为什么Starlink的卫星要部署在低地球轨道(LEO)上?

秀云 蒋
秀云 蒋
Technology policy analyst focusing on space.

哈喽,这个问题问得很好,很多人都有这个疑问。我尽量用大白话给你解释一下。

简单来说,把卫星放在低地球轨道(LEO),核心目的就两个字:体验。就是为了让你用起来感觉和地面上的光纤宽带没啥区别。

你想想我们平时用网最讨厌什么?转圈圈(延迟高)和看马赛克(网速慢)。Starlink把卫星放得这么低,就是为了解决这两个问题。


1. 超低延迟(告别“转圈圈”)

这是最核心的原因。

  • 物理距离决定一切:传统的卫星电视或卫星电话,用的是地球同步轨道(GEO)卫星,那玩意儿在 36000公里 高的天上。信号一来一回,光都要跑一会儿,延迟大概在600毫秒以上。
  • Starlink的优势:Starlink的卫星在 550公里 左右的低轨道。距离缩短了几十倍,信号一来一回延迟能降到20-40毫秒。

这是什么概念呢?

你可以想象一下,同步轨道卫星就像你在北京,要跟一个在纽约的人喊话,等他听到再回话,半天过去了。而低轨道卫星就像你俩在同一个足球场的两头喊话,一下子就听到了。

对于打游戏、视频通话、在线会议这些场景,低延迟是命根子。谁也不想在《CS:GO》里开了一枪,零点几秒后子弹才飞出去吧?

2. 更高的网速(拒绝“马赛克”)

卫星离得近,信号就强,就像手电筒离墙越近光斑越亮一样。

  • 信号强度:更强的信号意味着数据传输可以更稳定、更高效,也就实现了更高的下载和上传速度。Starlink目前能提供100-200Mbps的下载速度,未来目标更高,这在传统卫星互联网是不可想象的。
  • 覆盖效率:虽然一颗低轨道卫星覆盖的面积比高轨道卫星小得多,但Starlink用成千上万颗卫星组成一个“星座”网络。你在任何地方,天上总有好几颗卫星为你服务,它们像传球一样把信号传递下去,保证你网络不断线。

3. 发射成本和“太空环保”

  • 发射便宜:把一个东西扔到550公里的高度,比扔到36000公里要省力(省燃料)得多。所以马斯克的SpaceX可以用一枚火箭“一箭多星”,像下饺子一样把几十颗卫星送上天,大大降低了单颗卫星的部署成本。
  • 处理太空垃圾更方便:卫星也是有寿命的。低轨道卫星报废后,可以利用仅存的一点燃料稍微降低轨道,然后地球大气层会像一只无形的手,慢慢把它拽下来烧毁。而高轨道卫星一旦报废,几乎会永远飘在上面成为危险的太空垃圾。

总结一下

所以,Starlink选择低轨道,就是用“大力出奇迹”的方式——发射超多卫星组成一个天基互联网,来换取和地面光纤媲美的 “低延迟、高带宽” 用户体验。虽然技术和管理上更复杂,但为了让住在偏远地区、海上、或者野外的人也能流畅地上网、打游戏、看4K视频,这一切都是值得的。