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搭载 Starlink 卫星的 SpaceX Falcon 9 号火箭
SpaceX Falcon 9 火箭搭载 Starlink 卫星。 © Mario Tama/Getty Images

由于联邦通信委员会授权 SpaceX 将其卫星与地面设备连接起来,位于公司正常覆盖区域之外的农村地区的 T-Mobile 用户很快就能直接从太空接收有限的蜂窝服务。

今年早些时候,SpaceX 曾获得临时批准,为受飓风海伦和米尔顿影响的地区提供所谓的直接到手机覆盖。FCC 在批准该公司更广泛运营该服务的请求时写道,直接到手机“将带来许多好处,包括增加消费者无法使用地面网络拨打或发送短信 911 的地区的紧急服务。”

PCMag 此前报道称,SpaceX 声称“仅用一天时间”其卫星就为两次飓风影响地区的 27,000 多部手机提供了短信功能。

T-Mobile 和 SpaceX 于 2022 年首次宣布了联合直接到蜂窝计划。该移动运营商在一份新闻稿中指出,“尽管拥有强大的 LTE 和 5G 无线网络,但美国仍有超过 50 万平方英里的土地以及广阔的海洋无法接收到蜂窝信号。”

SpaceX 于今年 1 月开始发射能够直接与手机通信的卫星。该公司老板埃隆·马斯克 (Elon Musk)指出,在通信基础设施完全发达的地区,卫星的接收效果无法与普通手机服务相媲美,但对于没有手机连接的地方来说,它将是一个“绝佳的解决方案”。

据PCMag报道,迄今为止,SpaceX 已将 300 多颗能够提供直接接入服务的卫星送入轨道。FCC已授权该公司发射多达 7,500 颗卫星。

尽管 T-Mobile 和 SpaceX 最初提出的合作时间表自宣布以来一直被推迟,但 SpaceX 的直接到手机网站表示,其计划今年开始通过卫星提供短信服务,随后在 2025 年提供语音、数据和物联网功能。

SpaceX 还与其他国家的供应商合作,包括澳大利亚、加拿大、新西兰、日本、瑞士、智利和秘鲁。

美国联邦通信委员会批准 SpaceX 的直接卫星运营的条件是该公司必须与其他卫星运营商和天文组织合作,以确保卫星不会干扰其通信。美国国家射电天文台于 8 月宣布,正在与 SpaceX 合作,以减轻该公司卫星群对陆地天文设备的负面影响。

今天是苹果在美国和加拿大的所有 iPhone 14 机型上推出卫星紧急 SOS 功能两周年。此后,Apple 扩展了其基于卫星的功能套件,目前所有功能均可免费使用。

iPhone 卫星功能

下面,我们回顾一下 Apple 卫星功能的推出以及下一步的计划。

2022 年 11 月:苹果在美国和加拿大通过卫星推出紧急 SOS 功能,让您可以在大多数没有蜂窝和 Wi-Fi 覆盖的地方通过短信联系紧急服务。您还可以通过卫星连接在“查找我的”应用中分享您的位置。该功能适用​​于所有 iPhone 14 型号及更新型号。该功能首次推出时,苹果表示在激活任何 iPhone 14 后两年内免费,但免费期后来延长了一年。
2022 年 12 月:该功能扩展到英国、法国、德国和爱尔兰。
2023 年 3 月:该功能扩展到奥地利、比利时、意大利、卢森堡、荷兰和葡萄牙。
2023 年 5 月:该功能扩展到澳大利亚和新西兰。
2023 年 9 月:该功能扩展到西班牙和瑞士。
2023 年 9 月: Apple 在美国推出卫星路边援助服务,如果您遇到爆胎、没油或汽车出现其他故障,您可以在大多数没有蜂窝和 Wi-Fi 覆盖的地方通过短信联系路边援助提供商 AAA。该功能适用​​于所有 iPhone 14 及更新型号。设备激活后,该功能两年内免费。
2023 年 11 月:对于已经激活 iPhone 14 的用户,Apple 可额外免费提供一年通过卫星发出的紧急 SOS 功能,这意味着该功能至少可免费使用到 2025 年 11 月。
2023 年 12 月: Verizon 成为卫星道路救援合作伙伴。
2024 年 7 月:卫星紧急 SOS 扩展至日本。
2024 年 9 月: Apple 在美国和加拿大通过卫星推出信息服务,让您可以在蜂窝和 Wi-Fi 覆盖范围之外的非紧急情况下通过 iMessage 和 SMS 发送和接收短信。与其他卫星功能一样,它最初有两年的免费使用期。
2024 年 10 月:卫星道路救援服务通过 Green Flag 扩展到英国。
2024 年 11 月:苹果向其卫星合作伙伴 Globalstar 承诺投资约 15 亿美元,资助 iPhone 卫星服务的扩展。
目前还不清楚苹果是否会以及何时开始对 iPhone 卫星功能收费,但免费使用时间限制似乎表明该公司最终计划至少对部分服务收费。目前通过卫星提供的紧急 SOS 服务的免费期将在一年后结束,因此苹果仍有时间制定计划。

