SpaceX向FCC提交申請10萬顆第三代通信衛(wèi)星

7月7日，SpaceX正式向美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）提交申請，尋求批準(zhǔn)發(fā)射和運(yùn)營其第三代（"Gen3"）非靜止軌道衛(wèi)星星座，規(guī)模高達(dá)10萬顆衛(wèi)星。這是繼Gen1、Gen2星鏈系統(tǒng)之后，SpaceX面向"AI時(shí)代"打造的下一代太空通信基礎(chǔ)設(shè)施。

圖源：SpaceX

值得注意的是，這份Gen3申請與此前市場上流傳的"百萬顆AI衛(wèi)星"計(jì)劃是兩個(gè)完全獨(dú)立的星座項(xiàng)目，不應(yīng)混淆。

SpaceX在申請文件中表達(dá)了頗具野心的愿景，其措辭充滿未來主義色彩，將人工智能革命形容為一場勢不可擋、能為全人類帶來巨大紅利并深遠(yuǎn)影響人類文明進(jìn)程的浪潮。SpaceX強(qiáng)調(diào)，Gen3系統(tǒng)旨在提供支撐AI時(shí)代的通信骨干網(wǎng)絡(luò)，滿足未來對高帶寬、實(shí)時(shí)性、AI應(yīng)用爆炸式增長的連接需求。

01

—為什么需要10萬顆衛(wèi)星？

按照SpaceX的說法，自Gen2系統(tǒng)申請以來，人工智能時(shí)代已經(jīng)全面到來。AI應(yīng)用、服務(wù)和設(shè)備將極大推動(dòng)創(chuàng)新、科學(xué)發(fā)現(xiàn)、人類創(chuàng)造力和經(jīng)濟(jì)增長，但要把這些紅利普惠全球，必須依靠具備足夠容量、覆蓋范圍和韌性的通信基礎(chǔ)設(shè)施。

Gen3系統(tǒng)的核心目標(biāo)是：

提供 多千兆比特級、對稱上下行速率的服務(wù)； 支撐數(shù)量級增長的用戶接入網(wǎng)絡(luò)； 滿足AI設(shè)備（工業(yè)自動(dòng)化、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、個(gè)人機(jī)器人等）對實(shí)時(shí)上行傳輸的高需求；

在擁堵或受限頻段之外，為農(nóng)村、邊遠(yuǎn)和欠服務(wù)地區(qū)提供光纖級可靠連接；

支持應(yīng)急響應(yīng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、企業(yè)專線等關(guān)鍵應(yīng)用場景。

02

—軌道設(shè)計(jì)：兩層"甚低軌道"蜂群

根據(jù)技術(shù)附件，Gen3星座將部署在兩組緊密堆疊的軌道殼層中：

軌道層

標(biāo)稱高度

傾角范圍

每殼層最大衛(wèi)星數(shù)

低軌殼層

323.0 – 327.5 公里

26° – 96.9°（含太陽同步軌道）

各10萬顆

次低軌殼層

473.0 – 477.5 公里

26° – 96.9°（含太陽同步軌道）

各10萬顆

這種超低軌道（VLEO）設(shè)計(jì)的最大優(yōu)勢是超低時(shí)延，同時(shí)"雙層薄殼"結(jié)構(gòu)為載人航天器留出了充足的安全間隔空間。SpaceX表示，希望獲得在26°到96.9°傾角范圍內(nèi)靈活調(diào)配衛(wèi)星、以適應(yīng)不斷變化的覆蓋需求的授權(quán)，而非被限定在某個(gè)固定構(gòu)型。

星上將采用先進(jìn)的相控陣波束成形與數(shù)字處理技術(shù)，配合光學(xué)星間鏈路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫管理與連續(xù)服務(wù)，同時(shí)最大限度壓縮頻譜占用、便于與其他衛(wèi)星和地面系統(tǒng)共享頻譜。

03

—頻譜"大擴(kuò)容"：從Ku到D，幾乎覆蓋全毫米波

Gen3申請中最引人注目的部分，是SpaceX請求豁免美國頻率分配表（U.S. Table）與國際頻率分配表，從而使用一系列此前未被正式分配給衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的頻段。SpaceX將其形容為打通"超級頻段"（super bands），以實(shí)現(xiàn)連續(xù)寬帶寬的上下行傳輸。具體涉及六大頻段：

1. Ku頻段：下行10.7–13.4 GHz，上行13.75–15.63 GHz（不含15.35–15.43 GHz純被動(dòng)觀測頻段），打造連續(xù)的Ku頻段"消費(fèi)級"鏈路。

2. Ka頻段：下行17.3–21.2 GHz，上行涵蓋21.4–23.6 GHz、24.25–25.25 GHz及25.5–31 GHz，用于高容量用戶終端與信關(guān)站回傳。

3. V頻段：下行42–42.5 GHz，上行45.5–47.2 GHz及51.4–52.4 GHz，主要面向企業(yè)級與政府用戶的高容量需求。

4. E頻段：下行67–71 GHz，上行77–81 GHz，用于擴(kuò)展現(xiàn)有信關(guān)站容量，新增約8 GHz的連續(xù)頻譜，幾乎讓E頻段容量翻倍。

5. W頻段：92–100 GHz、102–109.5 GHz及111.8–114.25 GHz用于上行傳輸，是當(dāng)前幾乎"綠地"狀態(tài)、極少被使用的高頻資源。

6. D頻段（亞太赫茲）：122.25–164 GHz、167–174.8 GHz、191.8–226 GHz及231.5–275 GHz，用于雙向傳輸，是迄今商業(yè)衛(wèi)星系統(tǒng)鮮有涉足的極高頻段，SpaceX稱之為"下一代衛(wèi)星通信技術(shù)"的前沿疆域。

