2022/09/26
「一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星。」傳唱百年的經典兒歌，直到現在也不退流行，因為人類正迎來史上規模最大的衛星競賽。星空不只璀璨，甚至比以前更熱鬧了！
全球共有多少顆人造衛星？工研院（IEK）產科國際所指出，至2020年，共有3,372顆人造衛星圍繞在地球外。更驚人的是，麥肯錫（Mckinsy）認為在最理想的情況下，2030年將有「5萬顆」衛星飄在太空。
在解釋衛星數量大爆發原因前，得先回想一下生活中的應用。衛星或許比你想像得更重要。
舉凡登山救難必備的衛星電話、科技巨頭Google旗下Google Earth服務、氣象預報中常見的衛星雲圖⋯⋯背後都是由衛星提供服務。
這些衛星的任務不同，軌道高度（離地面距離）也有所差別。一般來說，衛星軌道高度可分為3種：低軌道（Low-Earth Orbit, LEO）、中軌道（Medium-Earth Orbit, MEO）、同步軌道（Geostationary Orbit， GEO）。
高度在8,000公里以上的中軌道衛星，多用來提供GPS衛星定位與導航功能；距離地表遠達3.6萬公里的同步軌道衛星，則常見於電視轉播與氣象觀測。
高度帶來的影響是什麼？簡單說，與「繞地球時間」有關。衛星高度愈低，前進速度愈快，繞地球一圈需要的時間就愈短；相反地，衛星高度愈高，繞地球一圈的時間就愈長。
舉同步軌道衛星為例，繞地球一圈的時間剛好是24小時，因此同步衛星會固定在相對於地面的同一個位置，可以持續對地球上的同個範圍連續觀測。因此，像是訊號不能中斷的電視轉播、需連續觀察的氣象雲圖，就需要派出同步衛星。
不過，真正讓衛星產業噴發，點燃這波太空軍備競賽的幕後火種，是接近地表2,000公里的「低軌衛星」。
來源：數位時代 搶在太空領土插旗
「現有的3,000多顆衛星中，低軌衛星占了絕大部分，比重大概是77.5％。」工研院產科國際所分析師呂珮如指出，低軌衛星可用於3大類應用：遙測、技術開發與通訊（網路），近10年以來，通訊占比最高、約51％；其次為遙感探測，占比為33％，常用於資源調查、地表環境監測、人類活動監測等。2020年，通訊應用大幅成長至83％。
過去並非沒有衛星網路，某些不便架設基地台的特定情景，如飛機上的Wi-Fi、海上郵輪等，都會選擇接收衛星網路訊號。
麥肯錫認為，1990年代興起的低軌衛星計畫稱不上是好的商業模式，包含早期的Globalstar、Odysseyc和Teledesic等業者，都因為成本過高和市場需求不足而出現財務危機，最終取消發射。
麥肯錫指出，要部署一套衛星網路系統，費用估計在50億美元至100億美元之間，且營運成本很高，光是衛星壽命5年一到，要更換衛星的成本就達10億至20億美元。
來源：數位時代 傳統模式的關鍵新挑戰者，是Tesla創辦人、話題企業家馬斯克（Elon Musk）與旗下SpaceX公司所屬的「星鏈（Starlink）計畫」。
2015年推出的星鏈計畫，目標是在全球提供可用的衛星寬頻網路。為了達到這項目標，SpaceX獲得美國聯邦通訊委員會（FCC）許可，將發射約1.2萬顆低軌衛星上太空，最終數量可能多達3萬顆。低軌衛星之所以適用於提供寬頻網路，主要因為離地較近，訊號傳輸所需時間短、延遲較少。比起同步軌道衛星僅需3顆就能夠涵蓋地球多數面積，低軌衛星自然需要靠數量來擴大服務範圍。
星鏈計畫在2019年5月首次發射了60顆衛星升空，成功抵達約550公里的高空，至2021年4月為止，約發射1,400顆低軌衛星。
雖然仍在測試階段，不過消費者只要在家中屋頂裝設「碟盤」（衛星訊號接收器），搭配所屬的路由器，在部分區域已能夠收到來自外太空轉傳的無線訊號。扣除硬體設備費用，消費者月付99美元，可有「50Mb/s到150Mb/s不等，延遲約20至40毫秒」的網路體驗。
「儘管是測試版，但還是謝謝你們。等了11年終於有比900Kbps更好的連網速度了。」一名英國民眾在星鏈計畫官網如此留言。