在苹果的资助下,Globalstar 计划发射新的卫星星座并扩大其地面基础设施,这可能会缩短连接时间并将 iPhone 卫星功能扩展到更多国家。

Lignosat 木制卫星插图
京都大学 Lignosat 木制卫星插图

一块由木兰木制成的小立方体即将运往国际空间站 (ISS),在那里它将被部署到太空中,以测试它如何承受极端环境。研究人员希望这次实验能为太空建筑中更可持续的材料铺平道路。

LignoSat是一颗木质卫星,由京都大学和日本伐木公司住友林业的研究人员共同开发,于周一晚间搭乘SpaceX 的补给任务发射至国际空间站。该卫星将在大约一个月后从空间站释放,以测试其在太空中的耐用性,以及是否可以用木材作为替代品,以减少近地轨道上的垃圾量。

当人们想到可以在太空中生存的材料时,人们不会想到木材。然而,木材在地球大气层之外的表现却出奇地好,而且它可能比用于建造卫星的传统材料还有一些优势。2022 年 3 月,LignoSat 背后的研究人员将三种木材暴露在国际空间站外的恶劣环境中10 个月,发现这些材料不受周围宇宙射线或太阳粒子的影响。在近地轨道上悬挂近一年后,木材没有开裂、剥落、弯曲或遭受任何表面损坏,其中木兰木被证明是最耐用的。

轨道试验为 LignoSat 的飞行铺平了道路。这颗卫星每边长约 4 英寸(10.16 厘米),重量略超过 2 磅(0.9 公斤)。当然,它并非完全由木材制成,只有通常由铝制成的部分。

一旦部署,LignoSat 将在低地球轨道接受为期六个月的测试,机载仪器将测量木兰木在恶劣的太空环境中的表现。

这个想法最初是在四年前提出的,目的是制造一种不会加剧日益严重的太空垃圾问题的低成本航天器。与传统卫星不同,主要由木材制成的卫星在重返地球大气层时会完全烧毁。由金属制成的报废卫星在燃烧进入大气层时会破碎成较小的碎片,或释放有害的铝,这对环境产生负面影响。另一个优点是木材不会阻挡电磁波,因此卫星可以将天线安置在木质机身内,而不是外面。

而且木材的应用范围并不仅限于卫星。京都大学的研究人员认为,木材还可用于建造太空中的其他建筑,包括月球和火星上的人类居住地。希望木材能够撑过太空中最初六个月的停留。

苹果正在投资扩大其 iPhone 卫星通信服务
苹果正在投资扩展其 iPhone 卫星通信服务。 Florence Ion / Gizmodo

苹果已向卫星公司 Globalstar 投入 15 亿美元,该公司让 iPhone 能够从难以到达的地方发送和接收信息。这些服务在灾难情况下尤其有用,例如最近的飓风,它造成数百人死亡,损失达数十亿美元。

Globalstar 自 2022 年开始提供该功能以来,一直与 Apple 合作,免费为 iPhone 用户提供该服务(激活设备后两年内)。它的工作原理类似于SpaceX Starlink 等其他服务,与 Globalstar 位于低地球轨道的卫星之一进行通信。然而,Globalstar 的服务速度相当慢——在理想条件下,即使是发送一条短信也可能需要长达 30 秒的时间。它实际上只在紧急情况下有用。但当你需要它时,它真的会派上用场。

据CNBC报道,苹果是 Globalstar 的主要客户,该公司将约 85% 的卫星基础设施分配给了该公司。据推测,新资金将使 Globalstar 能够拓展其他客户,但该公司在一份文件中表示,苹果将继续是其主要客户。这笔资金将用于购买更多卫星和扩建地面基础设施。苹果现在将拥有该公司 20% 的股份。

