3月26日，隨著印度LVM3火箭成功發射英國一網公司36顆衛星，一網公司完成了其低軌互聯網星座一期的最后一次組網部署，即將形成全球服務能力。一網星座建設過程中，經歷了技術、政治、經濟等多重考驗。按設計，這款星座有哪些技術亮點？具備怎樣的功能和用途？未來它有望如何繼續發展，以發揮更大的作用呢？
建造歷程峰回路轉
由于近年來互聯網流量經濟的發展，許多互聯網巨頭盯上了數十億的潛在用戶，一網公司創始人格雷格·懷勒也抱有同樣的夢想。他在英國倫敦創立了一網公司，初步目標是建設由數百顆衛星組網的低時延低軌寬帶互聯網星座，宣稱目標是“讓地球上所有人在任何地方都能無縫上網”。
印度火箭發射一網衛星（照片來源：印度空間研究組織）得益于公司創辦者對通信行業“熟門熟路”，公司初期發展頗為順利。2014年，一網公司的前身提出計劃——建設包括648顆小衛星的星座，隨后從瀕臨破產的另一家公司獲得了所需的頻軌資源，并向國際電信聯盟注冊。2016年1月，一網公司、歐洲空客防務及航天公司合資成立一網衛星公司，開啟衛星生產工作。2017年6月25日，一網公司拿到了美國低軌道衛星通信網絡運營執照，獲準在美服務落地。
從互聯網衛星項目各方面來看，當時一網公司應該是籌備最全面的，且領先同行。正因為該項目在供應鏈、頻譜、發射許可、審批和空間碎片緩解等方面都已先期有所準備，給予了投資人相當大的信心。
此后一網公司遭遇了衛星造價和項目總體成本上漲、在多國申請頻帶遇阻、項目籌資不順等挫折，首批衛星發射也多次延期。不過，隨著2019年2月27日由阿里安航天公司經營的俄制聯盟火箭在法屬圭亞那庫魯航天發射中心運送首批6顆原型衛星升空，一網公司的前景再次被看好。
然而，受新冠肺炎疫情沖擊，其資金鏈斷裂，一網公司被迫于2020年3月向法院提出破產保護申請。隨后，英國政府、印度巨頭在7月3日與一網公司達成了收購協議，分別注資5億美元。再加上軟銀集團、美國休斯網絡系統公司、歐洲通信衛星公司等投資者慷慨解囊，一網星座總算獲得了足夠的資金支持。
禍不單行，2022年俄烏沖突爆發后，由于西方制裁，一網公司與阿里安航天公司簽署的使用俄制火箭發射衛星的協議被迫中止。當時一網星座只完成了一期66%的衛星部署工作，僅在北半球較高緯度區域開通了連接服務。
所幸一網公司在發射暫停后不久就開展補救行動，分別與美國SpaceX公司、印度新太空公司達成了新的發射協議。此后，美國獵鷹9火箭和印度火箭分別執行了3次和2次發射任務，最終完成了一網星座一期的部署工作。
技術亮點不容忽視
隨著星座初步部署完成，一網公司成為第二個具備全球服務能力的巨型互聯網星座運營者。由于設計頗有獨到之處，與星鏈星座相比，一網星座有著不容忽視的技術亮點和某些優勢。
一網衛星即將裝入火箭整流罩（照片來源：印度空間研究組織）眾所周知，一網星座第一階段利用648顆部署在近地軌道的衛星，實現服務區覆蓋，提供全球寬帶互聯和物聯服務。這些衛星包括588顆值班衛星和60顆備份衛星，分布在高度1200公里、傾角87.9度的18個軌道面，相鄰軌道面間隔9度。
這些衛星性能不俗，單星發射質量為147.5公斤，載荷包括2個遙測天線、2個Ku波段天線和2個Ka波段天線，分別用于用戶通信和關口站通信，通信容量達到8吉比特/秒，即每秒有望傳輸1GB數據。通過采用太陽能板配合鋰離子電池供儲能系統，衛星在軌工作壽命約為5年。當一網衛星在非赤道上空運行時，單顆衛星可產生16個Ku頻段波束，實現多重覆蓋，每顆衛星覆蓋范圍1080×1080公里，確保每個用戶至少能在1顆衛星的“視線”內。提供服務時，單顆衛星與地面用戶終端的連接時間不超過2.5分鐘，多顆衛星可接力完成通信服務。
