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1999太空漫游:马斯克的太空梦从何而来?

50 多亿美元,还打不好一个卫星电话?

1985 年,巴哈马。凯伦女士举着一块黑色 ” 砖头 “,正到处转悠。这块 ” 砖头 ” 是摩托罗拉公司当时最新推出的移动电话,形似砖头、价格昂贵、产量稀少,它后来更出名的名字是 ” 大哥大 “。凯伦有幸拥有一部时髦的 ” 大哥大 “,但她此时却面容愁苦。

” 为什么这部电话无法随时随地打回美国?” 凯伦向丈夫抱怨,这部没有信号的时髦电话耽误了她的房地产生意。

言者无心,听者有意。凯伦的丈夫意识到,这是人类通讯史上最重要的问题之一。

巴里 · 伯蒂格(Barry Bertiger)是凯伦的丈夫,他当时的另一个身份是摩托罗拉公司的通信工程师。凯伦的问题点醒了伯蒂格,无论何时何地,都可以无碍通话,这是通信工程师的终极梦想。他认为可以构建一个漂浮在空中的全球电话网络,但没想好怎么做。他很快拉来了两位同事——利奥波德(Ray Leopold)和彼得森(Kenneth Peterson)—— 一起头脑风暴。

这三位摩托罗拉的工程师成长于冷战时期。伯蒂格研究生时期在贝尔实验室工作,曾经设计出反弹道导弹系统;利奥波德当过空军飞行员,后来因与同伴游泳嬉戏导致背伤不得不退役,80 年代,他为军方设计出了安全的卫星通信系统;彼得森则是为军方卫星设计跟踪与控制算法。

在经过高空飞艇网络这种略带玩票性质的构思之后,三位工程师设想了一个相当于把地面通信系统挂到天上的卫星网络。1945 年,英国皇家空军军官阿瑟 · 克拉克在《无线世界》上发表了《地外传播》一文,” 卫星通信 ” 的概念由此广为传播。这位伟大的科幻作家认为,把三颗卫星放到相对地球静止的同步轨道上,就可以将无线电和电视节目广播到全球每一个角落。

不同于 4.2 万公里之外的地球同步轨道卫星网络,三位工程师设想,在离地约 800 公里之外的近地卫星轨道,组成一个由 77 颗卫星构成的通信网络。在电话打到一颗卫星上面后,信号会选择最短的路径在网络中传输,然后拨回地面。

对应元素周期表中铱元素的 77 个电子,该卫星通讯网络计划被命名为 ” 铱星计划 “( 后来所需卫星数目缩减到了 66 颗)。铱星所设想的通信网络与后来的移动通信网络有异曲同工之妙,只不过信号传输的过程搬到了天上。相比于笨重昂贵的同步轨道卫星网络,铱星需要的地面网关数量大大减少,信号接收时延更低,通话更方便。不出意外,这是一个能够颠覆 ” 大哥大 ” 的下一代通信明星。

这是一个跨时代的构想,实现起来却并不容易。通过卫星信号接力,建立起一个覆盖全球的通信网络,这一技术是美国军方压箱底的珍宝,此前从未应用于商用领域。如果将之普及,会发生什么?与此同时,这还是一个疯狂且昂贵的计划。据当时摩托罗拉的工程师测算,要实现铱星系统,需耗资 35 亿美元。在 1990 年前后,这是一个天文数字。

发明铱星系统的三位摩托罗拉工程师。图片来源:铱星公司官网

达雷尔 · 希利斯(Durrell Hillis)对前景充满乐观。他是当时摩托罗拉的高管,同时也是一位半导体工程师。在听过三人的构想后,他认为,公司拓展商业航天事业的机遇到了。时不可失,他让伯蒂格三人继续打磨商业计划,时机成熟后,他们向摩托罗拉的创始人家族汇报了计划。

摩托罗拉高层最终被打动,决定开展 ” 铱星计划 ” ——不过要有前提条件,铱星应和摩托罗拉分开。

冒险开始了。

铱星联合国

人类放卫星的历史从冷战开始。

1957 年,苏联发射了第一颗人造卫星 ” 伴侣号 “,太空竞赛就此开始。美国紧随其后,1958 年,美国发射了 SCORE 卫星,但这颗卫星的生命只有 12 天,并且只能向地球发送一条时任总统艾森豪威尔预先录好的语音:愿世界和平,人类友善。