對于這些頻段，SpaceX承諾將在獲批前以"非干擾、不受保護(hù)"（non-interference, non-protected）方式運(yùn)行，即不得對其他授權(quán)用戶造成有害干擾，也不得要求獲得干擾保護(hù)，同時(shí)會(huì)與射電天文、被動(dòng)遙感、安全生命等受保護(hù)業(yè)務(wù)保持協(xié)調(diào)，包括與美國國家科學(xué)基金會(huì)合作開發(fā)的"波束指向規(guī)避"（boresight avoidance）技術(shù)，以保護(hù)射電天文臺(tái)的觀測不受影響。

04

—請求豁免的具體規(guī)則一覽

除頻率分配表外，SpaceX還請求豁免FCC以下多項(xiàng)規(guī)則：

Schedule S 填報(bào)限制：由于系統(tǒng)規(guī)模龐大（多達(dá)100,000顆衛(wèi)星、20個(gè)軌道高度組合），現(xiàn)行Schedule S電子表格無法完整容納所有波束、軌道參數(shù)及信道方案，SpaceX只能提交代表性樣本數(shù)據(jù)，并承諾可按需補(bǔ)充完整數(shù)據(jù)庫。25.114(a)(1)：技術(shù)資料呈報(bào)方式的豁免，允許以代表性天線增益輪廓、信道方案替代窮舉式申報(bào)。25.146(a)(2)與(c)：等效功率通量密度（EPFD）限制及ITU"favorable finding"前置條件的豁免。SpaceX主張，F(xiàn)CC已在近期的《頻譜現(xiàn)代化令》中認(rèn)定傳統(tǒng)EPFD限制"過時(shí)且對NGSO系統(tǒng)構(gòu)成不必要束縛"，因此在新規(guī)則正式生效前，應(yīng)允許其按新框架運(yùn)行，并可在ITU審核完成前先行開展國內(nèi)服務(wù)（"風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)"模式）。25.156(d)與25.157："處理輪"（processing round）程序豁免，即部分未被納入FCC最新處理輪公告的頻段，SpaceX請求直接獲得授權(quán)，而非等待新一輪招募流程。25.159(b)：同一處理輪內(nèi)同一運(yùn)營商多個(gè)待批申請數(shù)量限制的豁免，SpaceX解釋Gen3是全新獨(dú)立星座，與已獲批、已開始發(fā)射的Gen2并非"囤積頻譜"性質(zhì)的重復(fù)申請。

05

—軌道碎片與太空安全承諾

在軌道碎片減緩方面，SpaceX在申請中作出了一系列具體承諾：

衛(wèi)星尺寸大于10厘米，符合可追蹤標(biāo)準(zhǔn)，并通過GNSS自主定位、定期上報(bào)軌道數(shù)據(jù)；

部署前在Space-Track.org完成注冊，實(shí)時(shí)共享星歷和協(xié)方差數(shù)據(jù)供各方開展碰撞規(guī)避評估；

大型物體碰撞概率控制在0.001以下的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上，采用比NASA碰撞規(guī)避手冊更為保守的1e-5概率閾值觸發(fā)避讓機(jī)動(dòng)；

任務(wù)結(jié)束后采用大氣層再入方式處置衛(wèi)星，再入殘骸落地動(dòng)能控制在15焦耳以下，人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)趨近于零；

不采用系繩部署、不進(jìn)行近距離操作，最大限度降低產(chǎn)生新碎片的風(fēng)險(xiǎn)。

06

—結(jié)語：AI時(shí)代的太空"新基建"競賽

從Ku到D頻段的全譜系申請，到10萬顆超低軌衛(wèi)星的兩層蜂群設(shè)計(jì)，SpaceX的Gen3申請勾勒出一幅雄心勃勃的太空通信基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)圖。其提交的技術(shù)細(xì)節(jié)表明，這不僅是Starlink服務(wù)的簡單擴(kuò)容，更是一場圍繞"AI基礎(chǔ)設(shè)施由誰掌控天基入口"的全球競速，SpaceX明確將Gen3定位為服務(wù)人工智能時(shí)代海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸需求的"通信骨干網(wǎng)"。

這份申請能否獲批、以及FCC將如何平衡SpaceX的訴求與射電天文、政府頻譜使用者及其他衛(wèi)星運(yùn)營商的利益，值得持續(xù)關(guān)注。

參考

https://fccprod.servicenowservices.com/ibfs?id=ibfs_application_summary&number=SAT-LOA-20260630-00264