企業網D1Net訊 3月13日(上海)
此前,美國一科技公司欲通過全球衛星網來實現全球WIFI覆蓋。消息一出便關注不斷,而后,據外媒報道,Facebook公司有意利用無人飛行器來架設建立一個能夠覆蓋全球的網絡系統。近日,Facebook更是傳出以6000萬美元并購太陽能無人飛行器制造商泰坦航空的消息。
那么,撇開政治因素,從技術和成本來考慮,太陽能無人機VS近地軌道迷你衛星,誰才是真正的免費wifi實現平臺?
成本考慮
在整個商業衛星的產業鏈中,依據國際通行的算法,平均每發射一顆衛星,衛星制造費用約1.2 億美元;火箭費用約為衛星造價的25%,約0.3 億美元;發射費用也是衛星的25%,為0.3 億美元;保險費約為前三項的20%,0.36 億美元,總計約2.16 億美元。如果是以這樣的大型通信衛星為平臺,那將是天價。不過考慮到近地軌道,小型所謂“迷你”衛星,發射的成本要求可能會更低一點。
據報道,洛克希德·馬丁航空有限公司曾與美國國防預先研究計劃局(DARPA)簽署了一份價值620萬美元的合同,用以研發一種小型衛星發射系統,從而將發射成本削減到傳統成本的三分之一,每磅10000美元左右。以目前的技術水平看,SolarCity的東主,埃隆·馬斯克旗下的SpaceX某些領域的衛星發射成本現在也已經降低到相當于中國發射價格的水準。然而,即使是這種“低價”,數百顆衛星的制造與發射成本也足以讓旁觀者心驚。傳統的通信衛星按覆蓋面積成本費用來算,約為35美元/平方公里,如果沒有出現質的技術飛躍,通信衛星制造費用和發射費用使得要達到覆蓋全球的目的,已經不是可觀可以形容了。
現在市場上的低端民用無人機最低只要數百元。當然,考慮到使用范圍,無人機的價格浮動很大,著名的“捕食者”無人機250萬美元-450萬美元之間,而全球鷹報價更是在4500萬美元以上。事實上,針對不同的用途,無人飛機的價格天差地別。然而,泰坦公司推出的名為Solara 60的無人機,該飛機可載重約113公斤,足以裝上Internet.org的無線通訊設備來提供短消息、Facebook等基本網絡服務。算起來,其通信覆蓋面積,單位成本低于5美元/平方公里。遠遠低于衛星。以成本來看,Facebook太陽能無人機顯然更勝一籌。
通信能力考慮
按照重量來區分的話,一顆所謂的迷你衛星自重約為150kg。重量輕,代表著載荷有限,載荷則直接關系著設備能力。隨著互聯網市場容量越來越大,互聯網寬帶衛星的重量也越來越重。即使這樣,也常常給人不敷使用的想法。極端的例子,歐洲新研制的阿爾法衛星平臺,基本型就已經重達6000公斤以上,而最重的互聯網寬帶衛星達6700公斤了。迷你衛星以數量取勝,制造大量的低價小型微型攜帶小型通信設備在近地軌道巡弋,不失為一個彌補的辦法。但如果數量不足的話,有效覆蓋面也受到局限。
泰坦宇航公司目前正在開發的兩款太陽能動力高空無人飛機,目前已經有兩款面世:SOLARA 50和SOLARA 60。其中,受青睞的SOLARA 60太陽能無人飛機是不折不扣的超遠程長航時飛行器:一次性升空,在空中依靠太陽能發電提供動力在高空低速巡航,5年后落地!
環保考慮
人類的航天夢想志向高遠。然而,宇航事業不是一個“干凈”產業。火箭發射的高污染是一個嚴重的問題。盡管就目前來看,人類火箭發射的頻率與密度尚不足以對地球造成不可修復的損傷。可是,地球的自凈化能力終究是有限的。而且,地球空間軌道上如今仍然有數以百萬計的宇宙垃圾在時刻威脅著宇宙飛行器的安全。這些都是歷年來人類航空活動所積存的,而且隨時有為之付出的代價的危機。
而太陽能飛機以清潔能源——太陽能為動力,不會產生大氣污染。而且,壽命結束后,還可以落地回收,直接降低成本。無疑,在環保方面,泰坦公司的SOLARA 60太陽能無人飛機再勝一籌。
學過初中化學的或許都對傳說中的“銥星公司”有所了解。銥星系統是美國摩托羅拉公司設計的全球移動通信系統。它的天上部分是運行在7條軌道上的衛星,每條軌道上均勻分布著11顆衛星,組成一個完整的星座。它們就像化學元素銥(Ir)原子核外的77個電子圍繞其運轉一樣,因此被稱為銥星。媒體發展投資基金的Outernet計劃不無向摩托羅拉借鑒的意味。在航天技術相對發達的今天,或許銥星公司的構想可以實現。而且,迷你衛星的成本比起銥星公司的大型通信衛星來說便宜得多。只是,在有更好的方法提出來后,這個方案還會施行嗎?
技術進步永無止境,在馬斯克高調宣稱涉足宇航事業,估計人們只會認為他天真。然而,當SpaceX真的接到美國的衛星發射訂單時,就不得不讓人感佩了。太陽能光伏技術亦是如此。飛機插上太陽的金色翅膀翱翔九天,太陽能光伏技術也終于“歸根”。
在SOLARA 60機翼和尾部表面,泰坦公司鋪設了將近3000塊高效太陽能電池。這些電池總功率高達7kW,以為在20km高空飛行,不受天氣影響,可以全天發電全天候供能。飛機上還安裝有數百瓦功率的鋰電池,可以保證機上的設備隨時保持運行中。午夜啟航,依靠電池儲存的電力第二天天亮就可以到達飛行軌道,繼而完全依靠太陽能飛行。持續的充電放電,鋰電池的壽命是唯一的制約因素。即使如此,SOLARA 60太陽能動力無人機仍能夠在電池這5年壽命內保持不落地。即使電池壽命用盡,飛機也可以著陸實現設備的再回收利用。
通過泰坦公司給出的數據,SOLARA 60太陽能無人飛機時速 104 km,設計飛行航程 450萬公里。載重250磅(113kg)的情況下,機載通信設備信號足以覆蓋16800平方公里的面積,通信能力超過100個地基信號站。200萬美元的報價比起100個地面信號站的建設費用,相當便宜。
綜合來看,從成本和環境保護角度出發Facebook太陽能無人機更勝一籌,而從通信能力來說則是衛星信號更有保證,無人機信號覆蓋效果尚待觀察考證。