SpaceX 一直在向手机直连服务领域扩张,并与 T-Mobile 合作推出了类似的紧急短信服务。得益于 FCC 的紧急批准,这两家公司最近在受飓风海伦影响的地区推出了这项服务。

低地球轨道提供的服务比早期的卫星服务(如 Hughesnet)快得多。但要获得最快的速度,通常需要一个像 Starlink 天线这样的大型接收器。Apple 和 SpaceX 的直接到蜂窝功能也要求您站在外面发送消息。

BlueWalker 卫星在地球轨道上运行的示意图
BlueWalker 卫星在地球轨道运行的示意图。AST Spacembile

令人烦恼的巨型卫星即将出现,遮挡了我们观看璀璨宇宙的视线。五颗最大的通信卫星刚刚在地球轨道上展开,这只是德克萨斯州一家初创公司在太空建立手机信号塔群的开始。

AST SpaceMobile今天宣布,其首批五颗卫星(BlueBirds 1 至 5)在太空中完全展开。每颗卫星都展开了有史以来部署在低地球轨道上的最大的商业通信阵列,展开后面积达 693 平方英尺(64 平方米)。这对天文学家来说是个坏消息,因为这些巨大的阵列比夜空中的大多数物体都更亮,阻碍了我们对周围宇宙的观测。

然而,AST SpaceMobile 的事业才刚刚起步,因为该公司正寻求创建首个可通过手机直接访问的太空蜂窝宽带网络。AST SpaceMobile 创始人兼首席执行官 Abel Avellan 在一份声明中表示:“我们首批五颗 BlueBird 商业卫星的部署只是我们征程的开始。我们的团队已经在努力建造下一代卫星,这些卫星的容量将是现有 BlueBird 的十倍,将进一步改变移动连接,为我们全球的客户和合作伙伴带来更大的利益。”

2023 年 9 月,这家总部位于德克萨斯州的公司在其原型卫星和三星 Galaxy S22 之间进行了首次 5G 电话通话。该卫星的阵列以宽带速度直接连接到标准智能手机,但这种创新是有代价的。

该公司的原型卫星于 2022 年底展开了其巨型阵列,其亮度超过了除月球、金星、木星和七颗最亮恒星之外的天空中的大多数物体。根据 2023年 10 月发表的《自然》杂志 研究,BlueWalker 3 通过不同的望远镜镜头,看起来与夜空中十颗最亮恒星中的两颗(南河三和水车一)一样亮。在展开阵列之前,该卫星的亮度约为 +3.5 等,肉眼可见。然而,在部署天线阵列后,其亮度增加了约两个等级。

不幸的是,现在又多了五颗。AST SpaceMobile于 9 月 12 日发射了五颗 BlueBird 卫星,旨在建立一个由 100 多颗低地球轨道卫星组成的星座,以覆盖美国全国。

根据一组太空专家向联邦通信委员会 (FCC) 发送的一封信,最新的卫星星座表明地球轨道窒息问题日益令人担忧,大型卫星的数量在过去 12 年中增加了五倍。

美国公共利益研究小组教育基金“经久耐用”运动负责人卢卡斯·古特曼在信中表示:“顶尖大学的专家警告说,我们很快就能避免破坏太空和大气层,而不必花费数十年时间清理它们。新的太空竞赛不需要制造大量的太空垃圾。”

这封信呼吁联邦通信委员会遵循美国政府问责局的建议,停止将卫星排除在环境审查之外。AST SpaceMobile 并不是唯一一家试图在太空建造蜂窝塔的公司。SpaceX 正在建造自己的卫星星座,目前有 6,000 多颗 Starlink 卫星在低地球轨道上运行。亚马逊、OneWeb 和 Lynk Global 是其他试图参与这一行动的公司。

然而,这些卫星的重大影响不容忽视。亚利桑那大学太空监视项目创始人、天文学教授罗伯特·麦克米兰在信中说:“人造卫星,即使是肉眼看不见的卫星,也会妨碍天文观测,而天文观测有助于探测小行星并了解我们在宇宙中的位置。”

信中继续写道:“这是一个新的领域,我们应该确保前进的方式不会给我们的未来带来重大问题,从而避免很多麻烦。”