從這些描述不難看出，一網星座放棄了星間鏈路設計，而是在全球共布設了44個關口站。用戶終端提出服務請求后，由一網衛星通過Ku波段天線接收請求，再由Ka波段天線轉發至可用的關口站，關口站則將請求提交給網絡服務器。返回數據后，一網衛星通過Ku波段天線將服務數據輸送給用戶終端。
在赤道上空的一網衛星為防止與地球同步軌道衛星的頻段發生互相干涉，特別設計應用了“漸進傾斜”技術。簡單地說，在過去的技術條件下，當赤道上空的一網衛星剛好運行到地球同步軌道衛星下方時，一網衛星的信號不佳，只能關閉衛星服務；但“漸進傾斜”技術可以通過改變非垂直干涉“窗口”衛星的俯仰姿態，逐步傾斜衛星信號波束，在垂直干涉“窗口”衛星關閉服務的情況下，赤道星下點區域內的客戶仍能獲得服務。
在衛星制造方面，一網星座頗有亮點。公司借鑒汽車制造業經驗，建設了全球首個先進衛星批量制造工廠、世界首條衛星生產流水線，通過一體化設計、生產、總裝與測試，實現了每月40顆衛星的生產速率。生產中，公司大量采用協作機器人、自導引運輸車等自動化措施，使零部件測試流程提前于部件交付，并利用數字化測試，大幅提升了生產效率。
大量衛星被發射后，空間碎片緩解措施必不可少。一網衛星采用氙離子推進器，進入數百公里高的初步軌道后，將依靠電推系統開展軌道提升，花費約3個月時間，最終進入高度1200公里的軌道。衛星失效后，借助可靠的氙氣電推進系統，有望在5年內將軌道近地點改為小于200公里，最終墜落大氣層中燒毀。
全球拓展力爭上游
一網星座一期部署完成后，下一步任務就是應用推廣。2022年7月，一網公司和歐洲通信衛星公司宣布了合并計劃，使得在近地軌道上的一網星座可以與地球靜止軌道上的大型視頻數據中繼/寬帶衛星平臺緊密協作。
這被認為是商業衛星通信市場的一次重大整合。1977年成立的歐洲通信衛星公司運營著36顆地球同步軌道通信衛星，這些衛星通常比近地軌道寬帶衛星更大且功率更強，在固定的地理區域為大量客戶提供服務。但它們在地球兩極的信號覆蓋范圍有限，通信延遲也值得關注，如今與近地軌道星座“強強聯手”，必將取長補短，獲取更佳的綜合效益。
一網公司通過分銷商向各國企業和政府客戶提供寬帶互聯服務，特別是在印度企業持股后，有助于進一步拓展服務市場。據悉，一網已經與休斯通信印度私人有限公司簽署了6年期寬帶分銷交易，后者是印度企業巴帝電信和美國休斯網絡系統公司的合資公司。而美國休斯網絡系統公司也是一網公司的小股東，正在印度等地為其建設關口站。
商業推廣和硬件建設幾乎是齊頭并進。在星座一期建設完成后，一網公司致力于更大的星座二期項目，最終計劃在1200公里高度近地軌道上部署6372顆衛星，在8500公里高度的中軌道部署1280顆衛星。有分析認為，預計一網星座二期項目的歐洲特色更濃，歐洲通信衛星公司的資源將為其提供資金支持。
此外，第二代一網衛星將優先在英國制造，并計劃從2025年開始使用可回收復用的人族系列火箭發射。
隨著商業衛星“參軍”趨勢興起，英國政府還在考慮把一網星座拓展為軍用級全球導航衛星系統的替代品。由于英國脫歐，英國軍方不能保證未來順利使用歐洲伽利略衛星導航系統的軍用級加密信號，一網星座為其提供了一種可能的備用方案?？梢哉f，一網公司的業務將逐步涉足英國具有戰略意義的領域，助其向航天領域先進行列“發起沖鋒”。（作者：于遠航）
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