辣评-weekly：祝融号火星车着陆火星问题详解；分道扬镳！无尽前沿法案通过，中美学界间降下铁幕；中国卫星互联网产业深度研究报告
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2021-05-24 21:09
中国卫星互联网产业深度研究报告：
浩瀚宇宙中的投资“蓝海”
近年来，全球建设卫星互联网的热度居高不下，主要得益于全球卫星互联网下游市场存在需求、高通量卫星技术的发展促使卫星互联网通信的性能大幅提升和用户成本的快速下降。
①市场需求
目前地面互联网中的地面光纤网络以及移动无线网络已经覆盖了绝大多数应用场景及用户，但根据中国卫通集团有限公司副主任沈永言发表在《卫星与网络》中的《互联网、移动互联网和卫星互联网发展简史》披露，尽管地面互联网非常发达，也仅覆盖了地球陆地面积的20%，地球表面的5.8%。同时，伴随着智能移动终端功能日渐丰富，成本不断降低，应用蓬勃发展，建设融语音、数据、视频为一体，覆盖广泛、经济适用的互联网，将有助于推动经济的快速增长。
在5G时代即将到来之际，真正5G时代的万物互联和随时随地接入的愿景，也有望为可实现全球覆盖的卫星互联网带来新的市场及用户需求。在此背景下，自2015年起，在谷歌等互联网巨头的推动和支持下，OneWeb、SpaceX、Samsung以及Leosat等多家企业提出打造由低轨小卫星组成的卫星星座，为全球提供互联网接入服务，短期内就聚集了大量人气，引发全球强烈关注。
②用户成本和性能
从2015年不同通信方式提供的宽带互联网服务的使用成本和时延中可以看出，尽管采用高通量卫星系统（HTS）较传统的固定卫星服务（FSS）在系统建造成本上存在劣势，但在系统容量、用户月支出和时间延迟等性能方面均具有较大优势；部署在低轨的卫星互联网星座由于轨道高度较低，实现卫星组网的卫星数量较大，系统总体容量得到大幅提升，同时系统建造成本也快速增长，但受到与地面站距离的缩短，时间延迟也将快速下降，而部署在高轨的卫星互联网尽管是时间延迟较大，但建造成本低廉。整体来看，尽管卫星互联网通信在成本和性能上仍较传统地面通信存在差距，但与早期的固定卫星服务相比已经有了大幅度提升。
总体来看，卫星互联网与地面互联网系统存在一定的竞争及互补关系。因此，我们判断，能否准确定位市场及用户以便实现差异化竞争，或者找到与地面互联网系统协同发展的应用领域，是决定卫星互联网星座成败的核心关键，同时投入成本以及系统性能也是决定卫星互联网市场参与主体盈利能力及市场拓展能力的重要因素。
目前，卫星互联网主要可以通过低轨星座组网以及高轨星座组网两种途径实现，不考虑卫星发射，二者其性能与成本的特点如下：
成本方面，高轨卫星互联网系统投入成本方面具有优势。从高低轨高通量卫星互联网系统容量及单位成本对比可以看出，由于高轨高通量卫星互联网系统单行设计容量大，可以针对服务地区需求定制容量，因此利用效率高，且卫星数量较少可以降低地面关口站数量，综合来看，所需总体资本投入更小，较低轨高通量卫星互联网系统的有效单位成本也可以做到更低。考虑到高轨卫星寿命一般在15年左右，而低轨卫星寿命一般在5-10年，高轨卫星互联网在投入成本方面将较低轨卫星互联网更具有显著性优势。
性能方面，高轨卫星互联网系统存在传输延时，特定地形存在通信困难等缺点，但对航空互联网、船舶互联网等大多数客户的需求影响有限，同时其在地面终端成本具有优势。尽管低轨卫星互联网系统较高轨卫星互联网系统具有更低的端到端业务传输延时，但对于时间敏感性要求较高的应用主要为在线实时游戏、高频次电子商务等。根据腾讯杰出科学家、多媒体实验室总经理刘杉在2019年末首届Techo开发者大会上披露，2019年视频流量在整个互联网的占比已从2017年的75%增长到约80%，预计在2022年超过82%的互联网流量将来自视频或包含视频的应用，而视频类应用对时间敏感性要求不高，因此高轨卫星系统的传输延时缺点对大部分市场客户的需求影响有限。另外，由于高轨高通量卫星相对地面静止，地面终端实现简单，且在传统的FSS高轨卫星通信下，其通信终端已经实现高集成度和小型化，达到消费级价格，但低轨高通量卫星互联网系统由于卫星数量众多，地面终端成本仍偏高。
