創辦人談衛星 5／跑馬圈地何時了 往事知多少

一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星

盧安達(Rwanda)，這個中非洲面積比台灣小、人口比台灣少的國家，在2021年藉由東京大學的幫助，從國際太空站(ISS)發射了一顆「盧安達衛星1號(Rwasat 1)」6U(註1)低軌立方衛星，做為國土觀測與防災用。

雖然就只發射了一顆衛星，盧安達政府在2021年9月21日向國際電信聯盟(ITU)提交了一份多達327,320顆星座「肉桂-937(CINNAMON-937)」衛星的頻率申請。

沒有看錯，不是3千顆或3萬顆，是32萬多顆。肉桂-937包含了937個軌道面。不論是衛星的傾斜角、每個軌道面的衛星數量、軌道面形成的衛星殼的高度，看起來都是經過行家的精心設計(如下表一所示，取自Space in Africa)。

然而，肉桂-937的衛星殼與衛星殼之間是相鄰的(只有100公尺距離)，也就是沒有防火巷。真是好在肉桂-937星座沒有發射，否則萬一其中一顆衛星受到外力干擾或內部失控，碰撞「一定」會發生，令人細思恐極、不寒而慄。

SpaceX的星鏈已經發射了大約 5,000 顆，目標是3萬顆衛星。最近又透過東加(Tonga)王國向ITU申請，計劃發射288個軌道面，高度介於 350 與614公里29,988顆的星座。2021年11月，美國的Astra SpaceX向FCC申請發射13,600顆低軌衛星。加拿大公司Kepler Communications透過德國，向ITU註冊了114,852顆S頻道的低軌衛星。One web和O3b的創辦人Greg Wyler在2023年6月宣稱要透過法國申請衛星810個軌面，高度為414到600公里，總共116,640 顆的C-頻帶星座Semaphore-C。

曾幾何時，衛星的數量級從幾百、幾千，暴衝到了十萬。

目前在軌運行的衛星約有8,000顆。照ITU註冊的訊息，2017年至2022年間，各國共同提交申請了300多個獨立的衛星星座，總數超過100萬顆衛星，真是族繁不及備載。

跑馬圈地何時了 往事知多少

在歷史上，一些重大的資源突然出現的時候，會導致使用者大規模粗暴的掠奪資源。「跑馬圈地」是典型的例子。

清朝入主中原後，王公貴族面對突如其來的大片土地，用跑馬圈地的方式來決定自己的封地。也就是騎著馬在一定的時間內，能跑多遠，就圈定多少土地歸他。滿人突然搶下了土地，但不擅長於耕種，八旗子弟忙於征戰，也無暇顧好耕地。不但原來的農民流離失所，土地也沒好好利用。

受賜於科技的進步，近年來衛星製造與發射的成本大幅降低。如圖二所示，每公斤的發射費用已經降到接近2千美元，進入太空的門檻陡然消失。深邃巨大的太空，吸引了全球的產、官、學、研機構爭先恐後地投入，像跑馬圈地一般，深怕來晚了，資源被早鳥掠奪殆盡，只能望空興嘆。先佔先贏，是不是歷史的必然?

衛星衛星滿天下，有天空就有它？

大部分因為資金沒有到位，實際上發射的衛星數量沒有申請的那麼多。運營商申請那麼多的衛星，也許是為了吸引投資者的資金的注入；也可能藉由出售無線電頻譜以獲取利潤；更有可能是囤積頻譜，在市場需要的時候高價賣出。

然而，就算只有10%申請的星座能夠發射，近地軌道也將因超過10萬顆衛星而變得擁擠不堪。

失效的高軌同步衛星(GEO)將會飛到墓園軌道，在那裡長眠。但低軌衛星失效之後，只能在大氣層中燃燒。殘留的碎片有可能會擊中人員或飛機。衛星之間的高速碰撞會產生碎片，碎片可能像核子反應般再造成進一步的碰撞。人類從前就面臨這些風險，但現在風險將增加了一到兩個數量級。

羊出逃了，補牢有用嗎？

2019年ITU成員國會議(WRC-19)Agenda Item 7通過了新的規則：首次發射後兩年內必須發射10%數量的衛星，五年內必須發射50%，並在七年內發射整個星座。然而，第一顆衛星可以在提交申請後，延遲七年之內發射。這些規則還是為衛星機構提供了相當大的時間和靈活性。囤積的頻譜有了7年的賞味期，雖然效果不明顯，總算是跨出了一步。

地球上空已經有近萬顆衛星了，全球還沒有一個管理衛星的專責機構。ITU從頻譜來管理衛星，很難有立竿見影的效果。台灣又不是ITU的成員國，看著日益擁擠的太空，也只能密切的關注ITU的發展。

註1：立方小衛星是以10公分×10公分×10公分為一個單位(U)，6U是指60公分×10公分×10公分大小。