【文/觀察者網專欄作者 白玉京】
如果時間倒流回2024年1月3日，恐怕很多人都不會意識到，在遙遠的大洋彼岸，蝴蝶悄無聲息地扇動了翅膀——這一天，SpaceX發射了第一批6顆直連手機的星鏈衛星。一場手機直連衛星的變革風暴，悄無聲息地離每個人越來越近。
當地時間7月3日，SpaceX發射了20顆星鏈衛星，其中13顆是直連手機的星鏈衛星。短短6個月，直連手機的星鏈衛星總數量破百，達到了103顆。「迅雷不及掩耳」是SpaceX的風格，這樣看來，SpaceX目前計劃發射的總數量是840顆，也不會很遙遠。
直連手機的星鏈衛星總數將達840顆
太空時代的2G和5G
去年華為的手機憑借衛星通話功能一戰成名，獲得市場和口碑的轟動性效應，國內各廠紛紛跟進。比亞迪U8作為高端越野車，其衛星通話功能也成為了一大賣點——在荒無人煙的野外，這是妥妥的剛需。在2024年這個戰意十足的618，當小米Ultra還在跟華為的衛星通話手機比天線大小時，很多人沒意識到——殺死這一代機皇的未必是更強的機皇，有可能是衛星。
無論對於Z世代還是其他年齡層使用者，通話和短訊是保底性需求，數據傳輸是高層次的增值需求。使用者考慮的重點不在於透過天基衛星互聯還是地面基站互聯，而是數據的傳輸速度、時延和費用。不能以葛優躺的姿勢影片聊天，刷抖音/Tiktok，吃雞上王者，僅能實作衛星通話的天地互聯在當下除應急通訊外缺乏使用場景。
用一種不太精確但是比較淺顯易懂的說法，小米Ultra和華為的衛星通話手機，或是比亞迪U8，讓我們進入了天地互聯的2G/3G時代，而SpaceX的蜂窩星鏈系統試圖將把人們拉入手機天地互聯的4G/5G時代。這裏不需要摳字眼和技術定義，只是打個比方便於理解。
馬斯克釋出的手機直連衛星實測速率
小米Ultra和華為的衛星通話手機可以透過中國天通衛星進行通話和短訊收發。中國電信天翼雲網站公布，最大有384kbps的數據頻寬。2024年3月3日，馬斯克在社交平台X上釋出了一項速度測試，使用一部未經改裝的三星安卓手機直連星鏈衛星，傳輸 60.3MB的檔，能夠達到15.6Mbps 至 17.2Mbps的速率。5月22日，SpaceX兩名員工接入直連手機星鏈衛星，展示了影片聊天功能。
SpaceX首個合作夥伴是T-Mobile，透過1.91-1.995GHz頻段的無線電頻譜來傳輸蜂巢式數據。今年秋天，SpaceX將為 T-Mobile 客戶提供服務。初期需要大約300顆直連手機的星鏈衛星，才能為使用者提供足夠大的覆蓋範圍。除了SpaceX以外，美國其他幾家公司也在致力於提升衛星數據下載速率。目前，BlueWalker 3衛星下載速率也可達10-14Mbps。
三星手機領先一步，透過衛星網絡影片聊天，並不是因為三星手機比小米或華為的衛星通話手機要強，主要是依靠魔改版的衛星。
SpaceX手機直連衛星，相當於把基站搬上了太空
魔改手機還是魔改衛星
中美兩國當前實作手機天地互聯的路徑有所不同。中國選擇改造手機，美國選擇改造衛星。
從某種意義上講，小米和華為實作天地互聯是透過設計專門的芯片和天線，打造魔改版手機，相當於手機開了外掛。這種方法的優點是短平快。目前國內的幾大手機廠商還承擔不起衛星高昂的研發費用，改造手機更為可行。透過魔改手機，接收天通衛星訊號，區區數顆衛星就能實作亞太地區的覆蓋。
2023年10月的一個晚上，SpaceX悄悄地推出了一個全新的「星鏈直連手機」（Starlink Direct to Cell）網站頁面，專門用於推廣其即將推出的針對手機的直連星鏈衛星服務，宣傳標語為：「讓全球LTE手機無縫存取文本、語音和數據。」 SpaceX 的新網站補充道：「‘星鏈直連手機’可在現有 LTE 手機上與天空相通的任何地方使用。無需更改硬件、固件或特殊應用程式，即可無縫存取文本、語音和數據。」