综上，卫星互联网中的高轨卫星互联网以及低轨卫星互联网的应用优劣可以归结。可以看出，高轨卫星互联网在利用效率、卫星寿命、空间设施成本、终端成本等方面均具有较大优势，而低轨通信卫星互联网的优势则主要在于复杂地形连续通信及传输时延低（实时性强）上，在部分应用领域具有优势。
卫星互联网作为卫星通信的一个衍生应用，其产业发展与航天产业中的其他细分产业发展进展密切相关，包括“弹箭星船器”中的火箭产业及通信卫星制造产业等。尽管近年来，我国航天产业发展迅速，但在技术方面与部分海外航天强国相比仍有一定差距。同时我国航天产业发展体制也与海外各国存在一定差异，以上都决定了我国卫星互联网产业的发展特点将与海外航天强国的发展将有所差异，直接套用海外卫星互联网产业的发展模式对我国卫星互联网产业进行研究分析是不合理的。
（1）低轨卫星互联网：短期以“国家队”为主，以抢占轨道频谱资源需求驱动
从我国目前的低轨卫星互联网建设情况来看，目前，“国家队”方面，主要包括航天科技集团的鸿雁计划、航天科工集团的虹云工程、中国电科集团的天地一体化网络（高低轨联合组网）等，民营航天方面，包括以银河航天、上海垣信等公开了具体卫星组网细节及时间表的低轨卫星互联网。总体来看，目前我国低轨卫星互联网星座仍多处于发射了验证星的试验阶段，尚未开始空间基础设施的正式组网建设。
由于相近频率间的卫星星座会产生信号干扰，原则上不同的卫星通信系统不能使用相同频率，特别是低轨卫星覆盖全球，频率协调难度较大,可用频段较少。按照频谱资源先用先得的国际惯例,一旦一个公司的大规模卫星网络组网完成，如Starlink，那么留给其他卫星网络计划的频谱和空间就会大幅减少，因此低轨卫星通信频谱资源的竞争问题日益加剧，在此背景下，当前世界各国抓紧建设低轨卫星互联网的一个重要原因即抢占频率。
我们认为，本次我国新成立的星网集团或将是统筹、规划及运营我国低轨卫星互联网的“国家队”。将对我国卫星互联网产业的发展，特别是对低轨卫星互联网领域的发展，起到带头引领的作用，充分表明了国家加速推动卫星互联网产业发展的决心，我国卫星互联网空间基础设施建设也有望提速以应对当前全球愈演愈烈的频率及轨道争夺战。
总体来看，针对我国低轨卫星互联网产业的发展，我们判断，短期内，以商用宽带互联网通信需求为主导的低轨大规模卫星宽带互联网星座建设（如Starlink）或较难有实质性进展，而以“国家队”为主导统筹规划，以抢占地球轨道资源及频谱资源的快速部署、以及在部分特定领域应用需求驱动的低轨卫星互联网将是我国低轨卫星互联网发展的主要驱动力。另外，值得注意的是，部分存在明确通信需求的应用领域（如物流监控等）或将提前被成本较低，规模较小的窄带卫星物联网星座（本报告未重点分析）“填隙”。具体理由包括且不限于以下供给侧的成本因素以及商用化需求驱动力不足：
①供给侧：技术差距导致当前成本偏高
供给侧的成本因素方面，卫星互联网的建设成本与火箭发射成本、高通量通信卫星建设成本等密切相关，其中，仅以火箭发射成本为例，由于我国商业航天发射产业目前主要以航天科工集团所属火箭公司的“快舟”系列以及航天科技集团的“长征”系列为主，目前尚未有进入应用阶段的可重复使用火箭型号，而根据近年来航天科技集团的披露，长征六号运载火箭的一个改进型“长征六号X”及长征8号改进型运载火箭有望采用可回收技术，但目前二者均无明确发射时间表，当前的主力型号发射成本则较高（快舟11号LEO轨道发射成本目标为不高于1万美元/kg，长征11号甲运载火箭预计2022年首飞，重视了经济性，预计发射成本达到1万美元/kg，而美国SpaceX公司的猎鹰9运载火箭在2020年3月披露发射成本约为0.40万美元/kg），由于低轨卫星互联网星座全球覆盖所需发射数量较多，在我国火箭发射成本居高不下的背景下，大规模低轨小卫星发射的整体成本或将维持在高位，进而导致低轨卫星互联网星座空间基础设施建设总成本偏高，影响整体低轨卫星互联网商用化进程的落地或推广。
