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00006版:前沿周刊·科技

在太空织一张互联网

  ■ 本报记者 金春华

  7月1日,工信部等四部门联合印发《关于推动互联网基础资源高质量发展的指导意见》,引发业界热议。这是卫星互联网首次以互联网基础资源的定位纳入国家级顶层规划,也意味着它正加速走进千行百业、千家万户。

  什么是卫星互联网?通俗地讲,就是“基站搬到天上”——我们平时上网依赖地面基站,一旦进入偏远山区、沙漠或远海,手机容易变成“砖头”。但“基站上天”后,无论你身处何地,都能实时联网。

  在数字经济大省浙江,这一赛道早已纳入未来产业版图。7月24日,智能计算卫星“吉天星A-04星”及智能遥感卫星“西光贰号03星”发射入轨。这是继去年5月首批12颗计算卫星成功入轨后,“三体计算星座”再添新成员。“三体计算星座”是由之江实验室发起,全球合作伙伴共同建设的千星规模太空计算基础设施。本次发射两颗卫星,标志“三体计算星座”在国产GPU太空应用、具身智能卫星模型在轨验证、气象模型“上天”等领域实现多个突破。

  最近在向社会公开征求意见的《浙江省实施“星火计划”培育壮大未来产业行动方案(2026—2030年)(征求意见稿)》,提出有序推进新型算力、卫星互联网、低空智联网、5G-A/6G试验网等新型基础设施建设。

  这张神奇的“太空网络”是如何组网运行的?覆盖了哪些前沿赛道?又将如何重塑我们的生产生活?

  从“一口锅”到“手机直连”

  卫星互联网的进化史

  6月底,2026上海世界移动通信大会召开。大会首次设立“未来星座”卫星专区,浙江时空道宇科技有限公司等多家企业亮相。这一场景,正是全球卫星互联网进入加速部署关键期的生动缩影。

  人类为了这张“太空星网”,已经探索了近80年。

  “卫星互联网的目标很清晰,就是打破空间限制,实现地球表面任意位置之间的信息传递。”浙江大学求是特聘教授、航空航天学院原副院长金仲和形容,这是一部科技进步、产业发展与需求升级相融合的演化史。

  早在1945年,英国科学家阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)在论文《地球外的中继站》中,首次论证了太空通信的可行性。在那个年代,全球通信骨干是中心化的电话网络,一旦中心节点失效就容易瘫痪。24年后,现代互联网的雏形——阿帕网(ARPANET)诞生,带来了去中心化的分布式网络架构。而卫星互联网,正是“卫星中继构想”与“分布式理念”碰撞出的绝妙火花。

  上海市科普作家协会副秘书长卢昱博士介绍,要读懂这张网,先要搞懂“轨道”与“带宽”:高轨卫星距离地面3.6万公里,仅3颗就能覆盖全球绝大多数区域,常用于广播电视等服务;低轨卫星距离地面仅数百至两千公里,传输时延低,更适配高速上网场景。卫星按通信能力又有窄带、宽带之分,前者适合发短报文、物联网监测等,后者能支持高速上网、视频通话等大流量业务。

  在很长一段时间里,人们对卫星服务的印象停留在“卫星锅”上,那曾是高轨广播电视卫星的“标配”。但随着信息需求升级,其短板暴露无遗:信号衰减大、时延高,且带宽有限。低轨卫星随即走到“舞台中央”。

  进入2010年代,OneWeb、SpaceX这两家英、美企业相继发力,计划部署成千上万颗宽带低轨卫星组网,真正将“宽带”送入太空。以“星链”为例,其规划规模高达4.2万颗,截至今年6月在轨运行卫星已达1.24万颗。权威机构Ookla2026年Q1数据显示,“星链”下载中位速率127.39Mbps、上传21.46Mbps,基本可以满足日常视频通话等需求。

  然而即便是“星链”,用户仍需背着一个13寸笔记本电脑大小的“便携卫星锅”。在手机愈发轻薄的今天,这并不利于普及。

  手机直连卫星(D2D)应运而生。它能让普通智能手机实现类似地面5G的联网能力,已成为热门赛道。今年5月,国际电信市场甚至上演罕见一幕:常年“厮杀”的AT&T、T-Mobile和Verizon三大运营商,宣告成立合资公司共同推进卫星直连手机服务。

