長征五號 B 火箭成功發射，互聯網走向星辰大海

技術編輯：徐九丨發自 思否空間站
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5 月 5 日 18 時，中國文昌航天發射場，長征五號 B 運載火箭點火升空。

這標誌着我國載人航天工程「三步走」在完成了前兩步的「載人飛船」階段和「空間實驗室」階段後，第三步「空間站在軌建造」階段大幕拉開，也爲後續空間站核心艙、實驗艙發射奠基了堅實基礎。

還有一點值得關注的是，本次任務是我國乃至亞洲運載火箭首次發射超過 20 噸的航天器。任務的成功，進一步奠基了長征五號系列運載火箭運載能力在世界現役火箭第一梯隊中的地位。

新一代載人飛船 —— 長征五號 B 火箭

新一代載人飛船，顧名思義，就是全面升級的天地往返交通工具，面向我國近地空間站運營、載人深空探測等任務需求，飛船採用返回艙與服務艙兩艙構型，將來在執行近地軌道任務時，能夠一次運送 6-7 名航天員。

此次亮相的新一代載人飛船試驗船 —— 長征五號B火箭，是新一代載人飛船的「試驗版」，由中國航天科技集團有限公司一院抓總研製，全長約 53.7 米，至關於 18 層樓高，起飛質量約 849 噸，近地軌道運載能力達到 25 噸級，可知足約 22 噸的空間站艙段發射需求。

這次發射成功，標誌着我國正式打通 25 噸級「天地運輸走廊」，具有了建設載人空間站等大型空間基礎設施的能力。

本次任務中，採用大推力氫氧發動機的火箭芯一級直接將航天器送入預約軌道，標誌着我國成爲極少數掌握「一級半」火箭大推力直接精確入軌技術的國家之一。

型號隊伍還突破了低溫火箭「零窗口」發射、大直徑艙箭分離等一系列關鍵技術，確保後續空間站艙段準時發射、安全分離、精確入軌，同時也爲我國發展更大規模的運載火箭奠基了堅實基礎。

和長征五號相比，長五 B 火箭更適用於運送目標距離更近的航天器，主要用於發射近地軌道大型衛星及飛船，這也是我國空間站建設的主戰場，後續空間站核心艙等主要艙段，都由長五將 B 送上天。

按計劃，我國空間站將於 2022 年先後完成建造，一共規劃 12 次飛行任務。中國載人航天工程辦公室主任助理季啓明在發佈會中介紹說，這次任務後，將前後發射天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙，進行空間站基本構型的在軌組裝建造；其間，規劃發射 4 艘神舟載人飛船和 4 艘天舟貨運飛船，進行航天員乘組輪換和貨物補給。

目前，我國空間站核心艙已完成正樣產品總裝，問天實驗艙和夢天實驗艙正在開展初樣研製，空間科學應用載荷已陸續轉入正樣研製。季啓明表示：「執行空間站建造階段 4 次飛行任務的航天員乘組已經選定，正在開展任務訓練。」

逐鹿新基建 —— 5G 和衛星互聯網

隨着互聯網的發展，傳統的移動互聯網正在藉助 5G 的力量，向物聯網、工業互聯網發輾轉型。但地面互聯網仍有着自身的侷限性。

雖然地面互聯網已很是發達，但它僅覆蓋地球陸地面積的 20%、地球表面的 5.8%。要真正實現 5G 的萬物互聯和隨遇接入願景，還須要藉助能夠真正全球覆蓋的衛星互聯網。

在我國爲應對新冠疫情對全球經濟的影響而啓動的新基建中，衛星互聯網也成爲了其中一個重要的建設目標，這次長五 B 火箭的發射成功，也將我國的衛星互聯網建設邁出了堅實的一大步。

也正因如此，有不少「顛覆 5G 的不是 6G，而是衛星互聯網」之類話題在網絡迅速發酵，但其實二者的關係更多的並非互相顛覆，而是相輔相成。

其實，衛星通訊網絡的互聯網化早在 2000 年以前就已開始，其中，VSAT 網絡與 DVB-S（數字視頻廣播—衛星）、DVB－RCS（數字視頻廣播—衛星迴傳信道）等標準的結合是關鍵的一環。

其中 DVB－RCS 是 ETSI（歐洲電信標準協會）爲了知足衛星寬帶通訊的發展須要而提出的回傳信道標準。DVB-S 系列和 DVB－RCS 標準也獲得全球 VSAT 網絡設備主流廠商的共同支持，這使得全球 VSAT 網絡有了共同的開放標準，從而爲衛星通訊網絡的 IP 化和衛星互聯網的發展奠基了堅實的基礎。