1962 年,美国国会通过《通信卫星法案》,采用公私合营的方式发展卫星事业。Comsat 成立,美国政府占股一半,当时的通信巨头 AT&T、ITT、RCA 等占股一半。1965 年,在 Comsat 主持下,” 早鸟号 ” 卫星上天,成为第一个可以实际运行的地球同步轨道卫星,这颗卫星寿命时长 18 个月,可以实时转播黑白电视节目,在当时引发了震撼。与此同时,美国国防部着手部署一个近地轨道卫星系统。

二十多年过去,卫星组件正在变得越来越小,能耗越来越低,寿命和电子通讯能力增长了十倍,发射卫星的火箭可靠性增长了一倍,运载能力更是数十倍地增长。希利斯已意识到,和遵循摩尔定律的半导体技术一样,通讯卫星技术也正以指数级速度向前发展。

不同于摩托罗拉以往在履行军方合同时一条龙式的生产模式,希利斯希望摩托罗拉专注于设计通信卫星的系统。至于其他生产环节,则交给现成的商业合作伙伴,由此组建一个高效运转、能够实现流水化生产与运载的卫星商业系统。在 1990 年,希利斯甚至设想用苏联强力可靠的质子火箭,将来自美国的卫星送上天。

希利斯所构想的铱星蓝图是全球化、自由化、泛民族主义的。在后冷战时代,自由贸易的障碍正在减少,广大发展中国家迫切渴望建设新兴的通讯基础设施来让人民和国家变得更加富裕。摩托罗拉预计,只要铱星系统建立起来,来自中国的消费者会十倍于美国。

蓝图伟大,实现起来却需要解决两个问题:一个是数十亿美元从哪里来,另一个是面向全球的通信网络如何取得国际通信组织和主权国家的许可。

摩托罗拉以一种国际主义十足的方法,试图巧妙地解决问题。

一开始,摩托罗拉找到了各国的传统电信运营商试图完成第一轮 8 亿美元的融资,美国的 AT&T 和日本的 NTT 都在拉拢对象之列。摩托罗拉表示,铱星一分钟电话收 3 美元是一个好生意,但这些传统的电信巨头不这么看,拒绝了交易。

发达国家的电信巨头对 ” 铱星计划 ” 不予理睬,负责游说工作的摩托罗拉首席财务官利奥 · 蒙代尔(Leo Mondale)意识到,应该拉拢多数贫穷的发展中国家来对抗富国。摩托罗拉转向游说泰国、沙特等由家族式政府控制的企业。摩托罗拉许诺提供便宜的铱星股票和免费的政府通话时间,并由那些富有的支持者在当地设立网关。这些网关,可从铱星的通信网络中收获话费分成等收益。

通过将技术架构与股权架构合而为一,摩托罗拉最终建立起了一个几乎堪比联合国的股东会。在铱星股东会中,美国公司只控制了 30% 的股权,剩下的股权则由控制世界各地十几个网关的不同国籍投资者组成。其中,南美的私人财团在里约热内卢设立的网关服务着西半球 40 个国家。每年,股东代表们要在全球各地飞来飞去,操英、日、俄、中等数门语言召开会议,会议现场的每个席位都配备着同声传译和助手。

接下来的事情就水到渠成了。经摩托罗拉游说,世界无线电通信大会以压倒性的票数优势,通过了频谱分配决议。各国监管机构也打开了便利之门。

铱星开始谋求上市筹资。通过一系列的私募债务融资和 1997 年的纳斯达克 IPO,铱星成功筹到了 55 亿美元的资金。上市时,铱星雄心勃勃地表示,该网络部署在全球的十几个网关,可以服务 36 亿人口,占当时总人口的 60%。

上市同年,铱星进行了首次发射,随后在一年时间内完成了 66 颗卫星的全部发射。美国的三角洲号、俄罗斯与哈萨克斯坦的质子号、中国的长征号都参与了发射。把卫星运到国外引发了不小的风波,白宫在此过程中还曾一度下达禁令。1999 年,克林顿政府松口,宣布卫星出口无碍美国安全,铱星在太原发射中心的备用星发射,才得以完成。

