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手机能卫星通话“遥遥领先”!原来是卫星当了“背锅侠”

发布人:金准数据

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某著名品牌新上市的机皇,让很多消费者发出了感叹。

只用一台看似平常的手机,就能与卫星取得联系,这究竟是怎么做到的呢?难道不用背上一口“大锅”来传递微弱的信号吗?今天咱们就来梳理一下“卫星电话”一些小知识和趣闻,说不定下次你换手机的时候就用上这些知识了呢。

到底啥是卫星电话?

所谓“卫星电话”就是用卫星作为“基站”的通信手段,在本文中,专指卫星移动通信(能拎着到处跑的那种)。

为什么要用卫星电话?地面基站不香吗?

平时我们觉得手机就挺好用的,是因为我们平时工作生活的地方基站多信号好。其实地面基站只修建到城市村庄和陆地交通沿线,但这样的地方只占地球表面积的 5%。像海洋、荒山、草原、沙漠、冰原这些地方,可就鞭长莫及了。试想,在茫茫大海上,去哪儿找基站啊?

另外,一旦遇到特大灾害,例如地震洪水时,地面基站被大规模破坏,也是卫星电话大显身手的地方。碰上这种叫地地不灵的时候,我们不妨抬头看看天,就会发现那里有通信卫星。而中国的卫星移动通信事业,就是在 2008 年汶川大地震之后正式立项上马的。

2005年,救灾人员在苏门答腊地震灾区使用卫星电话

卫星能保证总在我们头顶吗?

还真能,而且昼夜无休。秘诀就两条,要么靠卫星够高,要么靠卫星够多。因为通信卫星主要有两种运行轨道,一种是地球静止轨道,一种是近地轨道。地球静止轨道卫星在距地面35786千米的轨道上,在这个高度,它围绕地球运行一圈,地球也正好自转一圈,从地面看来,它悬在空中一动不动,在覆盖范围内的话,能做到一直在头顶。而近地轨道上的卫星离地面只有600~1200千米左右,在这个高度,它必须跑得很快,才能不掉下来。所以近地轨道卫星不会一直停在空中同一个地方,为了通信不断线,就要发射许多近地轨道卫星,保证卫星电话总能“看”到几个。

这两种轨道有什么区别?

这两种轨道各有利弊。静止轨道卫星的好处是省钱,理论上只要发射三颗就可以覆盖地球上除极地以外的地方(实际上会多发射几颗作为备份),卫星通信事业可以从这里起步。但静止轨道卫星距离地球太远,信号一来一回至少要0.24秒。另外,因为它们只在赤道上方运行,所以覆盖不到南北极地区,而那是科考人员常去的十分需要卫星电话的地方。还有就是对于中国的用户来说,静止卫星在南方天空上,所以建筑或者陡峭高山的背阴面不易接通。而近地轨道卫星正好相反,它离地球近,信号延迟很短,信号质量也很好,而且能够覆盖极地,对朝南朝北也不太苛求,可它需要好几十颗才能罩住全球,成本就噌噌噌上去了。比如上世纪末的第一代铱星,就计划发射77颗卫星(所以用第77号元素命名为“铱星”)以覆盖全球,但铱星公司不幸随即破产,跟这方面“用力过猛”关系匪浅。


文章来源:科普中国

文章作者:曲炯

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