为300亿美元/年。
星链计划建成后，将具备以下2个方面的功能：
——为全球尚未连接到互联网的偏远地区和传统死角提供高速互联网服务，包括飞机、远洋船只、海岛等，并作为紧急情况下的备份上网方案；
——为金融领域等时间敏感用户提供全球长距离数据传输的延迟问题。
星链计划建成以后，将不会具备以下几个方面部分网友认为的可能的功能：
——直接超越5G成为新一代个人即时通讯手段：星链卫星不能直接和手机连接，而要通过终端天线，再以WIFI等形式同手机连接，超过WIFI覆盖范围，手机上不了网。
——特别适合分布式储存、数字钱包等区块链技术：星链就是星链，和光纤互联网没有什么本质性区别，区块链在星链上能做的，在光纤互联网上同样能做；同时，区块链应用恰恰对通信容量要求很高，并不适合高成本的卫星通信方式。
——取代GPS：星链上没有原子钟，没法授时自然没法定位。作为追求最低发射成本的卫星，其上面的每一克重量都是宝贵的。迭代放大版是最不划算的选择。
——军事用途：同样，卫星上不可能再为别的网友幻想中的功能而增加哪怕一克的重量。至于说什么变轨去拦截弹道导弹更是无稽之谈。星链卫星在上升轨道过程中撞到别的什么卫星或者太空垃圾是很可能的，拦截弹道导弹？星链卫星的霍尔推进器是典型的"水滴石穿"型推进器，推力级小消耗物质也级小，也就是比冲很大。因此星链卫星的变轨是十分缓慢的过程，上升200公里轨道的时间就以月计，如果从300公里上升到1125公里的轨道上可能需要差不多一年的时间。洲际导弹20分钟就在某国投降之前打到某黎了。至于和F35之间的连接，任何宽带卫星通信从技术上做到都不是难事。
二、计划有变
2019年5月25日，猎鹰9号火箭发射了星链计划第一批60颗卫星。这批卫星每颗重227公斤。标称轨道为550公里。卫星仅支持Ku波段通信，原计划的Ka和更高频的V波段不见踪影，星间激光通信也不存在。使用动量轮的自主碰撞规避系统同样也没有安装的迹象。SPACEX也承认，这批卫星属于"0.9"版本。
2019年11月11日，猎鹰9号火箭发射了星链计划第二批60颗卫星。这批卫星被标称为"1.0"版本。卫星重260公斤，增加了Ka波段天线，并对生产材料进行了改进使得重返大气层时能够100%烧毁。卫星底部做了涂黑处理，减小对天文观测的影响。
2020年1月7日、29日，第3、4批各60颗"1.0"版本星链卫星发射成功。前四批所有的星链卫星轨道高度都是550公里。
2019年10月15日，马斯克发了一条推特，宣布星链计划卫星数目猛增30000颗，达到了42000颗以上的水平。
三、质疑
（一）对计划本身的质疑。星链计划一经发布，参半的毁誉主要来源于两个不同的专业：从事航空航天相关专业的人们一片叫好，毕竟100万美元一颗的卫星实现数以万计大批量生产，是多少卫星领域从业者的梦想；而低至4000美元/公斤的发射价格又激发了无数火箭爱好者的航天梦——离把在下的75公斤打上去的距离又近了一步呢。再加上马斯克的豪言壮语、漂亮的PPT和火箭/整流罩回收图片，SPACEX简直是人类航天希望之光。
