為什么美國只需要24顆衛(wèi)星就能掌控全球，而中國的北斗卻需要發(fā)射39顆？是不是我們技術(shù)水平較低呢？今天我們就來聊一聊，中美衛(wèi)星數(shù)量差距背后的一些門道。究竟這是否僅僅是“誰多誰就更強(qiáng)”或“誰少誰就落后”的問題呢？

首先，我們得從幾十年前說起，講講美國的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的起源。1957年，蘇聯(lián)成功將第一顆衛(wèi)星送入太空，這一成就讓美國感到極大的壓力，擔(dān)心在太空競賽中落后于蘇聯(lián)。于是到了1960年，美國也發(fā)射了“回聲1號”衛(wèi)星——不過這顆衛(wèi)星實(shí)際上只是一個巨大的鋁膜氣球，根本不能算是真正的衛(wèi)星。但對當(dāng)時的美國來說，這至少是第一件能把太空信號傳回地球的設(shè)備，所以他們也為此感到振奮。

接下來的故事大家應(yīng)該都知道：美國在太空技術(shù)和衛(wèi)星發(fā)射方面迅速發(fā)展，最終趕超并超越了蘇聯(lián)，尤其在蘇聯(lián)解體后，美國的衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)已經(jīng)走在了全球前列。1962年，美國的“電信星1號”衛(wèi)星成功發(fā)射，使得美國與歐洲之間首次能夠進(jìn)行電視直播互通，這成為了轟動全球的新聞。1973年，美國國防部正式啟動了GPS項(xiàng)目，并經(jīng)過精心規(guī)劃，決定用24顆衛(wèi)星，分布在6條距離地球約2萬公里的軌道上。這樣的配置能確保地球上任何地方在任何時間都能至少接收到四顆衛(wèi)星的信號。

在此之后，美國繼續(xù)在衛(wèi)星質(zhì)量和發(fā)射技術(shù)上不斷提升，到了1980年代，美國已經(jīng)成功發(fā)射了多個代際的軍用通信衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的信號穩(wěn)定且強(qiáng)大，成為了美軍指揮作戰(zhàn)的核心中樞。到1994年，當(dāng)中國開始著手開發(fā)北斗一號衛(wèi)星時，美國的GPS系統(tǒng)已經(jīng)初具規(guī)模。美國能夠在較長時間內(nèi)領(lǐng)先，根本原因就是他們起步較早。

因此，美國的GPS系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量較少的原因就在于：他們不僅起步早，還占據(jù)了太空中最優(yōu)質(zhì)的軌道位置。按照國際電聯(lián)的規(guī)定，太空中的軌道位置是“先到先得”，這就像在城市中搶車位，誰先搶占了好的位置，誰就能占有這片資源。因此，美國早早占據(jù)了中地球軌道的黃金位置，使得他們僅需24顆衛(wèi)星便能提供高精度服務(wù)。

據(jù)了解，美國的GPS衛(wèi)星系統(tǒng)中，軍用級衛(wèi)星的探測精度可達(dá)到驚人的0.1米，廣泛應(yīng)用于全球的軍事、民生、導(dǎo)航等領(lǐng)域。

那么，為什么中國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)需要39顆衛(wèi)星？是不是說中國在這方面落后了？其實(shí)并非如此。由于美國已經(jīng)占據(jù)了最優(yōu)的軌道位置，到了中國建設(shè)北斗系統(tǒng)時，選擇的軌道位置已經(jīng)受到了限制。所以，必須通過創(chuàng)新來充分利用有限的空間。這意味著，北斗需要更多的衛(wèi)星才能達(dá)到與美國GPS相同的覆蓋效果。

具體來說，北斗選擇了稍高一點(diǎn)的中軌道。由于軌道更高，衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行路徑更長，為了達(dá)到相同的效果，北斗系統(tǒng)需要更多的衛(wèi)星來填補(bǔ)這些差距。這是中國衛(wèi)星數(shù)量更多的第一個原因。

此外，北斗系統(tǒng)的功能比GPS更為多樣。美國的GPS系統(tǒng)僅提供定位服務(wù)，而北斗系統(tǒng)則不僅可以提供定位，還能夠支持通過衛(wèi)星發(fā)送短信——這是一項(xiàng)美國GPS所沒有的功能。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，北斗需要額外部署幾顆靜止衛(wèi)星，確保可以為地球上的用戶提供短信通道和更強(qiáng)的區(qū)域信號。換句話說，北斗多出的衛(wèi)星是為了實(shí)現(xiàn)其更為強(qiáng)大的功能。

再者，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，北斗還采用了“雙保險(xiǎn)”甚至“多保險(xiǎn)”的設(shè)計(jì)理念。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)有相當(dāng)一部分是“備胎”衛(wèi)星，即在軌備份衛(wèi)星。這樣，如果某顆衛(wèi)星出現(xiàn)問題或壽命到期，備用衛(wèi)星可以立刻接替，確保系統(tǒng)不中斷。這種高可靠性的設(shè)計(jì)也是中國衛(wèi)星數(shù)量較多的另一個原因。

總的來說，北斗需要更多衛(wèi)星的原因并非因?yàn)榧夹g(shù)落后，而是因?yàn)椋何覀儧]有占到最優(yōu)的軌道位置，效率低，所以需要更多衛(wèi)星來彌補(bǔ)差距；同時，北斗提供比GPS更多的核心功能，因此需要專門的衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)；再加上我們采取了可靠性極高的設(shè)計(jì)，為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，也需要更多衛(wèi)星作為備份。

由此可見，單純比衛(wèi)星數(shù)量并不具有實(shí)際意義，關(guān)鍵是要看哪一方的系統(tǒng)更“聰明”、更好用！而現(xiàn)在的太空競賽，不再僅僅是衛(wèi)星數(shù)量的較量，更多的是各國在智能化、精度、抗干擾等具體性能上的比拼。