②需求侧：商用卫星宽带通信需求暂时不足目前，我国通过村村通等地面光纤互联网的工作推进非常迅速，根据2021年的中央一号文件提出，支持农村及偏远地区信息通信基础设施建设。当前，全国行政村通光纤和4G比例均达98%以上，农村互联网普及率明显提升，乡村通信设施不断完善。由此可见，相比于海外，我国对通过低轨卫星互联网补充偏远地区地面互联网的需求并不高。同时，在互联网中流量占比较大的视频流量，总体对低轨卫星互联网具有的低时延优势的需求有限，或也限制了低轨卫星互联网商用化的需求。
（2）高轨卫星互联网：“十四五”期间有望率先抢占部分商用卫星互联网通信市场
目前，从我国高轨卫星互联网产业的建设情况来看，我国航天科技集团已在GEO发射了中星16号及亚太6D卫星等高通量卫星，根据中国民航局在4月30日发布的《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》披露，国内自主建设的高通量通信卫星星座方面，已经成功发射的中星16号及亚太6D已经分别覆盖东部沿海地区和亚太地区，单架飞机通信带宽10-50Mb。同时，在我国高轨卫星互联网运营商，航天科技集团所属上市公司中国卫通于2020年12月底发布的定增预案中，提出了公司拟募集资金33亿元，其中12亿元投向中星26号卫星（Ka频段高通量卫星）项目，同时公司称以中星16号为代表的高通量卫星互联网已经进入实质性应用阶段，而随着中星26号卫星的发射，将有助于我国进一步构建高通量卫星系统，完善我国宽带网络体系。由此可见，我国目前在轨的中星16号卫星、亚太6D卫星以及未来将发射的中星26号高通量卫星，均有望成为构建我国高轨卫星互联网的基础。
由航天科技集团所属上市公司中国卫通已经通过其拥有的卫星资源，将卫星互联网拓展至海洋互联网及航空互联网领域。其中，海洋互联网方面，中国卫通子公司鑫诺公司的“海星通”高通量卫星海洋服务产品已经正式上线，根据航天科技集团披露，截至2020年3月18日，海星通已经为6000艘中国船舶和海上平台提供卫星宽带通信综合服务，覆盖了全球95%以上的航线。航空互联网方面，中国卫通也于2020年成立了实体公司星航互联，完成国产Ka宽带飞机商用首飞，极大提升了航空市场对Ka机载方案的认可度。根据中国卫通披露，公司有望在“十四五”期间有望发射的中星26号GEO轨道高通量卫星具有覆盖范围广、不受地理条件限制的服务特点，能够满足市场对于机载、船载宽带通信、应急通信、普遍信息服务等的迫切需求，开展互联网接入业务、移动平台宽带业务、政府和企业专网业务、移动通信基站中继与备份业务、物联网传输业务等细分业务。
由此可见，我国在高轨卫星互联网已进入空间基础设施建设阶段，且已在部分航空互联网、海洋互联网等领域有所应用，我们认为，短期内，我国高轨卫星互联网建设成熟度要高于低轨卫星互联网产业，且成本低于低轨卫星互联网，在“十四五”期间伴随中星26号的发射及运营，我国高轨卫星互联网有望在高清（及超高清）卫星电视广播等传统卫星通信应用领域，以及航空互联网、海洋互联网、应急领域等卫星互联网新兴领域的商用市场上实现快速拓展。
综上，伴随星网集团对我国低轨卫星互联网的统筹规划建设，“十四五”期间，我国卫星互联网产业有望进入一个高低轨卫星互联网两大技术途径并举的时代。参考我国高轨卫星互联网以及低轨卫星互联网的建设成本和目前进度，我们判断，在“十四五”期间，低轨卫星互联网产业的发展将主要由“国家队”统筹规划建立，以抢占轨道资源及频谱资源需求驱动，而部分商业化明显的卫星互联网下游市场拓展或将主要由较为成熟的高轨卫星互联网技术途径进行拓展。低轨卫星互联网方面，“国家队”包括航天科技集团的鸿雁计划与航天科工集团的虹云工程，二者未来或被统筹进卫星网络集团的国家卫星互联网计划中，而成功发射了试验卫星，进度较快的民企包括银河航天以及上海垣信等；高低轨联合组网方面，目前中国电科集团已经披露了天地一体化信息网络，高轨卫星互联网方面，国内市场的主要运营商为航天科技集团的中国卫通。
