“鸿雁”星座将利用300多颗高性价比小卫星组成全球低轨卫星星座通信系统。 本版制图数据来源：天仪研究院公众号UCS数据库地图会说话公众号
如果未来每个人都有一颗专属卫星，生活会变得怎样？手机不会再出现“您呼叫的用户不在服务区”；导航系统也不会提醒“GPS信号弱”；对于突发的自然灾害，也很快会有遥感信号传来，帮助救灾队伍更快了解灾情。这听起来似乎像天方夜谭，但是如果进入太空的卫星数量足够多，组成星座，那么这一切就可以迎刃而解了。
卫星不一定都是大个子
天仪研究院夹在长沙麓谷中药饮片工厂缝隙中，是一家民营商业航天企业中的“网红”公司。上个月底，他们刚刚把潇湘一号07星送上太空，成立3年来，他们已经成功发射了14颗卫星，其发展之快令国际同行都感到惊叹。
天仪研究院主要发射的都是小卫星，在公司的简介中，可以看到他们可以为客户提供两种型号的卫星平台——6U、27U立方星（1U指的10cm×10cm×10cm）。算起来一个6U的卫星大概只有蛋糕包装盒般大小，自身仅重2公斤，却可以搭载80公斤的载荷（据潇湘一号07星技术标准），并在距离我们头顶500公里外的近地轨道上生存3年之久，着实让人刮目相看。
如果卫星的数量足够多，就可以组成“人造星座”。例如我国计划在2023年建成的“鸿雁”星座，就是将300多颗小卫星组成全球低轨卫星星座通信系统，实现全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力。这样将大大提高地表上人们的通信质量，人类对复杂气象以及突发自然灾害的反应能力也将加强。
这也是像天仪研究院这样的民营航天企业正在步入的领域。天仪研究院的公司简介开篇就是提供“微小卫星星座整体解决方案”。目前这家民营航天企业做的多是卫星平台，例如潇湘一号07星，就是他们与北航国家空管新航行系统技术重点实验室进行战略合作的首发试验星。未来天仪研究院会为更多的客户提供这样的卫星平台，让更多的开发、探索太空项目能够顺利进行。而为星座计划提供卫星平台则是天仪研究院雄心勃勃的野心之一。
因为人造卫星星座动辄需要成百上千颗卫星组成，仅仅依靠一个国家或者企业的力量肯定是不够的。美国著名航天科技公司SpaceX就打算将12000颗小卫星发射到太空，用来完成自己的“星链”（Starlink）计划，可以让“WiFi信号”覆盖全球每个角落。可以想见，一旦这些小卫星星座组网成功，我们在“地球村”的生活将产生怎样翻天覆地的变化。
未来6G是天联网？
人类从未停止过步入深空。即使在缺乏科学技术的古代，当在深夜仰面迎视浩瀚星辰，一些莫名其妙的想法总会溜入脑海。1957年10月4日，苏联人率先发射了世界上第一颗人造地球卫星“伴侣一号”，开创了人类迈向太空的新纪元。自此60多年过去了，漂浮在地球外层的卫星总数已经超过4000颗，这其中又以应用类卫星如通信、遥感、导航卫星对我们的生活影响最深。
既然已经有那么多卫星漂浮在太空了，为何还要用数以万计的小卫星组成新的星座呢？事实上，由于卫星造价高昂，发射门槛高，大部分的卫星数据资源都很难惠及普通民众。互联网的持续发展已经催生出人们对于通信手段的革新需求，众多商业卫星企业的诞生正是看到了这一商机，开辟新的通信手段也就变得让人望眼欲穿。
要知道，虽然通信时代即将步入5G，但是“地球村”的通信手段仍然依赖海底光缆来实现。光缆可以看作信息传输的“中枢神经”，但这条维系着“地球村”的神经网络却异常脆弱。一场地震、海啸，粗心的捕鱼船，甚至一只好奇的鲨鱼宝宝都可能造成区域范围内的通讯中断。而且受制于地形气候等客观因素影响，死角众多。直至光缆投入商用近40多年后，根据联合国2016年的统计，全球仍有53%人口未实现互联网连接。光缆方案不完美，大家自然就将目光投向了太空，寄希望于卫星能带领人类通讯技术走向下一个纪元。
依靠小卫星在地球低轨道组成的星座，可以让在飞机上登录WiFi成为可能。根据SpaceX、OneWeb等高新航天技术企业的星座计划，“天联网”很可能是取代5G通信时代的技术革新方式。
想象一下，连接网络信号的基站不是建立在地面，而是在头顶500公里以外的高空。通信信号无时无刻不在向地面传播，而不会受到地形，或者地区贫富差距的影响，“地球村”的通信状况将得到前所未有的改良。届时，我们将会出现个人专属卫星也说不定。
但这一狂想，也有自身的弱点。处于地球低轨道的小卫星如何面对复杂的太空环境？高速运转的星与星之间如何建立通信？如此众多的小卫星，在任务完成后，会变成天空垃圾飘浮在空中么？湖湘地理邀请了天仪研究院的三位卫星工程师一一解答这些未来将改变我们生活的小卫星步入深空后的生存问题。
撰文/潇湘晨报记者钱烨