  在这片星辰大海中,中国的步伐同样紧凑。2021年4月,中国卫星网络集团有限公司(星网集团)正式成立,“国家队”入场。2024年8月,我国首个巨型低轨宽带商业卫星星座——“千帆星座”首批18颗卫星奔赴太空。今年的《政府工作报告》更是首次明确提出“加快发展卫星互联网”。

  作为数字经济大省的浙江也早已开展前瞻布局,汇集了时空道宇、蓝箭航天、众星志连等企业集群,以及浙江大学、之江实验室、中国空间技术研究院杭州中心等科研机构,形成产学研联动的活跃生态。

  技术到此已经触达天花板了吗?显然不是。

  由之江实验室发起的“三体计算星座”太空计算基础设施,计划2027年建成100颗卫星规模,建成后总算力可达1000POPS(每秒百亿亿次运算)。中国工程院院士、之江实验室主任王坚表示,“三体计算星座”的目标是到2032年左右达成千星规模,届时全球任意地点每三分钟就有一颗卫星经过上空。

  “以前的卫星基本只做‘数据搬运工’,所有数据要传回地面才能处理。但未来的卫星互联网将演化为‘太空计算网’,数据直接在卫星上完成计算、分析甚至分发,再把结果传回地面,大大提升信息处理效率与响应能力。”金仲和说,仍处于研发探索阶段的太空计算,潜力巨大。

  从降成本到快散热

  多重极限亟待突破

  今年以来,全球卫星发射开启“下饺子”模式:中国星网加速组网,千帆星座进入规模化部署,SpaceX保持每月多次发射节奏,到6月中旬已完成今年第70次发射……

  “组网提速,是商业化落地重要一步。网络建立起来,才能提供更好的服务、激发更多应用场景。但在这过程中,卫星互联网还是要闯过多道难关。这也是当前技术研发和工程突破的前沿领域。”金仲和说。

  业内公认,目前最大的“瓶颈”是控成本。其中,火箭发射和卫星制造是两大头。

  7月10日,长征十号乙运载火箭完成全球首次海上网系回收,创造历史。

  “以低成本的商业运载火箭形成航班化运营,是破局的关键。”蓝箭航天董事长张昌武曾在采访中说。

  传统不可回收火箭的发射价格约每公斤8万元到11万元,发射一颗两三百公斤的卫星,光运费就要上千万元。“可回收火箭的可重复使用特性,使得每次飞行几乎仅需消耗燃料成本,类似于飞机运行模式。在卫星组网需持续高频发射背景下,这一性价比优势就愈发凸显。”卢昱说。SpaceX的猎鹰9号依靠可回收技术,已将价格打到了每公斤约2万元。

  卫星发射可回收火箭是一个系统工程,只有当材料、发动机、飞控系统、振动控制、发射—回收系统等全套技术体系协同发展,才能充分释放其潜在优势。这是当前行业重点攻坚的前沿领域。

  可喜的是,今年是我国可回收火箭的“验证大年”。6月下旬,蓝箭航天朱雀三号重复使用遥二运载火箭顺利完成静态点火试验,星际荣耀双曲线三号完成海上回收全流程合练……据悉,技术成熟后,发射成本有望降至每公斤2万元以下,发射频次也将从“按月算”跃升至“按周算”。

  据浙商证券此前研报,我国低轨通信卫星目前平均造价高达约3000万元。如何降成本?业界目前主要有两大路径:一是走规模化、自动化的流水线生产,以摊薄成本;二是用工业级部组件替代传统昂贵的宇航级产品。

  在众星志连(诸暨)航天科技有限责任公司车间,记者看到太阳敏感器、磁力矩器、星箭分离机构等一批卫星关键部件正在批量生产,所用的正是工业级器件。

  该公司首席技术官徐兆斌“揭秘”:宇航级部件是定制的,单价自然高,有的是同规格工业级产品的上百倍,但低轨卫星寿命只有三五年,要经常换新、补充,“杀鸡用牛刀”太不划算。通过算法纠错、冗余备份等工程学“魔术”,他们让工业级器件也能在太空的恶劣环境下执行任务。像卫星的“太空指南针”太阳敏感器,众星志连将其成本做到不足传统产品的五分之一。