目前，衛星互聯網主要是以 HTS（高通量通訊衛星）的形式出現，它們共有 GEO（高軌）、MEO（中軌）和LEO（低軌）三種形式。

其中 GEOHTS 系統傳輸時延較長，高緯度地區覆蓋能力較弱，但系統結構簡單，能夠廣域覆蓋，適合機載通訊、海事通訊、消費者寬帶接入、視頻廣播和內容投遞之類應用；LEOHTS 複雜一些，但時延較短，能夠實現全球無縫覆蓋，適用於基站中繼、物聯網等低時延類應用；MEOHTS 則介於前面二者之間。

在 LEOHTS 領域，SpaceX 能夠算是LEO星座身先士卒，最終計劃發射 4.2 萬顆衛星。目前，SpaceX 已經經過一箭 60 星技術完成七次發射，當衛星數量達到 800 顆就可具有初步的服務能力。

正如前文所說，衛星互聯網是對互聯網，尤爲是移動互聯網的縱向延伸，而 5G 則是對互聯網的橫向能力擴展。爲了促進衛星互聯網與 5G 的融合，ITU、3GPP、SaT5G（衛星5G聯盟）和CBA（C波段聯盟）等國際標準化組織都在開展相關研究工做。

5G 和衛星互聯網其實各有專長。

好比高可靠、低延時是 5G 網絡的重要特性，在此 1ms 低時延的基礎上纔有工業互聯網、遠程醫療、無人駕駛等高可靠級別應用場景，而這是衛星通訊沒法作到的。

此外，衛星互聯網沒法提供 5G 同樣的巨大帶寬。整個衛星互聯網前期的3200顆衛星將可以達到64Tbps帶寬，單星帶寬20Gbps。2019年末我國擁有4G基站544萬個，若是僅以單站1Gbps測算，總帶寬5440Tbps，衛星互聯網前期的帶寬實際上連我國4G網絡都替代不了。

爲了讓用戶使用到衛星互聯網，SpaceX 計劃建造 100 萬個地面天線，以實現用戶手機與衛星之間鏈接。(這至關於又建了一遍地面基站，能夠理解爲衛星互聯網替代的不是基站，而是光纖)。

但衛星通訊優點在海洋、沙漠等偏遠地區，從而與地面通訊網絡造成互補。我國地面通訊系統已很是發達，約 30% 的面積有地面基站信號，但還有 70% 的面積，例如海洋、部分高原、無人區都沒有信號。

2019 年 5 月，Telesat、英國薩里大學與比利時 Newtec 聯合進行了 LEO 衛星 5G 回傳測試，往返時延爲 18-40 毫秒，主要應用包括 8K 流媒體傳輸、網頁瀏覽和視頻通訊。這些試驗成果代表，衛星互聯網與 5G 已經實現全面的融合。

衛星互聯網將爲互聯網和移動互聯網展示廣闊的發展空間，在廣泛服務方面發揮獨特做用，讓人類全部成員享受上網和信息服務的基本權利。

互聯網的將來，鏈接星辰大海

互聯網、移動互聯網和衛星互聯網的發展歷程是人類信息通訊應用不斷豐富、活動範圍不斷擴大的過程，或者說是從固定到移動、從地面到海空、從網絡到信息、從應用到智能不斷昇華的過程。

其中，互聯網實現了三網融合，移動網絡基本實現了隨遇接入和萬物互聯，衛星互聯網實現了空天地海全球覆蓋。若是說衛星互聯網和 5G 的融合還僅僅停留在通訊範圍，那麼在即將到來的 6G 中，衛星互聯網、衛星導航、衛星遙感都將會大顯身手。

在信息網絡天地一體化時代，互聯網、移動互聯網、衛星互聯網以及衛星導航和衛星遙感的全面發展和相互融合才能構建完整的國家信息基礎設施，才能真正實現網絡強國和航天強國，這正是我國開展天地一體化信息網絡重大工程建設，並在新基建中啓動衛星互聯網建設的意義所在。

資料來源：

EBSCN通訊研究：《衛星互聯網真能替代5G？》
新華網-瞭望東方週刊：《新基建，是什麼？》
衛星與網絡：《軟件定義衛星——商業航天發展的助推器》