偏遠之星Starlink

(吳幸芳/東海大學資訊管理學系)

何謂Starlink

太空探索技術公司(SpaceX)為美國一家民營航太製造商和太空運輸公司,Starlink[1]是由其所推出的一項透過低軌道衛星群(Low Earth Orbit,LEO),提供覆蓋全球的高速網際網路存取服務。雖然現今大多數衛星網際網路服務都來自與地球距離約35,000公里的靜止衛星,但Starlink是一個由多顆衛星組成,與地球距離約550公里且覆蓋整個地球的網路服務。Starlink網際網路的工作原理是在真空中發送電磁波訊號,傳播的速度比光纜快許多,並且可以到達更多的地方。

根據Ookla 2022年第一季度報告顯示[2],Starlink過去一年在美國以及加拿大增長近58%與38%,Starlink在墨西哥的服務是北美洲最快速的網際網路供應商,墨西哥的寬頻固網下載速度(40.07 Mbps)遠低於Starlink。Starlink在歐洲的服務也勝於絕大多數歐洲國家的寬頻網路,其中在立陶宛的下載速度最快,為160.08 Mbps,其次是比利時(147.85 Mbps)、斯洛伐克(146.25 Mbps)、克羅埃西亞(136.00 Mbps)和奧地利(132.61 Mbps)。

Starlink之優點包含以下幾項[3]:

  1. 更快的網際網路
    SpaceX所提供的服務絕對比傳統的衛星快。Starlink的速度幾乎無法將其與傳統的衛星連接進行比較。
  1. 相對便宜
    Starlink的價格合理,在農村和郊區之價格比有線和衛星網際網路便宜許多。現今許多郊區消費者支付與城市居民相同的價格,但所獲得的網際網路速度慢上許多。
  1. 廣泛的可用性
    無論身在何處,Starlink都可以提供給每位客戶使用,其網路覆蓋範圍廣泛,並提供從南極洲到海洋中央的快速、無限制的網際網路。

Starlink之缺點包含以下幾項[4]:

  1. 硬體安裝費用
    對於許多用戶來說,硬體安裝可能會成為一項問題,Starlink不提供使用其網路所需的設備安裝服務。因此,客戶必須自行安裝設備或聘請專業人員花費額外的費用。
  1. 不方便攜帶
    與蜂巢式網路(Cellular network)相比,Starlink相較之下不便攜帶。Starlink的天線設計不便於攜帶,雖然可以安裝在房車或船的上方,但仍然不夠小,無法輕鬆攜帶。
  1. 服務穩定性取決於天氣
    衛星服務經常因雨水、風暴等天氣狀況中斷。

Starlink的近期應用與所遇問題

自2022年2月24日俄羅斯對烏克蘭發動戰爭後,該國基地台大多數遭到嚴重破壞,受創傷的倖存者無法與親友連絡[5],Starlink的出現成為一條訊息生命線。烏克蘭空中偵察部隊也使用Starlink,成功擊毀許多俄羅斯坦克、行動指揮中心和其他軍用車輛的無人機。烏克蘭的數位轉型部在戰爭開始前幾個月首次與SpaceX取得聯繫,部門顧問Anton Melnyk表示「Starlink高階主管與烏克蘭數位部長Mykhailo Fedorov在2月底時對啟用該服務進行討論,幾天後俄羅斯入侵,使得Starlink的服務因不同的原因變得有吸引力」。

然而,目前Starlink的營運有其問題,Starlink正在尋找大量新客戶,雖然這種趨勢對Starlink來說是正面的影響,但對訂戶是極其不利。許多客戶發現其連接速度[6]在過去幾個月裡隨著越來越多的用戶連接到Starlink的衛星網路而嚴重下降。根據歐洲天文台、美國政府等多家科學家機構,在太空探索核心期刊《天文物理期刊》通訊專欄發表文章:〈SpaceX 星鏈衛星對史維基瞬變設備觀測結果的影響〉(Impact of the SpaceX Starlink Satellites on the Zwicky Transient Facility Survey Observations)[7]表示,觀察出史維基瞬變設備(Zwicky Transient Facility,ZTF)在近兩年裡,共出現超過5,300條星鏈衛星軌跡,美國天文學會將此比做光汙染,對於觀星者而言明顯汙染觀測主體。