” 铱星计划 ” 即将大功告成之际,最初构想这一计划的伯蒂格等三人,面对《连线》记者的采访,骄傲地表示:我们是自神以来,第一个在天空建立星座的人。

大败局

调研显示,铱星广受欢迎,前景一片大好。

蒙代尔牵头完成了一份市场调研。在铱星投入商用前,他组织人手,抽样调研了 2.5 万名年收入 10 万美元以上、一年环球旅游四次的潜在用户。他们发现,这些富人 2/3 的旅行电话都是国际长途漫游,而这是铱星通讯业务中最赚钱的部分。

人们需要铱星。

在把全部卫星送上天之后,铱星掏出了 1.4 亿美元在全球进行了极具感召力的市场宣传。这家刚刚在资本市斩获良多的公司,试图告诉潜在用户,未来只需要一个电话号码,只需要铱星一家公司的服务,就能连通全世界。铱星公司打出了广告语:一号通天下。

这是冷战结束近 10 年后,” 地球村 ” 的概念方兴未艾,人们从自由贸易中赚到了更多的钱,国际旅行也变得稀松平常,自由通讯的概念一经提出,很快引起了人们的共情。

铱星公司同时推出了匹配卫星网络的手机。彼时的铱星手机,与今日的手机不同,它更像一个 3000 多美元的手持带天线砖头,是财富地位的象征。铱星的市场营销主管曾表示,他在日内瓦一家咖啡馆一拿出铱星手机,便吸引了不少美女上前攀谈。在《连线》的记者看来,铱星手机好比 ” 雄性大猩猩的一撮银色毛发 “,象征着某种优越地位。

一切看上去都好极了,好到掩盖住了问题。

就在铱星博取发达国家富裕阶级好感、宣扬 ” 自由通讯、天下一家 ” 梦想的同时,一种可以取代卫星通讯网络的地面基站通讯技术,却在迅猛发展,这就是我们后来熟悉的 2G 网络。与铱星网络相比,2G 网络更为廉价易用,匹配的手机也越发轻巧好用。

更重要的是,铱星的数据传输速度在 1980 年代被设定为 2.4KB/s,到了发射升空的 90 年代,这个速度只能打电话,联网则是天方夜谭。铱星老是掉线,稳定性也比较差,有用户曾表示,用了铱星,” 想用椅子把这个东西给砸了 “。在理性用户眼中,它很难成为一个合格的通信产品。

1998 年,铱星系统投入商用。在第一个月,铱星公司卖出的杯子、钥匙扣和 T 恤等文化产品卖的比铱星手机和收的话费还要多。在消费者眼中,铱星变成了一个融合了 ” 地球村 “、” 雄性商人 “、” 自由通讯 ” 等时髦概念的高科技文创产品。

是铱星的设计者没有远见么?也不是。当铱星系统于 1987 年提出的时候,它是远超前于时代的,系统所设计的需求也能满足人们的通讯需求。只是,地面移动通讯系统的革命速度远超想象。在富裕的人口密集之地,移动通信网络被快速建立,运营商的成本被及时地摊销了。

铱星系统实际建立,先是花了 10 年时间论证理念、筹集资金、突破监管阻碍,最后实际上只花了一年时间放卫星、推广手机等。筹集来的资本在一年之内爆发性地支出,卫星放到天上后,技术迭代成本很高,这与可快速迭代升级的地面移动通讯网络不同。这是 ” 铱星计划 ” 的发起者没有充分预料到的事情。

铱星项目启动后,摩托罗拉每月向独立运营的铱星公司收取 4500 万美元的运营维护费用。因这一举动,摩托罗拉被称为 ” 吃孩子的父母 “。当时的铱星公司只吸引了数万个客户,处于严重亏损状态。一个残酷的事实是,只有获得不少于 100 万个用户,才能保证这家一年失血 10 亿美元的公司达到盈亏平衡水平。

铱星发射升空。图片来源:Aireon

1999 年,仅仅运营了不到一年,不堪重负的铱星公司不得不申请破产。摩托罗拉向卫星上载了一个 ” 自杀 ” 程序,铱星公司的一位职员在美国亚利桑那州的办公室待命。只等摩托罗拉一声令下,这些卫星就会被一个按钮摧毁,在坠入大气层的过程中燃烧自己,最终残骸落入海洋。

