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揭秘Starlink星链工厂,每天生产10颗卫星

北京时间8月26日,星舰第10次发射再度推迟,但在官方直播中的视频,首次展示了SpaceX星链工厂的内部情况,并演示了生产过程、激光通信等内容。


在得克萨斯州奥斯汀郊外,星链(Starlink)工厂并不像传统航天基地那样戒备森严,反而更像一座巨大的“卫星超市”,数千颗尚未发射的卫星被整齐码放在货架上,等待装箱。这是第一次公开揭秘星链工厂,完整展示了从“卫星堆场”到“太空组装线”的过程。卫星堆场:货架上的“太空互联网”镜头扫过仓库,最震撼的是一排排高达15米的金属货架。每格货架都塞满了扁平的卫星主体,银白色外壳上印着“Dishy McFlatface”(星链卫星互联网服务的卫星天线设备昵称,主要用于接收卫星信号并提供互联网连接;因外形类似碟形天线,因此得名)。图片
这些卫星以50颗为一组,像超市的整箱饮料一样被塑料膜包裹,标签上印有“G-144”、“L-23”等发射批次和轨道面编号。
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据视频表述,这里存放着上千颗卫星。相对于此前的初代卫星,新产品有不少特点:卫星外壳采用阳极氧化铝,重量仅260公斤(另有版本单星重500余kg)。货架顶部装有静电接地线,防止卫星太阳能板被静电击穿。仓库温度恒定18℃,湿度低于30%,以避免砷化镓电池片氧化。
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“乐高式”生产线,每颗卫星的72小时视频中最具冲击力的是一条100多米长的传送带,卫星像乐高积木一样从零部件到成品只需3天。第1天,机械臂在8小时内完成相控阵天线的128个微型天线单元安装,精度达0.1毫米。
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第2天,人工介入环节,工人用扭矩枪以标准力度拧紧霍尔推进器的燃料管(拧得过紧会导致钛合金管疲劳)。
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第3天,卫星被推入一个3米高的真空罐,模拟近地轨道的高低温循环(-150℃到120℃),测试无故障才能出厂。
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视频中还显示,传送带尽头有一个“废品箱”,里面堆着标红的产品。当镜头拉近,发现其中一颗的太阳能板被划了一道3厘米的口子,这可能是工厂内由人工标记的缺陷零件。卫星如何装进火箭整流罩视频后半段,镜头切换到隔壁的猎鹰九号火箭整流罩装配车间。这里可以看到,星链卫星不是“装”进火箭,而是“挂”进去。整流罩内壁焊接着13片钛合金导轨,每颗卫星底部的4个钛合金挂钩像衣架一样滑入导轨。图片
一颗卫星从仓库到火箭只需45分钟,叉车把卫星连同货架一起运到车间,机械臂将卫星“挂”到导轨上,最后由工人用12个钛合金销钉固定。整个整流罩内可以挂60颗卫星,但通常只装53颗,会预留7颗的位置用于调整火箭重心。冷知识:导轨上的挂钩间距是1.905米,这个数字源自国际空间站的标准货柜尺寸,SpaceX当初设计星链时,直接复用了给NASA运货的货架模具。星链卫星的“出厂价”根据网络公开信息,星链单颗卫星制造成本约50万到100万美元(含发射前测试),其中,相控阵天线占成本的40%,霍尔推进器占25%,太阳能板占20%。
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作为对比,传统通信卫星(如Viasat-3)造价约4亿美元,星链的成本仅为前者的1/800。此外,SpaceX通过“航天级民用化”压缩成本,相控阵天线的砷化镓芯片采购自高通淘汰的5G基站库存,太阳能板用的则是特斯拉电动车同款电池片。星链工厂里的“太空野心”视频还展示了星链卫星上的“激光器”,可以把第三方卫星和空间站连接到星链卫星星座中。
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这款激光器的设计目标是在最远4000公里的距离上实现25Gbps的连接速度,最近已经在太空进行了轨道测试。激光通信或将是新一代星链的主打功能之一。图片
视频最后一幕,镜头拉远,仓库外停着一辆Tesla Semi卡车,车厢上印着“Occupy Mars”(占领火星)。
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这辆卡车即将把下一批卫星运往佛罗里达卡纳维拉尔角,它们将在那里被猎鹰火箭送上太空,成为环绕地球的42000颗星座计划的一部分。而星链工厂正以每周70颗的速度(每天10颗)批量生产卫星,继续向太空“批发”互联网。
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正如马斯克在2023年星链发布会上所说:“我们不只是在造卫星,我们在为火星建一条高速公路。”

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