但是在通讯领域则是一片质疑之声。SPACEX对卫星的许多关键细节例如波束数量、天线功率讳莫如深，但是参考最新的铱星二代860公斤重量基础上的L波段的相控阵共48个波束来看，尽管毫米波的天线尺寸一定比L波段的要小，但是质量上的差别使得星链卫星的相控阵天线的TR单元数应该和铱星没有数量级上的差距。极为有限的波束意味着单星覆盖范围内的可用接收器也就是用户将十分有限。按照计划中的1150KM高度计算，单星覆盖地面范围约为88.25万平方公里。比宁夏自治区和青海省面积之和还要大。即使按照西藏自治区的人口密度（加上游客）3人/平方公里计算（要知道这个水平仅相当于世界上人口密度最低的大洋洲的人口密度），3%的市场份额、10%的同时活跃用户数，也有8000台终端需要连接。而8000台去分享单颗卫星20G的通信容量，单路用户的通信容量只有2.5Mbps，离马斯克承诺过的每个用户1Gbps的带宽相差400倍。按照马斯克宣布要建100万个地面站，100T的全部通信容量只够给每个地面站分到0.1G的容量，单个用户容量达到1G的说法真的不知从何说起。另外，Ka波段通信受到天气影响很大，雨雾天气下卫星通信将受到影响。
（二）对星链计划当前状态的质疑。与原有计划相比，当前的星链卫星"并不怎么样"，缺少几乎所有马斯克当初承诺过的亮点：
——星间链路并不存在。SPACEX号称卫星之间的采用10000GHZ速率达到100Gbps以上激光的星间链路在当前版本中并不存在。因此，所有数据都必须通过地面站多次转发。这就意味着当前星链通信容量极低、延迟极高。从这个角度看，当前的星链系统远远不如2019年初就已经发射完毕、采用Ka波段星间链路的二代铱星。
——网络延迟不达标。同样基于缺失星际链路的关系，信号传输距离将至少倍增并依赖于地面站的处理速度，这样的网络延迟和现有的其他卫星通信系统没有差别甚至会低于二代铱星。
——自主碰撞规避系统未起作用或者不存在。星链卫星工作的高度，是各种地球观测卫星和空间站的运行的黄金高度，轨道资源宝贵。12000颗甚至后期的40000颗在轨星链卫星，很容易造成和其他卫星的碰撞。2011年，NASA警告的太空垃圾数量是2.2万片"已经达到了危险的临界点"现在一下子多了40000个飞行物，还是同一高度的，那可以说是"走自己的路，以后谁也别想走路"了。SPACEX宣称卫星上装有自主碰撞规避系统，但是没有证据证明已经安装并能有效使用，相反，2019年，欧洲航天局发现Starlink 44卫星有千分之一的几率和其Aeolus地球观测卫星碰撞——这一几率高出了必须进行规避操作的10倍。欧洲航天局马上联系了SPACEX，后者"显然也接到了"碰撞警报，但是SPACEX拒绝移动Starlink 44卫星，欧洲航天局无奈只能对自己的Aeolus地球观测卫星进行两次变轨操作，花费以百万欧元计。事后，SPACEX解释"待命寻呼系统中出现了一个bug，导致星链操作人员看不到关于这个概率增加的后续通信"。这种解释，至少从一个侧面显示了"自主碰撞规避系统"的不自主性，而霍尔推进器极其极其缓慢的加速度也否定了规避的效率。仔细想想这种动机也能解释——毕竟是量产型低成本卫星，每颗100万，所谓"赤脚的不怕穿鞋的"，撞就撞吧。
图：星链卫星星座三维构型（4425 颗）
——轨道变化巨大。之前1150公里的轨道变成为550公里，原因不得而知，也许认识到覆盖面积过广或者卫星天线发射功率不足等其他问题。轨道下降后，覆盖面积缩小为20万平方公里，但并没有数量级上的变化。因为轨道的下降，要达成更大的覆盖面积，更多的卫星必不可少。所以卫星总数量将增加到40000颗以上，典型的"面多加水，水多加面"。
——卫星寿命不足。原先的1150公里的轨道卫星，有7年左右的寿命和几百年的在轨时间。但是降到550公里以后，这个高度就在地球大气散逸层以内了，卫星会受到空气阻力不断减速降轨，需要霍尔发动机的不断工作进行维持，5年的寿命都很难保证。