一个有意思的现象是，有别于国际上行业分析报告大多来自行业内的协会或咨询机构，中国卫星通信行业的报告却往往由证券公司提出。而且从内容的深度和广度看，也不亚于行业内部分析报告，为了解国内卫星行业提供了很好的素材和依据，比如文中提出几组关键数据：
● 2021-2025年，通信卫星中大卫星需求9-11颗、小卫星或微小卫星需求1664颗
● 2021-2025年，卫星产业总体规模从293亿增长到450亿元
● 2021-2025年，因为低轨卫星互联网仍将处于空间建设阶段，高轨卫星互联网对应的服务市场，特别是卫星电视广播、航空互联网以及海洋互联网市场，将成为主要增长点。
我们点赞这些证券公司提供的免费分析数据的同时，也呼唤行业内有影响力、有品牌的咨询机构的出现，提供更加专业的、细分的分析、报告、咨询、展会服务。这也更加符合新的商业航天发展态势的要求。
请给5G一点宽容的时间
对蜂窝技术和WiFi的讨论近20年，好像就没停止过，业界其实有一些共识，就是蜂窝网络为主，WiFi作为补充。究其原因，是因为WiFi还是满足固定场景、少量终端接入时候的用户体验，人多了也不行，想想你在高铁站用WiFi的体验，就有代入感了。
在工业领域，大家反馈的是WiFi不稳定，经常掉线等等问题，WiFi只能解决部分场景部分问题，无法用一张网解决企业的问题，如果用多张网络以补丁方式叠加，企业网络运营运维成本就会上升，谁愿意穿“补丁衣服”呢。5G就很好解决了这些问题，它可以用一张网络解决企业数据采集、视频监控、远程控制等各种应用，满足企业各种诉求，而且稳定、可靠、安全，所以越来越多的企业愿意尝试使用5G。
在4G刚出来的时候，终端和流量费也比较贵，那时候大家都是掰着手指头算流量，就怕流量超了，但是经过几年的发展，千元机大行其道、流量变成用不完。4G商用几年后，NB-IoT出来后更是将芯片成本直接压到了十几块钱。现在3GPP也在讨论精简化5G芯片项目，当精简化芯片出来后，5G芯片的价格预期可以降到百元以下，过几年后十几元不是梦啊。至于流量，4G时代是流量经济的时代，但是到了5G时代，运营商和行业之间的商业模式还在探讨中，现在可以预见的是流量将不再是双方合作的唯一选择，未来可能出现各种各样商业合作模式，请不要用4G的商业模式推导出5G不行，时代还是在变化的。
自从5G商用后，大家对5G应用的关注度逐日上升，恨不得明天就能看到“杀手级”应用，对于一些新兴的应用，颇有些“恨铁不成钢”的味道。我想和大家说的是，要让子弹飞一会，当年汽车刚出来的时候，还没有马车跑的快，也没有马车舒服，如果当时就停止了对汽车的研发和投入，那么我们现在估计还是骑马访亲走友呢。请大家对5G应用保持的耐心，让“孩子”再往前走走看。
大家知道，WiFi本身移动性支撑不好，如果利用WiFi或者光纤来支撑AR/VR，那只能在固定场所开展应用，但是现在人工作节奏和生活节奏都在加快，在家里或者固定场景下咱们呆的时间有多久呢？如果解决不了随时随地可以接入，那么AR/VR的市场空间将会极大被限制。想想游戏产业，原来在电脑端的游戏拓展到了手机后，带来翻天覆地的变化，如果没有4G，那么现在的游戏产业也不会那么发达吧。5G大带宽、低时延、广覆盖特性可以有效解决AR/VR随时随地接入和眩晕感的问题，极大的扩充了其使用范围，所以5G和云AR/VR是“良配”，它们之间是相互成全的关系。
自动驾驶和远程医疗都涉及到安全，必须承认安全是5G应用中最难突破的难题。但是技术是发展的，产业是进步的，看看现在新能源汽车产业，十年前谁会相信汽车会由互联网企业来制造，当年我们听到的是不是这样的声音“一堆只懂IT的人，连汽车发动机怎么做出来的都不知道，还想造企业，造出来的汽车，你敢开么？你敢坐么？”现在怎么样呢？特斯拉、小鹏等都造出汽车，百度、小米也宣布造汽车。5G与自动驾驶和远程医疗的关系其实也是一样，5G技术能力能够支撑其实现，但是也存在一些问题，如特定场景网络覆盖不好，网络稳定性不够，责任归属不清晰等，但是5G给这些产业提供了一种可行的选择，结合其本行业技术的发展，必定能够最后实现的。毕竟自动驾驶和远程医疗能分别很好解决我们现在交通拥塞、驾驶疲劳、医疗资源不均、节约救治时间等现实问题。