  “多管齐下”后,商业卫星成本有望从亿元级、千万元级降至百万元级。

  当然,卫星互联网面临的挑战远不止于此,通信能力、散热管理、在轨运维等,皆是难关。

  在有些人印象中,零下270℃的太空不是正好给卫星散热?恰恰相反,太空是“散热地狱”。杭州京工电科技董事长、散热专家刘常康告诉记者,真空环境中的太空散热,只能依赖效率极低的热辐射——国际空间站的辐射散热板,总面积有1.5个篮球场那么大,但其散热能力还不及地面一台AI服务器。如何让搭载强大AI芯片的卫星在太空不被自身热量“烧毁”,已成为全球热物理学家攻坚的前沿命题。

  从天边到身边

  卫星互联网或迎来突破时刻

  今年1月,第三届北京商业航天产业高质量发展推进会出现了一项大众关注度不高,但业内影响很大的成果:北京人形机器人创新中心的“具身天工”机器人,成功连接银河航天的互联网卫星,实现同步传输机器人视觉数据。

  简单来说,具身智能和卫星互联网这两大前沿领域正式“牵手”了,且是全球首次。

  “这意味着两大产业都解锁了新的落地场景。”杭州城市大脑有限公司总经理申永生说,目前智能机器人只能在WiFi或5G覆盖区域作业,但有了卫星互联网的加持,未来就可以去无人区勘探矿脉,去深山巡检高压线,去人类难以涉足的禁区。

  落地场景背后是商业闭环,直接关系到前沿技术能不能真正走向产业、活下去。

  2025年,中国商业航天市场规模已达2.83万亿元,比上年增长21.7%,2030年有望冲击8万亿元。面对这份成绩单,有人兴奋,觉得下一个资本市场引爆点即将来临;也有人态度谨慎,认为卫星互联网的应用场景趋于碎片化,尚缺乏可批量复制的盈利模式。

  采访中,多位业内人士提到,《浙江省实施“星火计划”培育壮大未来产业行动方案(2026—2030年)(征求意见稿)》把有序推进卫星互联网、低空智联网等新型基础设施建设等任务,放在“健全场景应用支撑体系”模块中,是很有针对性的一步。

  “政府的支持、引导,对卫星互联网落地很关键。浙江重点开放卫星互联网应用场景,融入长三角乃至全国卫星互联网产业链做配套和落地,是接地气之举。”一位从业者表示。

  5月,工信部批复国内首个卫星物联网业务商用试验,标志着该领域正式迈入规模化商用阶段。过了没多久,时空道宇在2026上海世界移动通信大会上发布了首个低轨通信星座全栈开源生态,通过技术共享与协同创新加速卫星物联网的应用普及。

  “卫星物联网应用是未来重要落地场景之一。”浙江大学航空航天学院研究员孙书剑说,国内地面基建非常完善,一般用户若只是上网、刷剧,用不着卫星上网。但远洋渔船的实时调度、田间地头的精细管理、低空经济里的无人机物流管理……这些都是卫星互联网应用的蓝海。“关键就是要尽快建立起产业生态、搭建平台,吸引更多上下游企业参与。这样设备、运维等成本才能下来,效果才能凸显,甚至真正找到卫星互联网服务的不可替代性。”

  在当前数据要素市场化大潮中,卫星互联网这座数据“金矿”,也被纳入开发蓝图。

  两年前,浙江大数据交易服务平台就上线了“时空信息专区”,目前已发布有“北斗位置服务”“无人机河道巡查管理数据服务”“甜瓜模型训练样本数据”等多种不同领域的数据产品。

  “卫星互联网有效拓展了数据要素的供给边界,在海事、能源、农林等领域已经有一些应用落地,商业化空间还是很广阔的。”省大数据交易中心总经理孔俊说,期待更多主体合作,加快卫星数据确权与产品标准化建设,共同做大空天数据交易生态。

  普通消费者最大的期待,依然是终端设备的“平民化”。

  前几年卫星通话手机刚火起来时,户外运动达人姜先生就“尝了头口水”。他说,新终端确实“很香”,不用背着沉重的设备,危急时刻能救命。但当时这类机型都是万元级高端旗舰产品,城市里使用信号会打折扣,资费又偏贵,平时很少用。“希望手机直连卫星产品早点问世,我一定‘入手’。”

  专家们表示,这就要求卫星终端从“功能机”变为“智能机”、卫星通信从“通信时代”进入“多媒体时代”。业内将这一转变称为卫星互联网的突破时刻,并期待它尽快到来。