與Starlink相關的新服務

夏威夷航空公司(Hawaiian Airlines)宣布[8]最早將於明年提供免費的Starlink服務,往返於夏威夷群島與美國大陸、亞洲和大洋洲航班上的每位乘客皆可使用高速、低延遲寬頻網際網路。Starlink所提供的服務吸引整個航空業的關注,夏威夷航空公司並不是唯一一家參與SpaceX談判的航空公司,達美航空公司(Delta Airlines)目前正在探索使用Starlink提供機載WiFi的可能性,最近也進行一些機上測試。

今年3月中華民國國家通訊傳播委員會(NCC)通過「申請衛星通信頻率公告」草案,NCC表示將開放其中一區段與既有電信業者協議使用,經過一連串申請與審驗後,才可提供服務,同時亦應落實保障消費者權益及配合通訊監察等相關監理規定。未來用戶只需安裝固定天線,即可接收衛星訊號使用衛星通訊服務。

結語

Starlink透過低軌道衛星群,在真空中傳輸資料,提供覆蓋全球的高速網際網路存取服務,無論高山或海洋甚至飛機上都可以存取。根據Ookla 2022年第一季度的報告,Starlink在各地的速度皆快於寬頻固網速度。儘管Starlink有著許多優點:包含更快的網際網路、相對便宜以及廣泛的可用性等,硬體安裝費用、不方便攜帶以及服務中斷取決於天氣等都是其缺點。Starlink成為戰爭中通訊的重要元素,但也有天文學家發現其星鏈衛星軌跡會嚴重影響到觀測品質,未來Starlink要如何從中取得平衡為一關鍵問題。

圖片來源:https://www.freepik.com/free-vector/spacecraft-realistic-background_26764891.htm#&position=0&from_view=undefined

圖片說明:衛星

[1] SpaceX (no). Starlink 檢自:https://www.starlink.com/ (Aug. 12, 2022)

[2] Ookla (2022). Here’s How Fast Starlink Has Gotten Over the Past Year 檢自:https://www.ookla.com/articles/starlink-hughesnet-viasat-performance-q1-2022 (Aug. 13, 2022)

[3] Passwork (2022). How secure is Elon Musk’s Starlink? 檢自:https://blog.passwork.pro/how-secure-is-starlink/ (Aug. 13, 2022)

[4] 同2。

[5] Wired (2022). How Starlink Scrambled to Keep Ukraine Online 檢自:https://www.wired.com/story/starlink-ukraine-internet/ (Aug. 14, 2022)

[6] Input (2022). Starlink will be open to everyone in August — not that you’ll want it 檢自:https://www.inputmag.com/tech/starlink-will-be-open-to-everyone-in-august-not-that-youll-want-it (Aug. 16, 2022)

[7] The Astrophysical Journal Letters (2022). Impact of the SpaceX Starlink Satellites on the Zwicky Transient Facility Survey Observations 檢自:https://www.researchgate.net/publication/357897783_Impact_of_the_SpaceX_Starlink_Satellites_on_the_Zwicky_Transient_Facility_Survey_Observations (Aug. 16, 2022)

[8] Hawaiian Airlines (2022). Hawaiian Airlines to Offer Free, High-Speed Starlink Internet Connectivity on Transpacific Fleet 檢自:https://newsroom.hawaiianairlines.com/releases/hawaiian-airlines-to-offer-free-high-speed-starlink-internet-connectivity-on-transpacific-fleet (Aug. 18, 2022)

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