SpaceX選擇的方法是改造衛星來相容市面主流的手機型號，以此「吞並天下」。三星 Galaxy、蘋果 iPhone 和谷歌 Pixel 無需改裝，都可以直接接入蜂窩星鏈。直連手機的星鏈衛星透過激光回程連線到現有的星座，使用星載的先進數據機作為太空中的手機訊號塔。
天通一號衛星示意圖，其特征是有一個巨大的天線
國內手機廠商短平快的方法慢慢暴露出明顯的缺點。3顆天通衛星與840顆直連手機星鏈衛星相比，頻寬容量上有巨大差距，造成使用者分配到的數據傳輸速度慢，延遲高。
天通一號衛星屬於高軌域（GEO）同步衛星，位於地球赤道上空約36000千米的固定位置，與地球自轉同步。高軌域衛星系統構建相對簡單，僅需3顆同步地球衛星就可以覆蓋除兩極外的絕大多數區域，但營運和在軌維護的成本效益比較高。當前中國已發射了三顆天通一號衛星，實作了組網。
值得註意的是，天通一號衛星並非是專門用來布局「天地網絡互聯」賽道的。天通一號衛星是在2008年「5·12」汶川大地震之後提上日程並由總理專項基金支持的專案，首要任務是在中國遭受嚴重自然災害時實作應急通訊。
低軌（LEO）通訊衛星軌域高度為500千米-2000千米。SpaceX星鏈、測試後取消的中國虹雲和中國鴻雁等星座均位於LEO軌域。一般來說，低軌通訊衛星網絡的往返時延一般小於100ms，而高軌通訊衛星的往返時延會達到600ms左右。因此從軌域高度來看，天通的通訊時延大是天生的。而稍微打過幾局吃雞或是王者的朋友，都知道高延遲意味著什麽。
2022年12月，美國聯邦通訊委員會（FCC）批準SpaceX在525、530和 535千米高度（即與第一代衛星相同的區域）執行7500顆第二代衛星。2024年2月，SpaceX向FCC申請在340—360千米之間執行蜂窩式第二代星鏈衛星。馬斯克將星鏈衛星的部署高度不斷降低，力求將延遲降低到20ms以下。衛星軌域降低，會導致阻力增大從而縮短衛星的壽命，直接導致成本升高，但是馬斯克自信已找到了應對問題的辦法。
魔改手機還是魔改衛星，道路選擇的背後是兩國基礎建設和通訊套用場景的差異。中國的光纖寬頻網絡和5G地面基站等基建設領先於美國，甚至在珠峰和帕米爾高原也開設了5G基站。地面通訊網絡的完善使得中國對於天基衛星網絡的部署需求不大。反而美國在套用場景上對於天基衛星蜂巢式網絡和無線寬頻的需求更加迫切。
但魔改手機這條路有盡頭，我們終歸會回到魔改衛星這條雖然投資巨大，但更具發展潛力的道路上。
鴻雁星座計劃2018年發射第一顆試驗衛星，此後並未有新的發射計劃
中國星鏈如何回答
「只有偏執狂才能生存」，萬萬沒想到這並非矽谷獨有的定律，馬斯克也把它變成了航天定律。像種薯仔一樣發射衛星，在天上部署4萬多顆衛星構建巨型星座，當時被批評為多麽瘋狂的計劃。但如今馬斯克在太空種下的薯仔生根發芽到了收獲的季節，從無線寬頻，到手機直連，再到高效能低成本，軍用潛力巨大星盾。蝴蝶的翅膀已經展開，不知會掀起怎樣的波瀾。
面對馬斯克的步步緊逼，中國國家隊和民商隊紛紛下場，奮起直追。但需要註意的是，伴隨著政策的出台和各路資金的入場，媒體和自媒體的報道中，中國版星鏈無處不在，是個星座就敢誇下海口稱為中國版星鏈，完全不考慮規模和主要用途。
各種版本的中國版星鏈風起雲湧，體現出國內對天基互聯網的發展熱情，未必完全是壞事。但擠幹泡沫，實事求是，少走彎路，才能推動中國可復用火箭和中國版星鏈衛星的快速發展。中國國家隊暫停不夠成熟的鴻雁和虹雲專案，充分展示了務實的態度和十足的魄力。建設星鏈需要巨大的投入，和長久的努力，只有集中力量幹大事，才有機會做大做強再創輝煌。
使用者會不會為了手機直聯衛星打遊戲、影片聊天、上網刷影片，下載大檔而買單？其實5G商用之初也面臨相似的質疑。事實上，當產業鏈進一步成熟，成本進一步降低，衛星通訊功能也許會像WIFI一樣，變成手機的標配，深刻融入並改變我們的日常生活。這裏可以作一個小調查，各位網友可以投票，買還是不買，若幹年後，記得回來打卡，更有意思。
國產手機透過衛星直連網絡，還需要多久？這不是手機廠商能回答的問題，我們等待真正的中國星鏈的回答。
