狂！目標全球各地都要有訊號！馬斯克的「星鏈計畫」到底是什麼？｜志祺七七

hiho～大家好，我是志祺！「星鏈計畫」是馬斯克在2015年提出的一項「太空網路建置」計劃，構想是在地球的上空佈滿數以萬計的通訊衛星，組成一個人造行星帶，這個行星帶可以讓全球上網零死角，而且比傳統的衛星網路更快速、更低延遲，也就是說，未來不管是在太平洋上，或是喜馬拉雅山上，都能享有高速網路的服務。這個計畫聽起來很狂，但已經是現在進行式了！目前SpaceX 已經成功部署了約1800顆衛星，並且計畫在 2025 年達到1.2萬顆。要知道，2019年全球的「在軌衛星」也才2000多顆，星鏈計劃直接破紀錄。估計最快只要 2年，我們就可以開始使用星鏈的網路服務。今天我們會先談談星鏈計畫的原理，接著介紹該如何使用、使用的體驗如何，最後再來看看，這項新科技可能會為人類文明帶來什麼改變！

我們平常上網，大多是使用光纖或是手機的行動網路，但是在許多偏遠地區，像是山區、沙漠或是小海島，因為建基地台、拉電纜，都非常費工、費時，所以電信商不會在這些地方建置網路設備，導致這些偏遠地區，形成網路服務的破口。如果想要在這些邊緣地區上網，就只能用俗稱「小耳朵」的天線來接收通訊衛星的訊號了。傳統使用的通訊衛星，大概有一輛汽車這麼大，通常會被放在離地球約3萬6千公里遠的軌道上，在這個軌道上衛星繞地球的速度，跟地球自轉的速度一樣，所以從地面上看起來，衛星是靜止不動的，這可以讓地面上的天線不需要轉動就能一直對準衛星，不用擔心訊號會突然中斷，而且，也因為它的距離夠遠，一顆衛星的訊號可以含涵蓋地球很大的範圍，大概只要三到四顆，就可以覆蓋整個地球。可是，距離遠也有缺點，就是訊號強度較低，而且容易延遲。

由於衛星訊號是從用戶端的天線將指令打上天空後，再往下傳給遠端的地面接收站，而遠端地面接收站蒐集到數據後，再打回用戶端，也就是說，一來一往，至少要走四次的天與地的距離，就算以光速傳播，還是會有至少0.5秒的延遲，這對於某些特別需要即時性的活動，例如打電動，或是股票高頻交易等等，就是非常致命的問題。因此衛星網路的應用上，就有滿多侷限，而且，它的費用高，一般也很少用於家庭，大部分是拿來做大區域的影音廣播，或是提供跨國際的衛星電話服務。為了克服這些限制，現在世界各國開始發展距離地球更近的「低軌道衛星」，而星鏈計畫採用的，同樣也是這種衛星。

低軌道衛星屬於小型衛星，高度不超過2000公里，因為距離比較近，訊號的延遲低、而且強度集中，所以地面的接收器尺寸，也能大幅縮小。不過，跟傳統的衛星比起來，低軌道衛星訊號所能覆蓋的面積，會小很多，受到地心引力的影響也比較大，而且，它移動的速度也比地球還要快，平均繞行地球一圈只要100分鐘，所以對地球上的人來說，很快就會跑到收不到訊號的位置，這該怎麼解決呢？沒錯，就是用「星海戰術」：一顆不夠，就增加到一千顆、一萬顆，直到能夠覆蓋到地球每一個角落為止，如此一來，訊號只要在衛星之間不斷地接力，就可以持續在定點使用網路，這就是星鏈計畫的原型。馬克斯的最終目標是希望將衛星數量增加到4萬2千顆，等於會有八層密密麻麻的低軌道衛星繞著地球轉，來提供全球用戶一個高速、低延遲的網路環境。不過，實際上真的能這麼理想嗎？我們又要花多少錢才能使用星鏈的網路呢？接下來我們就來看看部分地區的民眾搶先試用過後的結果。

2020年，星鏈計畫在美國、加拿大及英國都推出了測試版服務，開放民眾搶先體驗星鏈的上網服務，民眾要先花 499 美元，也就是大約1萬5台幣去購買一組套件，裡面包含一個天線盤、一個三腳架、一個Wi-Fi 路由器以及電源線，每月還要再花 300元（99 美元）的連線費用。套件組裝的方法很簡單，基本上每個人都能自行設置，完成後只要將天線放置到戶外空曠的地方、插上電源，天線盤就會自己尋找距離最近的衛星，用戶只要下載Starlink的APP，就可以建立一個Wifi熱點來上網。有滿多測試者分享他們測速的結果，發現不同地區的連線速度相差滿大的——以下載速度來說，有人測到2.2Mbps，也有人飆破560 Mbps，平均下載速度都超過150Mb/s，完全不輸給4G網路。至於網路延遲，則是介於 0.02秒到 0.04秒之間，雖然跟5G的0.001秒比起來還有一段距離，但是也已經比傳統的衛星網路，快了90%以上，拿來看 YouTube 或者是 Netflix 都不是問題。這樣看起來，星鏈初步的試用結果好像還不錯，有不少人認為星鏈有很大的潛力會取代現有的5G和光纖，但真的有可能嗎？