总体归纳一句话，请大家再给5G一点点时间，让5G多多去尝试，应用的发展都是有节奏的，是批次递进式发展成熟的，也许过了几年，不经意间，我们发现，5G已经改变了我们的生活和产业，就像4G在不经意间改变了我们的生活一样。
其实何止5G需要宽容，一个普遍的规律是，新技术的出现引领应用的出现，而应用的发展又催生更新技术的出现。而大众的认知和对应用的接受程度，又在这个过程里面增加一些变量，但是左右不了技术应用的发展。拿5G来说，它的出现是因为之前2G、3G、4G通信应用的发展已经进入到“无人区”，只是解决人与人或者人与机之间那点小小的通信问题，已经满足不了技术的发展，现在5G是要解决机与机之间的通信问题。
而普罗大众可能还没意识到这种进步的迫切性，毕竟生活上的柴米油盐好像还不至于到那种“科幻”的程度。所以在5G网络都铺开的时候，业界发现应用又跟不上了。原来都是VR/AR、自动驾驶、远程医疗这些家伙吵吵着需要5G，现在5G真的来了，才发现他们自己的发展还没成熟到可以完全集成到5G中去。所以本文标题说给5G一点宽容，其实是给5G应用的宽容吧，留给你们的时间不多了（6G还在蓄势待发）。
中国火神踏上火星！
祝融号火星车着陆火星问题详解
2021年5月15日，在经历了296天的太空之旅后，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体，成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现了中国航天史无前例的突破：天问一号，成为中国首颗人造火星卫星。祝融号，成为中国首个火星巡视器（火星车）！
中国成为继苏联、美国后第三个真正“踏上”（成功着陆）火星的国家，也是首次火星探测即实现着陆的国家。
在最终确认开始着陆指令后，着陆巡视组合体会与环绕器分离，开启独立着陆之旅。期间姿态控制发动机工作，严格控制着陆轨迹角度与方向。如果冲进火星的角度过大就会超过隔热层能忍受的极限，如果过小任务就会像打水漂一般滑入深空。
冲入火星大气后，5千米/秒级别的速度依然导致稀薄的大气冲击和摩擦产生了巨大的震动和热量，足以融化大部分金属。通过隔热大底和多种散热手段，着陆巡视组合体的温度依然能保持常温。期间速度骤降到数百米/秒，巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。
随着速度的迅速降低，已经被烧蚀得不成样子的隔热大底没有存在的必要了，对这一功臣的“回报”是：它将被抛离并直接脱落在火星表面。此时，暴露出来的底部雷达和工程相机等立即开始急速工作，紧盯目标着陆区域，分析与预计的匹配程度，让控制导航计算机快速解算最佳着陆方案。初步选定期间，速度已经降至100米/秒以内，降落伞功成身退，此时才是大戏上演的时刻。
各火星着陆任务初始阶段流程接近，图为毅力号火星车部分着陆流程示意（图片来源：NASA）
着陆巡视组合体依靠底部强大的反冲火箭工作开始减速，各种传感器进一步仔细检查地面情况，避免乱石堆、斜坡、沟谷的特殊地貌，找寻最佳着陆角度和姿势。随着速度进一步降低至悬停避障状态，着陆巡视组合体近距离火星表面数米高。最后阶段火箭停止工作，尽力减少火箭工作扬起沙尘等因素对它们的影响，着陆巡视组合体成功降落火星表面。
2019年11月14日，着陆巡视组合体悬停避障试验在河北怀来外天体着陆综合试验场进行，这也是祝融号首次公开亮相（图片来源；央视新闻）
祝融号是天问一号全程呵护的“掌上明珠”。在飞行、环绕和着陆期间，环绕器和着陆器全程为它保驾护航，提供重要的通信、能量和动力服务。但是抵达火星表面后，着陆器将放出导轨，祝融号必须开机，在经历数天能量积累后，最终走出“温室”、依靠自身能力独立生存。
祝融号的外观结构（图片来源见水印）
