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不甘落后,亚马逊 披露星座服务目标及部署和离轨方案

发布日期: 2019-07-11
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不甘落后,亚马逊 披露星座服务目标及部署和离轨方案




来源 | 航小宇(hangxiaoyucasc)

卫星与网络




不甘落后,亚马逊
披露星座服务目标及部署和离轨方案

亚马逊称,即使把 所有拟建巨型星座加到一起,也满足 不了总的消费者宽带需求。图为亚 马逊首执贝佐斯


亚马逊公司在7月4日报送 给美联邦通信委员会(FCC)的材料 中披露了其拟由3236颗卫星 组网的宽带计划的更多细节,声称其 星座只需有不到1/5的卫星 到位就能在有限的区域启动服务。


亚马逊的“柯伊伯系统”卫星设计寿命将是7年,还不到 传统静地通信卫星的一半。这些卫星将分5拨发射。第一拨包括578颗卫星,将会向 两个横向覆盖条带提供互联网服务,其中一个在北纬39度和北纬56度之间(大致是 从费城以北到莫斯科),另一个则在南纬39度到南纬56度之间(大致是 从新西兰黑斯廷斯到大西洋英属南桑威奇群岛上方)。后续4拨发射 将会把覆盖区扩大到赤道。


亚马逊 并未说明其卫星将在何时或将采用何种火箭发射。公司创 始人贝佐斯拥有自己的运载企业,即蓝色起源公司。蓝源入轨发射用的“新格伦”火箭定于2021年首飞。


亚马逊要建设“柯伊伯系统”的消息是4月份通 过其向联合国下设机构国际电信联盟(ITU)报送的 文件披露出来的。最早由GeekWire网站报 出的那份申报材料所含信息很少,只给出 了卫星数量及拟用轨道。ITU负责全 球层面的频谱协调,以防不 同通信系统之间出现干扰。FCC则负责 美国的通信监管,而由于 美国是亚马逊的执照颁发国,FCC还要负责“柯伊伯系统”发射和运营的授权。


市场和基础设施


根据申报材料,亚马逊把让“美国和 全球各地亿万欠缺服务的消费者和企业”能够上网作为“柯伊伯系统”的主攻方向。因要求 有低成本终端而常被视为巨型星座项目最难啃的骨头的消费者宽带需求却可能是亚马逊眼中最大的一块市场。亚马逊对FCC表示,消费者宽带服务需求“远远超 出迄今提出的所有(非静地卫星)系统所 能带来的潜在容量,包括亚马逊的‘柯伊伯系统’”。太空探 索公司拟设多达1.2万颗卫星的“星链”星座和一网公司拟设650~2000颗卫星 的星座也都把消费者宽带作为主攻目标。两者都 已有初期卫星在轨。


“柯伊伯系统”将瞄准包括飞机、船舶和 陆地车辆在内的运输系统。这将让 该星座成为其它拟议中的低地轨道系统的竞争对手,比如电 信卫星公司和低轨星公司的系统。电信卫 星公司和低轨星公司的系统都不把消费者宽带作为重点。


为了能 服务于各不同市场,“柯伊伯系统”将依靠 电扫平板相控阵天线和机械扫描碟形天线兼而有之的用户终端。亚马逊说,“柯伊伯系统”卫星将配备Ka波段相控阵天线,以形成 连向地面用户终端的可再编程点波束。


亚马逊表示,它拥有让“柯伊伯系统”变为现实所需的资源,包括全 球计算基础设施、洲际光缆和数据中心。它还把“亚马逊网络服务”(AWS)作为其 具有先进技术开发经验的一个例证。亚马逊网络服务公司5月份启 动了一项卫星地面站业务。亚马逊还提到了其Amazon Prime Air(“亚马逊空中金牌会员”)无人机快递项目和Amazon Scout(“亚马逊侦察兵”)自主包裹快递项目,但并未 说明那些项目会否或将如何融入“柯伊伯系统”。


碎片缓减和离轨方案



据亚马逊预测,“柯伊伯系统”若有卫星报废,顶多也只需10年时间就会自然离轨。该系统 拟把卫星分为三“层”,轨道高度分别是590公里、610公里和630公里,均属低 地轨道较低的范畴。由于靠近地球,亚马逊 预计其报废卫星平均会在5~7年内自然离轨。


若一颗卫星在过了“预定等待期”之后与地面站失联,它将会 自行采取退役措施。这一退 役处置过程包括降低轨道,然后耗干蓄电池,排空燃料管路和贮箱,并确保充电线路“被永久切断或熔断”,以消除 发生意外再充电的风险。该公司称,通过采用星上推进,被主动 处理掉的卫星应能在一年内离轨。


亚马逊“柯伊伯系统”的“设计目标”是对一 种化学惰性燃料采用“不增压 的非爆炸性推进剂存储”。该公司称,它正在 同美国空军合成空间作战中心开展安全方面的合作,涉及星 座设计和变轨方案。它说,一些商 业空间态势感知公司也参与了那些工作。


亚马逊称,它打算 把生产型卫星发射到国际空间站以下的轨道高度,并在那 里开展系统检测,然后再 把卫星轨道高度提升到目标工作轨道高度。虽然由 此可能会缓解与人员在轨安全相关的担忧,但“柯伊伯系统”却可能 会带来星座间卫星相撞的担忧。亚马逊 星座最低一层的轨道高度只比太空探索公司“星链”星座中的一层高40公里。


FCC4月份批 准了太空探索公司让约1600颗卫星工作在550公里轨道的方案。按照设想,“柯伊伯系统”有784颗卫星将部署到590公里轨道,另有1296颗轨道高出20公里,为610公里,而余下1156颗则会再高出20公里,为630公里。


一网公司辩称,为避免卫星相撞,各星座之间应设125公里的隔离区。而亚马逊对FCC表示,星座之间相互隔开40公里“可允许 不同卫星运营商的轨道位置保持控制技术存在潜在的可变性”。





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