手機巨頭瞄準衛星領域:從衛星電話失敗史看新一輪“太空競賽”

北京時間 10 月 17 日消息,iPhone 14 的發布讓衛星電話成為了人們關注的焦點。其實,衛星電話並不是什麼新鮮事。早在 30 多年前,科技行業就開始研究衛星電話,但是結果並不太好。

30 多年前的概念

上世紀 80 年代末,當手機剛開始流行時,人們並不清楚通話網絡是以地面服務為中心,還是以衛星服務為中心。這兩個系統在當時都不是特別完善的。

衛星之所以具有吸引力,是因為它可以在地球上最偏遠的地區提供連接,包括極地地區、海上甚至飛機上,這些地方沒有地面網絡可以覆蓋。這種衛星電話需要在晴朗的天空下才能工作,但這並沒有減少人們對它的研究興趣。

因此,當摩托羅拉在 1990 年宣布名為“銥星”的首個移動衛星電話計劃時,手機用戶和投資者都很興奮。

摩托羅拉高管在1990年展示的銥星衛星和手機模型

摩托羅拉高管在 1990 年展示的銥星衛星和手機模型

其它公司很快也加入了這波浪潮,建立了更多的衛星公司。1991 年,國防承包公司 Loral 和高通公司成立了“全球星”(Globalstar),與摩托羅拉的銥星競爭。Teledesic 公司獲得了電信億萬富翁克雷格・麥考 (Craig McCaw) 和比爾・蓋茨 (Bill Gates) 等投資者的支持,在 1994 年宣布了研製能夠同時提供語音和數據連接的衛星計劃。其它規模較小的公司也不希望錯過這一趨勢,開始規劃自己的網絡。

1998 年 11 月 1 日,銥星利用其發射的 66 顆衛星正式開通了全球通信服務。在開通儀式上,第一個電話由時任美國副總統的戈爾通過衛星網絡打給電話發明者亞歷山大・格雷厄姆・貝爾 (Alexander Graham Bell) 的曾孫吉爾伯特・格羅夫納 (Gilbert Grosvenor)。

破產

然而,火箭發射需要承受高昂的成本,花費數年時間才能獲得國際政府的批准,而且服務還需要頻譜,這都拖累了衛星電話行業的發展。結果,等到銥星的衛星電話服務上線時,地面蜂窩服務已經有充足的時間實現大範圍普及了。

更糟糕的是,銥星的衛星電話在發布之初塊頭龐大,售價超過 3000 美元,對用戶收取的每分鐘服務費高達 7 美元 (約合 50 元人民幣)。

結果,在投入了 50 多億美元、用戶寥寥無幾后,銥星在衛星電話推出不到一年後申請了破產保護。Teledesic 也只發射了一顆衛星,在 2002 年關閉業務。同一年,全球星進入了破產保護。

1998年的銥星衛星電話

1998 年的銥星衛星電話

科技研究和諮詢公司 Tantra Analyst 創始人普拉卡什・桑加姆 (Prakash Sangam) 表示,其他問題也導致了這些公司的失敗,包括衛星電話的電池壽命有限,以及維護衛星網絡的費用。

新一輪“太空競賽”

如今,手機巨頭再次把目光對準了衛星領域。今年 9 月,蘋果公司在其最新 iPhone 14 系列手機中推出了衛星緊急求救功能,可以從美國和加拿大的任何地方發送呼救信號。證券監管機構的文件顯示,蘋果同意在明年向全球星支付至多 2.3 億美元,以購買其大部分網絡容量。蘋果計劃在 11 月推出這一功能。

iPhone 14支持衛星連接

iPhone 14 支持衛星連接

蘋果只是進軍衛星智能手機業務的其中一家公司。華為稱,其最新款手機可以通過北斗系統發送單向緊急信息。全球星的競爭對手銥星表示,該公司正在與一家未透露姓名的合作夥伴開發自己的智能手機服務。