祝融号依靠太阳能进行工作。由于火星距离太阳更远，这里的太阳能密度仅为地球附近的4成左右，对太阳能帆板收集能量的要求极高。它使用了4片巨大的由三结砷化镓构成的“蝴蝶型”太阳能电池阵列，确保足够能量供应。同时，火星上动辄有大规模的沙尘暴，会对太阳能收集效率产生巨大影响，甚至直接影响火星车工作寿命。通过防尘涂层技术，祝融号表面的抗沙尘能力大幅提高。但对于旷日持久的全球沙尘暴，则只能是“我打不起，但躲得起”，进入休眠状态，先躲过“风头”再说。
火星表面空气极其稀薄，保温效应有限，直接导致昼夜温差过大，白天可达20摄氏度、夜晚却能低于零下100摄氏度，这对于不少仪器将是巨大挑战。一方面，祝融号必须在夜晚“熄火”休眠；另一方面，它也采用了纳米级气凝胶和正十一烷集热窗等温控技术，确保安全无虞度过漫漫长夜。
会动，是火星车的核心功能。
但火星上并不是一片“坦途”，随机出现的尖锐砂石会轻易破坏火星车的动力系统，且这些伤害会逐渐累积，对火星车造成巨大威胁。例如“勇气号”火星车2009年陷入沙坑，导致轮子出现故障，无法转动，一直被困到任务结束。目前正在运转的“好奇号”火星车，可能导致任务终止的最大风险之一就是逐渐残破的轮子。
好奇号破损的轮子显示出火星表面“路况复杂”
（图片来源：NASA）
祝融号的机身被设计成了可升降的主动悬架结构，能够自由转向，六个轮子均独立驱动，多轮悬空的条件下依然能自由移动。在极端地形中，祝融号还能重新设计轮子驱动方案以实现“蠕动”、“蟹行”和“踮脚”等复杂机械操作，成为一辆不折不扣的“火星六驱越野车”，以提高驾驶安全性，可以说这将成为祝融号在火星驰骋的 “风火轮”。
着陆火星后的祝融号艺术效果图
（图片来源：国家航天局）
不过，祝融号的核心使命是科研，任何机动性能都不如“行车交规”重要。首先，严格限速，节约宝贵的太阳能。这个240千克的大家伙实际速度仅为厘米/秒级别，连乌龟都跑不过；其次，谨小慎微，“走一步，歇两步”，经常停下来利用地形相机和避障相机等详细“眼观八方” ，确认安全再出发；再次，聚精会神。要么认真行驶，要么停车让科学仪器开启工作，聚精会神，绝不“边走边玩”；最后，真的发生紧急情况陷入困境后，航天人也会在地球实验室利用火星车的“双胞胎”备份还原真实火星驾驶场景，设计多种解决方案，帮助它脱困。
不存在绝对安全的车，只存在绝对安全的交规。“行车不规范，亲人两行泪”，即使在火星，祝融号也牢记交规。
地火距离对于通信是个巨大的挑战，信号衰减情况随着距离增加迅速提升。一方面，在地球上需要建立巨大的深空通信天线网，以尽可能捕捉来自天问一号的微弱信号；另一方面，天问一号的环绕器也要携带直径达2.5米的高增益定向天线，尽力提高通信能力，与地球保持稳定联系。
服务于天问一号的天线之一：位于天津武清的70米口径全可动天线，这是亚洲最大口径同类天线，总面积比10个篮球场加一起还大（图片来源：央视）
然而，祝融号是不可能像环绕器一样携带巨大的天线并提供足够能量供应的。同时，它还携带了6大核心科学仪器和工程相机等辅助系统，数据量巨大，对通信资源要求很高。祝融号还时刻跟随火星自转，与地球沟通极为困难。
因此，祝融号通过环绕器实现信号中继。在正常运转时将所有宝贵数据储存起来，环绕器飞临祝融号上空时，祝融号将信号上传并接收新指令，全程由环绕器直连地球。
千言万语不如一张图，“拍照”是祝融号最核心的科学研究目标之一。例如，可拍摄火星高清广角大图的导航地形相机，能为我们带来各种火星“华丽的荒凉”场景。通过多光谱相机，可以详细分析地形、地貌和地质的具体情况，岩石土壤光谱数据也能助力科学家研究火星表面演化的历史和未来。
工作状态的火星车艺术效果图
（图片来源：中国航天局）
表面成分探测仪也是个“黑科技”。微成像相机能将砂石放大到头发丝般粗细的微米级，激光诱导击穿光谱仪更能在数米外用激光把岩石成分烧蚀成等离子体，同时利用有“远程显微镜”之称的短波红外光谱显微成像仪进行分析，大幅增加了祝融号的科研范围和能力。这一幕，像不像科幻电影中外星人降临利用激光武器“毁天灭地”的场景？