拯救

毁灭并没有发生。

破产的铱星公司和太空中等待被摧毁的 66 颗卫星,终于在 2000 年的春季,等来了救星。

电信大亨克雷格 · 麦考(Craig McCaw)答应出价 6 亿美元买下铱星公司。克雷格早年和他兄弟一起继承了父辈留下来的有线电视公司,他通过收购小的远程有线电视公司将公司一步步做大。到了 80 年代,克雷格又收购了众多移动通信项目。1994 年,麦考兄弟将已经做大的公司麦考移动(McCaw Cellular)以 115 亿美元卖给了 AT&T。

克雷格同时也是一位拥有太空梦的狂人。他是更加雄心勃勃、但起步晚于 ” 铱星计划 “7 年的 Teledesic 公司的发起人。在卖掉原公司的当年,克雷格找来了比尔 · 盖茨一起投资他的卫星通信大业。千禧年之际,铱星、ICO、Globalstar 等卫星通信公司接二连三的破产令克雷格相信,这是这个行业绝佳的抄底时刻。

事不凑巧,2000 年 3 月起,科技股泡沫破裂,亿万富翁克雷格身价缩水,本来打算收购铱星公司的 6 亿美元,忽然蒸发在了股灾中。救星变成了倒霉蛋。

轮到丹 · 科鲁西(Dan Colussy)登场了。

科鲁西是一位老派的军工企业家。50 年代,他就读于美国海岸警卫队学院,毕业后在西太平洋的战舰上当了三年工程官,随后投身商界,历任泛美航空和太平洋航空公司总裁。在他职业生涯的后期,科鲁西将一家原为美国海军生产潜艇反应堆的破败军工制造商,改造为了一家年收入达 11 亿美元的军民两用航空服务提供商。1997 年,他将这家公司以 7.25 亿美元的代价卖给了通用电气。

在铱星公司破产之际,科鲁西已退休。一个偶然的机会,他听到朋友抱怨铱星手机 ” 好好地就不能用了 “,在了解铱星系统之后,他决定采取行动复活铱星。

科鲁西找到了来自美国本土、巴西、澳大利亚和沙特的金主,希望他们为铱星的复活计划出资 2500 万美元。沙特王室在科鲁西的 ” 新铱星计划 ” 中,依旧保持着神秘的存在感,科鲁西并没有见到沙特王子本人,只是一直在与沙特王子的投行代理人进行艰难的谈判。

挽救铱星的计划还包括了与五角大楼的谈判。科鲁西找来一位工程师帮手马克 · 亚当斯(Mark Adams)一起游说美国国防部。国防部十分看重铱星系统能够为海军陆战队和海豹突击队所提供的服务,最终答应科鲁西:如果他们买下铱星系统,每年会给铱星公司 3600 万美元的经费。

对于造价超过 50 亿美元的铱星系统而言,科鲁西找来的钱尚不及此前铱星每月交给摩托罗拉的运维费用。但对投资者而言,有钱总比没钱好。最后,收购的难关卡在了摩托罗拉那里。

摩托罗拉此时正被投资者诉讼搞得浑身不舒服。对于出售铱星公司,他们心存疑忌,害怕卫星掉下来的碎片造成巨额损失,由此导致的索赔,再让公司大出血。因此,摩托罗拉提出条件,要求科鲁西的买方财团承担全部风险。科鲁西跑到伦敦,从一家英国保险巨头处,买了 30 亿美元的保单。

铱星公司到手后,科鲁西开展了大刀阔斧的改革。

得益于《美国破产法》的保护,50 亿美元的利息不用还了,铱星公司的运营成本因此减少了 40%。在此基础上,摩托罗拉被踢出局,运维商换成了每月收费只有 350 万美元的波音公司;除了夏威夷供美军使用的网关,全球各地十几个网关被悉数关闭。狠削成本之下,铱星最终将运营成本降到了原来的 8%,原来 100 万用户才能盈亏平衡,现在只要 6 万用户。

