星链技术设计（starlink techriage design）

1.星链

 定义： 

星链，是美国太空探索技术公司的一个项目，太空探索技术公司计划在2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络提供互联网服务，其中1584颗将部署在地球上空550千米处的近地轨道，并从2020年开始工作。但据有关文件显示，该公司还准备再增加3万颗，使卫星总量达到约4.2万颗。 2021年3月11日，美国太空探索技术公司(SpaceX)的“猎鹰9”号运载火箭，携带一组60颗“星链”互联网卫星在美佛罗里达州发射升空。旨在为世界上的每一个人提供高速互联网服务。 星链计划的宗旨是开发出“全球卫星互联网系统”，并能运用在例如火星等环境上，在太阳系内部署通信基础建设。

 

历程：

2015年，SpaceX首席执行官伊隆·马斯克在西雅图宣布推出一项太空高速互联网计划——星链计划。凭借远远超过传统卫星互联网的性能，以及不受地面基础设施限制的全球网络，星链可以为网络服务不可靠，费用昂贵或完全没有网络的位置提供高速互联网服务，另外也有可能结束当今世界存在的网络封锁。

2018年2月22日，SpaceX在美国加州范登堡空军基地成功发射了一枚“猎鹰9号”火箭，并将两颗小型实验通信卫星送入轨道，星链计划由此开启。

2019年10月22日，SpaceX首席执行官伊隆·马斯克成功通过星链发送推特，并表示星链已能提供天基互联网服务。Starlink的目标是到2020年在美国北部和加拿大提供服务，到2021年将其服务范围扩大到接近全球。届时在地球上空的预定轨道部署由12000颗卫星组成的巨型卫星星座。

星链带来的负面作用：

然而，星链在带来便利的同时，也会带来一些负面作用。比如原本“洁净”祥和的夜空，会因为这些数量繁多的星链通信卫星而变得嘈杂，在拍摄夜空美景时，会因此变得困难重重，仰望天空看到的不再是天然的星星，而是一串串星链卫星。另外由于通信卫星占据太多近地轨道，导致近地轨道出现拥堵，对于火箭卫星发射，甚至于一些其他领域的在轨卫星调试都带来深远的负面影响。当这些近地卫星到达服役年限后，大部分坠入大气层烧毁，但仍然会残留相当多的零件在近地轨道中，形成更多太空垃圾，威胁在轨运行的航天器。

星链技术设计：

Starlink卫星是SpaceX公司4425星低轨移动的通信星座，旨在为地球上的每个人提供宽带互联网，它将在1150公里的轨道上运行大约1万颗卫星。这种量产型卫星搭载了通信载荷，通信频点采用Ku和Ka波段，卫星采用光学星间链路，相控阵波束形成和数字处理技术。

Starlink卫星外形特征为平板设计，带有一块太阳电池阵，单星重量227kg，卫星在运载整流罩内采用堆栈叠放方式，不需要分配器，其推进装置和轨道维持装置同时也是离轨装置，是一种以氪为工质的霍尔推进器。

Startracker导航装置继承自龙飞船，卫星被设计成具有自主避撞控制能力，基于上传的轨道数据，寿命末期，卫星将执行离轨程序，最后再入大气层每颗卫星的使用寿命大约为 5 到 7 年，退役后，推进器为卫星减速促使其脱轨，脱轨后的卫星会坠入大气层烧毁。目前，StarLink卫星能够做到燃烧掉 95% 的重量，随着技术的迭代，未来能够做到 100% 的大气层中销毁，不对地面上的人或建筑造成任何可能的伤害。

第一组1584颗卫星将运行在550km高度的轨道上，后续星座将被安排在1200km的轨道以及极低的340km轨道上，最终的星座规模将达到12000颗之多。最初的75颗卫星版本称为V0.9，属于原型卫星，它们之间没有星间链路和Ka波段天线，这些卫星被用于进行广泛的性能测试和部署试验，最终将被抛弃离轨。在发射过程中，60颗卫星被紧密堆叠放置，并没有部署器，60颗卫星最大限度地利用了Falcon-9 v1.2 (Block 5)运载火箭的整流罩空间，未来更大的运载整流罩空间还将容纳更多的卫星。2019年5月份发射的首批60颗V0.9卫星中，其中3颗失效，还有两颗按照计划将进行主动离轨测试，其余的55颗卫星将升至运行轨道。后续发射的v1.0版卫星将主要增加星间链路（备注：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。）功能。

SpaceX计划发射的通信卫星重量约为386公斤（备注：星链v0.9卫星每颗重约225公斤），规格为4m×1.8m×1.2m，相当于一辆迷你Cooper汽车。每颗卫星有两块太阳能电池阵，每块的面积为12平方米。

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