——卫星发射能力不足。星链计划最让人瞩目的部分就是猎鹰9号一箭60星的超强发射能力。这60星，正好可以装满整个猎鹰9号的整流罩。但是要意识到，前四批卫星和原计划的386公斤的重量存在50%左右的差距，这个差距不是因为SPACEX采用了更先进的技术节省了重量，而是削减了V波段通信、星间激光通信等一系列重要功能实现的。即使在这个重量下，猎鹰9号仍然没有能力将卫星送入550公里的轨道，而是在300公里左右的轨道释放卫星，再由卫星的霍尔推进器自主爬行到550公里轨道。这是什么概念？这就意味着，如果长征五号遥一发射最终是靠远征一号上面级推动才使卫星入轨从而判定长征五号遥一发射"部分成功"的话，那么可以说，猎鹰9号每一次送星链卫星上天都只能判定为"小部分成功"。消耗宝贵的卫星燃料将卫星送入轨道，使得卫星在自主上升过程中容易与其他空天飞行器碰撞，也使得卫星以后用来维持仅550公里甚至后期340公里轨道的宝贵燃料不足，大大缩减了卫星寿命。同时，这个爬升过程需要几个月时间，而卫星寿命总共就不到五年，卫星的宝贵寿命有很大一部分是花费在爬升入轨这个毫无产出的阶段。
四、前景
总体来说，SPACEX的星链计划方案激进，宣传高调，实际产品现阶段却和其他低轨宽带卫星基本无甚差别甚至还有所差距。可以说，在首批240颗卫星中，也许相控阵天线的配置、卫星切换时的稳定连接等方面还是可圈可点的（实际情况除SPACEX公司外谁也不知道）。但是真正划时代的技术目前基本不存在。可以说，SPACEX把简单的活都干了，从而营造一种星链卫星已堪重要的表象，吸引舆论眼球和更多融资，而只有更多的融资，才能确保卫星装上V波段天线和星间链路以及相应的路由器等配件，而一旦装上这些，前几批发射的不具备上述功能的卫星将成为落后的"孤岛"；即使装上这些，大量用户的体验也达不到宣称的1G带宽，同时一定会面临新卫星造价与重量陡增、发射成本也同步上升的新问题。意料之中的，2月7日，SPACEX公司宣布有意分拆星链业务并寻求IPO融资。
实事求是地说，以马斯克的融资和经营能力，完成全部星链计划也许是可行的。但是即使完成了，其互联网连接市场的份额何时能达到3%也将打个问号。毕竟即使按现在的世界人口的一半为基数来算（当前互联网覆盖率约50%），再扣除中国的21%的用户数，最初300亿的成本摊到其中3%的用户上，也需要每人承担至少316美元，再加上购买接收终端还需要300美元。再加上因为卫星轨道很低，需要经常更新卫星，所以远期成本不会有下降的可能性，另外还需要考虑盈利和新增加的30000颗卫星必定引起的预算超支。在如此高昂的费用面前，用户们将面对的是受天气影响并不稳定的连接和可能只有ADSL级别的网速。而且用户越少价格越高、用户越多网络越卡，真的是尴尬。
不吹不黑，星链计划确实是一个庞大而光辉的计划，但实际上和一网、铱星二代或者其他的低轨宽带星座并没有本质区别。也许马斯克确实是一个让人敬仰的理想主义者，但是不能排除星链计划和超级高铁一样无疾而终的可能性，也不能排除SPACEX想用资本的钱为自己占据轨道和频率资源的"险恶"用心。毕竟所谓低延迟、为偏远地区提供互联网服务、提供应急上网备份等功能只要是低轨宽带卫星都可以做到，而铱星二代和Oneweb公司的产品卫星数目大大减小，技术更加成熟，对太空生态影响更小，建设进度也明显比星链快。同时也要认识到，真正需要卫星宽带的偏远地区、航空和邮轮旅客，其市场规模和整个互联网连接市场相比真是微不足道，网上说可以服务珠峰攀登的，珠峰大本营4G信号满格难道不比星链香吗？