全球首富埃隆・馬斯克 (Elon Musk) 也看上了衛星電話。他領導的火箭公司 SpaceX 在今年 8 月表示,它將與美國運營商 T-Mobile US 合作,讓其“星鏈”服務與 T-Mobile 的網絡兼容。兩家公司表示,他們將在 2023 年底前開始測試這項服務。

風險高、挑戰大

對於衛星公司來說,這樣的下注面臨的風險是很高的,因為每家公司僅啟動發射網絡就需要花費數十億美元。當然,如果這些公司能夠讓它們的服務在全球範圍內運行,即便是覆蓋全球 60 多億智能手機中的一小部分,潛在的回報也同樣豐厚。

任何真正的衛星電話服務都必須克服基本的挑戰。今天的衛星電話需要為大型天線供電的大型電池組才能連接到衛星。企業也需要更強大的智能手機、更靈敏的衛星或兩者的結合,才能把來自太空的高速數據傳輸到普通消費者的手上。

銥星展示的全球衛星通信

銥星展示的全球衛星通信

工程師們說,改進后的衛星技術和更便宜的火箭是衛星公司能夠全面瞄準移動設備市場的關鍵因素。但是,這些提議仍需要數十億美元的投資才能成功。

上世紀 60 年代,第一批天基通信衛星沿着赤道上方 2.2 萬多英里 (約合 3.5 萬公里) 的地球同步軌道上運行。首批成功的互聯網衛星也佔據着同樣高的軌道空間。這一軌道與地球自轉同步,在天空中保持恆定的位置,使得覆蓋範圍更廣。但是,長距離鏈接對衛星和地面上的鏈接設備都有很高的電力要求。信號往返需要 500 多毫秒,這對現代互聯網應用來說是一段漫長的時間。

其它公司採用了折中方案,使用了更接近地球表面的中地球軌道。但是,這種軌道通常需要笨重、堅固的設備,以抵禦外范艾倫帶的太陽輻射。

如今,大多數覬覦移動市場的太空公司都在 1200 英里 (約合 1931 公里) 或更低的近地軌道上運營,讓衛星在距離地面上的客戶很近的位置飛行。這樣的軌道要求衛星以每小時逾 1.7 萬英里 (約合 2.7 萬公里) 的速度在太空中飛馳,需要大量的衛星才能將地球上的任何地點覆蓋幾分鐘以上時間。

監管審批

要想讓衛星網絡實現蓬勃發展,衛星公司的高管們需要的不僅僅是工程技術訣竅和大筆資金,他們還需要許可。企業必須挺過錯綜複雜的國內和國際法規。這些法規不僅控制着它們發射的衛星,還控制着它們計劃提供的語音和數據服務。

國際電信聯盟是聯合國的一個機構,負責監督衛星艦隊的註冊,這些衛星牽扯到許多國家。想要建立衛星艦隊的公司必須到國際電信聯盟註冊,然後通常他們必須從其衛星覆蓋的國家獲得許可證。各國機構還通過法規管理服務,這些法規往往有利於已經發射衛星的先行者。

例如,全球星和銥星已經在許多國家獲得了使用較低頻率傳輸數據的許可證,這些頻率被認為更適合連接到地面上的最小設備。

國際電信聯盟的註冊並不會阻止新的衛星公司使用相同的電波,儘管這往往會給公司帶來新的障礙,因為它們必須證明自己的新衛星艦隊不會幹擾已經在使用這些電波的其它衛星。這種靈活性讓 SpaceX 的寬帶業務得以蓬勃發展,雖然該公司缺乏主要許可證。

不過,許多國家要求後來者證明他們的計劃不會幹擾已經在運行的現有太空網絡。老牌衛星公司表示,它們多年來積累的許可證使它們領先於較新的創業公司。

綜上所述,手機用戶們應該管理好他們對於衛星電話的預期。這項技術的第一個版本是手機的一大進步,但它可能不會很快給人們帶來夢寐以求的“永遠在線”的生活。

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