此外，通过次表层探测雷达，我们能利用“火眼金睛”一探火星土壤和浅层地下的结构，找寻那里暗含的奥秘；火星没有全球覆盖的稳定磁场，但表面却存在支离破碎的偶极磁场，暗含着火星历史演化的痕迹，这些需要表面磁场探测仪大展身手；而气象测量仪，则能为祝融提供各种气象条件，让我们了解这颗神秘行星的“呼吸脉络”。
天问一号项目进行到现在已经收获了巨大成功，毋庸赘述。除了我们熟悉的宏大叙事角度，这篇科普文章也揭示了科学就在我们身边。“外天体着陆综合试验场”，这种以往只在科幻电影里面出现的单位名称，原来实实在在就在河北怀来；另有“天问一号通讯天线”就在天津武清，其70米口径全可动天线俨然就坐落在居民区附近。满溢着赛博朋克画风的巨大机器、吊臂、和长相酷似UFO的火星车，及让人产生巨物恐惧症的深空探索天线，无时不刻的告诉着满怀梦想的年轻人说，科学真的可以很酷。
一网和“星链”争先之际，
欧洲主权低轨星座亦有进展
正在规划一个卫星网络以免让欧盟在巨型星座淘金热中落后太多的那个企业集团距离敲定关键指标已只有数周之遥。欧盟委员会国防工业与航天总局欧盟航天计划频率经理海斯5月18日在一次会议上称，该企业集团已经就频率和轨道特征等因素制订了初步方案，将会在未来几周内作为“确定的可交付项”提交。
欧委会去年12月选出一些欧洲卫星制造商、运营商、服务商和发射厂家以及一家地面电信公司，以论证建设欧洲自己的天基通信系统的可行性。该企业集团成员包括空客、阿里安航天公司、欧洲通信卫星公司（欧卫通）、西班牙卫星公司、OHB、Orange、SES、空间电信公司（Telespazio）和泰雷兹·阿莱尼亚空间公司。为期一年的这项论证合同价值710万欧元（860万美元），是在英国政府和印度电信企业巴帝全球收购低轨宽带企业OneWeb、使其走出破产保护后大约一个月宣布的。
与此同时，美国天军正在要求卫星运营商们更新其网络性能和能力情况，以便决定如何采购低轨宽带服务。去年把卫星互联网纳入要在政府支持下加快建设的基础设施范围的中国正在制订两个低轨星座的规划，总共涉及1.3万颗卫星。中国最近刚组建了国有的中国卫星网络集团公司，以对这项工作进行协调。
在由企业开展论证的同时，欧委会也在对一个多轨道通信网络的潜在选项进行分析研究。确保宽带在欧盟处处可用是一项关键要求。为政府服务提供安全可靠的连接对于欧洲数字主权也变得越来越重要。相关负责人认为，眼下在建的那些星座都不是欧洲的，所以有可能会让欧盟成员国在考虑为欧洲以及欧洲以外的地方提供可靠连接时面临难题。
除了技术指标，论证工作还在考虑各种不同的经费解决模式。卫星运营商SES首席技术官平托在会上说，SES倾向于采取“以私人为主的模式”，而不是欧洲“伽利略”和“哥白尼”航天计划那种由政府牵头的方案。
作为一家法国静地卫星运营商，欧卫通不想坐等欧洲的主权低轨网络，4月27日宣布将收购总部设在英国的OneWeb公司24%的股权。OneWeb约650颗宽带卫星的组网部署工作已完成了近1/3。
欧卫通发言人埃库尔称，该公司认为不会出现利益冲突，原因是“两个项目的目标和成熟度并不相同”。OneWeb所针对的是企业和公司需求以及军方的需要，而且将会在几个月内启动商业服务。
SpaceX的“星链”低轨星座从发射上说要比OneWeb更靠前，目前在轨卫星数量估计在1600颗以上。SpaceX眼下正在以499美元的收费标准向“星链”的贝塔测试者提供包括天线和路由器在内的终端。公司总裁兼首席运营官肖特韦尔4月6日称，她预计终端价格能在“一两年”内降到小几百美元的范围。
这个星期不止欧洲低轨星座有进展，韩国也设立了宇宙研究中心，要在2030年前建成由2000颗卫星组成的低轨星座。一时间低轨星座市场又出现了锣鼓喧天、鞭炮齐鸣、彩旗飘扬的盛况。可是欧洲自己也承认其在最近一轮的航天技术浪潮中被落下了很远，比如拖沓的伽利略项目，缺乏创新的阿里安火箭等等。
在中美航天都在大干快上的背景环境下，被各种政策与程序束缚的、去中心化的欧洲，缺乏集中精力办大事的能力。与其开发一个徒有虚名的欧洲星座，不如利用其小而精的航天高科技和芯片产业的优势，打造行业的下游应用和终端产品来的实在。最近的例子就是美国低轨星座Starlink采用的终端产品，其中主要部件就来自欧洲。
