SpaceX向FCC申请部署10万颗第三代Starlink卫星，增强容量以解决卫星数据中心下行瓶颈。

SpaceX已向美国联邦通信委员会（FCC）申报一个拥有100,000颗卫星的第三代NGSO（非地球静止轨道）系统。这些卫星每颗重量为2,000–2,500公斤，部署面积为300–400平方米，运行在320–480公里轨道高度，倾角各不相同。根据FCC申报文件，第三代星座将提供极低延迟、多吉比特对称吞吐量，卫星数量确保地球任何位置都始终有多颗航天器可见。

该申报定位Starlink为AI连接基础设施，而非仅仅的卫星宽带网络。该系统建立在SpaceX现有的10,000多颗V1.5和V2代Starlink卫星基础之上。

第三代系统将使用FCC之前为SpaceX第二代系统授权的Ku、Ka、V和E频段。至关重要的是，SpaceX还请求在尚未广泛为卫星使用分配的92–275吉赫兹的全新W和D频段运营。每颗卫星载荷将采用先进相控阵波束赋形和数字处理技术，高效利用频谱资源，与其他天基和陆基持证用户灵活共享频谱。用户终端将配备高指向性、电子扫描天线波束来跟踪星座。网关地面站将生成高增益扫描波束与单个地点的多颗卫星通信。SpaceX将在第三代系统上实施先进光学星间链路，提供无缝网络管理和服务连续性，同时最小化频谱占用并便于与其他系统的频谱共享。宽带服务将面向全球住宅、商业、机构、政府和其他用户提供。

核心工作频段——已大幅为第二代授权并继续使用或增强——包括Ku频段（约10.7–13.4吉赫兹级下行范围及相应上行）主要用于用户链路；Ka频段（约17.3–21.2吉赫兹及更高网关/用户范围）用于更高容量；V频段（约37.5–42.5吉赫兹及相关）用于显著容量扩展；E频段（先前为第二代网关和馈电链路授权的约71–76吉赫兹天-地和81–86吉赫兹地-天）。

新的W和D频段频谱（92–275吉赫兹）主要解锁下一个飞跃：为更多用户同时提供可靠的多吉比特对称服务，加上AI设备所需的大规模上行和回传。当前V3卫星提供约1太比特每秒下行和160–200吉比特每秒上行容量。单次Starship飞行约60颗V3卫星可增加约60太比特网络容量。通过密集VLEO（超低地球轨道）壳层、先进数字波束赋形和光学星间链路，这支持多吉比特峰值和吉比特级持续服务供多用户在良好条件下使用，特别是配备升级终端时。然而，雨衰减、波束共享和回传限制仍然限制有多少客户能同时实现真正的多吉比特速度以及服务对称程度，上行成为高速率更具挑战的方向。

W和D频段频率将主要用于网关馈电链路和回传，消除当前防止卫星完整用户链路容量同时交付给许多用户的瓶颈。这也支持更高阶调制、更多波束和更好的对称性，因为上行容量可以更自由地扩展。申报文件明确将新频段和光学星间链路与"多吉比特对称吞吐量"和AI应用所需的"大规模上行容量"挂钩，涉及高清空间和听觉数据、工业自动化和边缘设备。

SpaceX通常按阶段迭代，从已获授权的频段开始。2026–2027年的V3早期飞行将主要依赖已大幅为第二代授权的核心工作频段的改进：用于体量用户链路的Ku频段、用于高容量用户和网关服务的Ka频段、用于显著扩展用户和馈电容量的V频段，以及用于高容量馈电链路的E频段。这些将采用更大的相控阵、更好的数字波束赋形、更高阶调制解调器和更高效的功率放大器及密集频率复用。光学星间链路将处理大多数星间流量。仅此阶段就将为许多用户提供多吉比特峰值和吉比特级以上的持续服务。需要配备更大、更先进相控阵的新用户终端以实现完整性能。

中期第三代和早期第四代迭代将看到W和D频段在网关随后在卫星上的逐步引入，随着硬件成熟和频谱访问通过豁免、不符合标准运营和协调协议获得。此推出将从高容量网关开始——其中功率和热约束更易管理——随后迁移到天基硬件。此阶段将解锁真正的大规模多吉比特对称服务并适应AI上行需求激增。完整的多吉比特对称能力加AI规模部署将来自完整的100,000颗卫星第三代星座密度、成熟的W/D硬件、完善的共享框架和广泛的升级终端，光学网格进一步减轻射频频谱压力。

SpaceX可能将加速至每年300–400次Starship发射来部署通信卫星，实现三年部署随后持续更换和维护星座。额外发射将搭载AI专用卫星。

V3卫星已是约2,000公斤级。增加高频段阵列、更多太阳能容量、更好的热管理和更高容量数字载荷将提高质量、功率和复杂度，尽管Starship的运载能力可容纳此增长。预期采用更大太阳能阵列、更高效的氩离子或新型推进器、先进的热排斥系统和更密集的电子。

对于V4和成熟的第三代版本，进一步改进将包括更大、更高性能的相控阵采用多频段共孔径或堆叠配置；更复杂的混合数字和模拟波束赋形，具有用于动态频谱和干扰管理的板载AI；容量更高的光学星间链路已在朝向多百吉比特和太比特级性能的轨迹上；更好的推进和站保持以支持更密集的VLEO壳层；作为次级高容量连接的更好天-地光链路；采用多频段相控阵、更高有效全向辐射功率和噪声温度增益比、更好功率效率的用户终端；进化为具有光纤回传的密集W/D能力地点的网关；以及结合更激进的动态波束和功率控制、频谱共享算法和AI驱动流量预测的软件。

从E频段（约70–90吉赫兹）迁移到W频段（约75–110吉赫兹）尤其是D频段（110–170+吉赫兹至275吉赫兹）代表显著的技术进步。相控阵元件尺寸随波长变化；在100+吉赫兹，元件变成毫米级或更小，允许阵列在同一物理孔径内堆积巨大数量的元件，产生更高的增益、更窄的波束和更好的空间复用。然而，制造公差变得极端——需要微米级的精度——而互耦、表面波和制造缺陷变得更难控制。包括毫米波单片集成电路和波束赋形器的有源电子需要高性能的III-V族半导体如磷化铟或砷化镓，或先进的硅锗和CMOS绝缘体上硅技术。功率放大器随频率增加效率急剧下降且饱和输出功率降低，低噪声放大器也类似恶化。混合波束赋形结合模拟子阵列与数字处理几乎必须采用来保持功率消耗和复杂度在可管理范围内。

功率和热约束在空间平台上非常严苛。高频功率放大器低效，产生过量热并增加太阳能阵列和电池需求。通过散热器、热管和先进材料进行冷却变得至关重要。地面上，用户终端功率消耗和发热也随更高频率显著增加。