從目前的技術來看，星鏈要取代地面的網路設施，短期內還不太可能。首先，它不太適用於人口高度密集的地區，因為一旦有太多人爭奪搶天線的頻寬，就會導致網路塞車；而且星鏈的設備，以及每月繳交的費用，對一般民眾來說還是太高了，對於能夠使用電信商網路的族群來說，並沒有換成星鏈上網的動機；而以技術面來說，衛星訊號最終要轉給手機或電腦使用的時候，還是必須要轉為wi-fi 或有線網路來使用，因此現階段星鏈的技術跟現有的網路系統是分不開的。所以目前的發展趨勢，是將兩者整合，創造更多的商機和應用。馬斯克本人也強調，星鏈和現有的網路系統並不衝突，而是互補的技術，因為星鏈鎖定的是原本就沒網路可用、或者連線品質很差的人，也就是我們一開始談到的，住在偏遠地區的民眾。那雖然對在台灣的我們來說，星鏈計畫的幫助可能不算很顯著，但很多人還是認為它仍然會對人類文明，帶來不少衝擊。

據聯合國統計，目前全球仍有大概30億的人口，還沒辦法享有網路資源，星鏈的網路服務開通後，首先就能讓遠端醫療、遠端教育進入偏鄉或第三世界的國家，改善當地的生活品質，增加階級流動的機會。不過，也有許多人認為，因為星鏈太貴了，所以不會馬上普及到貧窮的地區，反而會由先進國家中，有大量移動需求的人先享受到，例如搭乘飛機的旅客、跑船的船員、到處送貨的大卡車司機，或是開露營車長途旅行的人等等；另外，大家也預期未來衛星技術能更精準地預測天氣，幫助國家掌握地形和水文，達到更有效的防災和減災工程，而更詳盡的GPS系統也可以在救災時，讓無人機能更精準地投放物資；另一方面，軍事也是星鏈應用的重點領域，衛星能用來偵察敵情，也能探測飛彈，美國國防部甚至已經和SpaceX簽約，請他們打造專屬的飛彈追蹤衛星，可以說是為美國的太空作戰，打了一劑強心針。

雖然星鏈計畫很可能會創造一些跨時代的改變，不過它還是有一些令人詬病之處。除了費用太高之外，在試用期間，有人反映它的天線對民眾來說，並不夠輕便、訊號也不夠穩定、太容易被建築物遮蔽等等，而未來開放給全球連線後，在頻寬有限的情況下是否能維持上網品質，可能都還要再觀察。除了地球上的問題之外，在外太空，星鏈也有一些爭議需要等著 SpaceX 去面對和克服：例如這些衛星上的塗層，所造成的反射光會干擾天文的觀測；而且，由於低軌道衛星的壽命短，每3到5年就要替換一批，所以除役的衛星極有可能會變成大量的太空垃圾，跟其他衛星碰撞、引發爆炸。

今年，SpaceX在已經完成第一波的預購，代表它跟實現夢想的距離，已經很接近。說到這邊，有不少人也好奇，一些設有網路長城的國家，例如中國民眾，能不能透過星鏈使用不受審查的網路呢？嗯，理論上這個技術可以做到，但馬斯克表示，星鏈會不會在一個國家上市都必須與政府協議，所以如果它要在中國開通服務，可能還是逃不了內部審查這一關。從這個角度看來，其實星鏈計畫就跟大部分的太空議題，或是科技發展競賽一樣，都有資源分配、用戶隱私，甚至是政治或國際角力等等問題。目前，低軌道衛星空間幾乎是被 SpaceX 一家佔有，在衛星數量的分配上，它真的會顧及到所有需要的國家嗎？會不會多分配一些給美國，或是獨厚跟美國比較友好的陣營？這些衛星，有沒有可能變相成為大型的全球監視網？到時候用戶的個資該怎麼保護？這些可能也都是未來，我們需要一起去思考和面對的問題。

最後，如果你喜歡今天的影片，歡迎分享出去，讓更多人知道「什麼是星鏈計畫」！此外也可以點這個地方，看看「台灣的5G產業」以及「牆國是怎麼形成的」。那麼，今天的志祺七七就到這邊告一段落，我們明晚再見囉！