分道扬镳！无尽前沿法案通过，
中美学界间降下铁幕
在推迟近两周后，美国参议院商务委员会最终以24比4的表决结果，审议通过了《无尽前沿法案》。该法案授权在五年内为美国基础和先进技术研究提供超过1100亿美元的资金支持，以便实现美国在相应技术领域的发展野心。该法案明确将中国视作劲敌与防范对象，并将出台严苛规定限制与中方有联系的科学家参与美国科研项目。该法案尚需美国参议两院的进一步批准，而法案的支持者正在确保相关努力顺利进行。如若最终得到批准，中美学界的合作关系或将面临难以逆转的致命破坏。
《无尽前沿法案》(EndlessFrontierAct,下称EFA)由美参院民主党领袖ChuckSchumer、共和党参议员ToddYoung等人于去年5月提出，EFA得名于美国1945年科技政策报告《科学，无尽的前沿(Science，TheEndlessFrontier)》。后者是美国科研发展史上的一份里程碑式的文件，它提议当时的美国政府进一步增加对学术研究的支持，并最终促成了1950年美国国家科学基金会的创立。
显然，提案者意图通过EFA增加美国的产业科研投资、维持美国在尖端科技领域的绝对优势。
EFA为人们所关注的另一个重要特点是，它具有明显的国家竞争企图，其政策安排与中国等国家针锋相对。EFA的支持者将中国视为对美国科研创新的主要威胁。他们声称，将基础研究转化为提升经济和国家安全的关键技术，这是美国需要确保的重要能力，而EFA正是为此而生。EFA自提出以来已经经历了多次讨论，而本次得到参议院商委会通过的最新版本(S.1260)内容已翔实许多，篇幅也由最初的160页扩增到了现在的340页。而新版本中纳入的一百多项修正案，包括多项试图防堵中国在信息战方面对美国社会“渗透”和“影响”的条款。
根据EFA第303条，白宫科学技术政策办公室（OSTP）将被要求“为联邦科学机构制定有关外国政府人才招聘计划的统一政策准则”。此前特朗普政府也曾发布类似性质的备忘录，但只提及了建议，不具约束力。而EFA本次则明确阐述了指导意见。
中国行动计划的雷厉风行，令许多研究机构禁止了其下属员工及机构参与中国相关的人才计划，这一决策更多是出于风险规避的考量，许多研究机构并不希望政治风波冲击到其研究工作。而EFA的指导意见则直接将这一禁令扩大到了整个联邦政府，以及那些接受联邦政府资助的科学家。
原则上而言，目前的规定是，联邦资助机构要求这些参与了中国人才计划的研究人员，在接受联邦资助时完全披露外国资助的相关信息。而EFA如果施行，那么只要时涉及到中国、俄罗斯、朝鲜或伊朗资助项目的研究人员，都将被明令禁止担任联邦新研究项目的主要研究员。在某些可能情况下，这些科学家也将被禁止参与其同事的项目，或是从其隶属机构的任何联邦资助项目中受益。换言之，那些与中国等国家的研究项目有关系的研究人员，将会被严格排斥在美国科研项目之外。一道学界铁幕，正随着EFA的提出在中美之间缓缓降下。
可以看到，EFA不仅仅是美国当下具有先导性的创新法案，更是美国对华政策的重要体现。有美媒评论称，尽管EFA的创新法案赢得了较多的支持（如拜登政府已经批准了新的NSF学部），但美国内部在对华政策上仍存在较明显的党派分歧。EFA想要最终通过必须加以解决。
真是新闻越短事越大，标题越猛事越小？起码这篇不是。标题没有夸大，这个名字听上去很萌的法案，却充满了攻击性和满满的敌意，让人感觉到复杂的不是国际社会，而是社会里面的人。
之前调查、拘禁甚至驱逐在美的中国科学家或华裔科学家的行动将师出有名，变成法案进行系统性的实施。而在短短一个月前，因为中国进行天问一号等一系列成功的航天探索项目，美国也出现了友好的声音，要求废除2011年国会通过的WolfAmendment，重新允许中美航天开展合作。很可惜这些理性的声音，在美国目前已经形成的遏制中国发展的政治洪流中，只能掀起一朵小小的浪花。
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