此后,在马克 · 亚当斯的主导下,铱星公司基于原有的铱星系统,将其改造成了一个更经济耐用的地空物联网系统。

铱星系统终于找到了合适的用武之地。2.4KB/s 的数据传输速度,在突飞猛进的移动时代几乎什么都干不了,但铱星系统对身处南北极的探险队、石油公司的钻探平台、运输贵重物品的国际车队、航行在太平洋的美国海军、甚至正试图跨过美国南部边境运输毒品的墨西哥毒枭都是有价值的。亚当斯进一步将铱星手机的价格从 3000 美元削减一半。最后,他利用摩托罗拉为铱星 ” 过度设计 ” 的寿命长达 20 年的电池,让卫星在轨道的一些点 ” 冬眠 “,此举将铱星系统的使用时间延长了九年。

铱星的拯救者丹 · 科鲁西。图片来源:Thales

经改造的铱星系统很快实现了盈利,但是早已不是原来的那个铱星。

在摩托罗拉手中,铱星系统的目标是与地面移动通信网络抗衡的卫星通信系统,是后冷战时代 ” 自由通讯、天下一家 ” 的梦想载体。但不够经济有效的技术架构,和广大发展中国家极不对称的购买力,让铱星的蓝图甫一完成就被证明无法实现。

在科鲁西手中,铱星的商业模式进行了重新定位。美国军方成了铱星最大的客户。作为铱星的拯救者,科鲁西是一个务实但并不过分乐观的人,他在收购后告诉外界:” 铱星再也不会重现以往的荣光,铱星是永远便宜不下去的。”

这句话像是铱星宿命的注脚。

涟漪

进入新世纪后,铱星逐渐消失在了舆论场中。

2009 年,一则新闻才把人们的视野又拉了回来。这一年的 2 月,铱星 -33 与前苏联发射的 Cosmos-2251 号航天器相撞,造成了历史上首次卫星相撞事故。美国太空监控网络对此次事故所产生的上千个大碎片进行了编号。其中一些碎片在当年化作流星,划过德克萨斯州上空;另外一些碎片继续在太空游荡,一个碎片在 2012 年飘过国际空间站,致使空间站中的宇航员不得不到附近的联盟号宇宙飞船避难。

冷战时代的遗产与后冷战时代名噪一时的摇滚巨星相撞,时空变化之魔幻让人无所适从。铱星公司依旧存在,世界却已不是铱星的世界了——但这并不影响这项计划的伟大。

像一个承受了过多期待的早产儿,铱星开启了全球商业航天领域的先河。即便旧铱星没有实现其既有的卫星通信使命,新铱星也早在 ” 物联网 ” 概念时兴之前,已将这一商业模式付诸实施。

更为重要的是,铱星在千禧年之际启发了马斯克、贝索斯等未来崛起的太空新星。SpaceX、Blue Origin 等后来名声大噪的商业航天公司,大多诞生于铱星破产的至暗时刻。2019 年 1 月,SpaceX 携带着最后一批铱星二代(Iridium Next),帮助铱星公司完成了升级。这也被外界视作 ” 铱星计划 ” 复活。事实上,” 铱星计划 ” 从未消亡。

不灭的铱星像是一个火种,燃起了卫星通讯的梦想之火。一代一代梦想家传递着火种。2015 年,马斯克提出建设全球卫星互联网的计划,2019 年,其所构想的宏伟的 ” 星链计划 “(Starlink),已在 11 月完成了首批正式运营的 60 颗卫星的发射。

科鲁西为此送上了祝福:愿马斯克顺利。我期待他成功。

参考资料:

1. 浪潮之巅,2011,吴军

2. Join Us in Celebrating as #IridiumTurns20, 2018, Iridium

3. CURRICULUM VITAE, Dan ( Dante ) A. Colussy

4. Satellite collision ‘more powerful than China’s ASAT test’, 2009, New Scientist

5. The Rise and Fall and Rise of Iridium, 2004, AIR & SPACE MAGAZINE

6. An Operational And Performance Overview of The Iridium Low Earth Orbit Satellite System, 1999, IEEE Communications Survey

7. The United Nations of Iridium, 1998, WIRED

8. Overview of IRIDIUM satellite network, 1995, Motorola Satellite Communications Division

9. Extra-Terrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-Wide Radio Coverage? 1945, Arthur C. Clarke

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