並非要取代既有的固網與手機上網，星鏈計畫眼中的衛星網路市場，在於缺乏地面網路基礎設施的區域，更重要的是，這是塊真正的「全球市場」，可以跟集中於人口稠密處的5G基地台網路互補。
擁有相同目標，追在馬斯克背後的衛星公司各有來頭，如亞馬遜創辦人貝佐斯（Jeff Bezos）領軍的Kuiper計畫，喊出投資100億美元、發射3,200多顆低軌衛星的目標；英國、加拿大也以政府力量支持OneWeb、Telesat 等公司，希望在太空領土搶先插旗。
來源：數位時代 馬斯克先行者占上風，但霸道行徑顧人怨？
呂珮如分析，低軌衛星網路有所謂的「先行者優勢」，雖然每個企業都需要擬定計畫，依照設定好的軌道高度與頻譜向主管機關申請發射許可，但因審核採「先到先審制」，後申請者就需要避開同一頻段，以免出現擁擠與訊號干擾。
例如在今年4月底，OneWeb便指稱「不得不移動自己的其中一顆衛星，避免跟Starlink碰撞」。OneWeb表示，他們在今年3月發射36顆衛星，其中1顆衛星隨著太空船提高軌道高度，有可能會與SpaceX的一顆衛星擦撞，根據美國太空部隊第18太空控制中隊（SPCS）預測，發生機率為1.3％。
「SpaceX告訴我們無法避免碰撞，甚至把自動化防撞系統關閉了，這給人一種既然無法升級自家衛星，就讓別人撞壞它也沒關係的感覺。」面對OneWeb的指控，SpaceX沒有公開評論，但召開了一場有OneWeb、FCC參與的協調會。其實這不是第一次，2019年歐洲太空總署（ESA）便抱怨過跟SpaceX一直有協調問題。
儘管如此，衛星網路市場能持續火燙熱度，仍要歸功於話題公司與資金的湧入，畢竟這並不是個容易成功的商業模式，前期相當燒錢。
來源：數位時代 SpaceX光是在2019年就募集了超過13億美元，去年更暗示很可能讓星鏈計畫獨立IPO（首次公開募股），藉此籌措剩餘資金。
這項消息雖然被官方否認，但他們說服FCC修改補助條件，希望有機會申請到政府的預算。
衛星產業在資金、話題公司帶動下，似乎有了前所未有的面貌。
美國衛星產業協會（SIA）去年統計，2019年全球衛星產業產值達2,707億美元，其中占比最高是地面設備（48％）領域，再來是衛星服務、衛星製造與衛星發射。
MIT產品有競爭力、可靠性高
工研院觀察，地面設備與衛星製造領域有多達2、30家業者投入，正是台灣的關鍵機會。
地面設備部分，由於台灣業者在衛星電視、無線通訊等領域著墨多年，過去就與部分衛星營運商建立默契，提供纜線、電源供應器等商品，所以有優勢持續取得國外訂單。衛星製造部分，同樣需運用台廠的PCB（印刷電路板）、線束、金屬殼等產品。
來源：數位時代 「低軌衛星需要組網，所以必須找可靠性高、低成本卻有競爭力的商品，」呂珮如說，加上衛星製造涉及國防安全議題，國外業者會傾向避開中國供應商，對台灣業者都是加分。
她強調，目前台灣有一些新創公司試圖切進衛星發射領域，但因為發射地點限制、火箭研發都還在初期測試中，有待日後觀察；至於衛星服務，台灣過去多半是以內需市場為主，包含衛星電視、遙測與海事通訊上，玩家僅有幾家二類電信業者，因此做衛星通訊服務市場的潛力，相比衛星與地面設備製造要少。
隨著衛星需求增加，從各個面向觀察，太空產業似乎從「太空夢」慢慢迎來「太空財」了嗎？
「目前雖是太空創業投資的黃金時代，但經歷疫情後，將加速適者生存現象，減少相關新創公司的數量。」維珍軌道公司策略高級總監簡心儀先前撰文指出，只有不到一半的太空 新創公司能產生營收，獲利的公司更是少之又少， 「太空是艱難的，失敗將繼續存在。 」
為了增加成功機率，政府也出面組建「太空國家隊」，並由科技部與經濟部共同投入40億元預算，目標在2025年發射首顆全由MIT製造的低軌通訊衛星，看好過程中的研發測試經驗，有助提升台灣的接單實力。
前進太空之路顯然不容易，不過馬斯克的一段話，或許是最好的產業發展註解：「如果你清早起床，認為未來將變得更加美好，這天就會是明亮清爽的一天；如果你很負面，未來就不是如此了。」
文章來源：數位時代
