携帯電話がこれほどまでに先行しているのは、衛星がスケープゴートになっているからだ

衛星電話をご持参ください。はるか先へ！

有名ブランドの最新の主力携帯電話は、多くの消費者の賞賛を獲得しました。

一見普通の携帯電話だけを使って衛星と連絡をとることができるのでしょうか?弱い信号を送信するには「大きな鍋」を持ち運ぶ必要はありませんか?今日は、「衛星電話」についてのちょっとした知識と興味深い事実を整理します。次回携帯電話を変更するときに、この知識が役立つかもしれません。

衛星電話とは一体何でしょうか?

いわゆる「衛星電話」は、衛星を「基地局」として利用する通信手段です。この記事では、特に衛星移動通信（持ち運びできるもの）のことを指します。

なぜ衛星電話を使うのですか?地上基地局は良いのではないですか？

通常、私たちは、仕事や生活の場には電波の良好な基地局がたくさんあるため、携帯電話は非常に使いやすいと考えます。実際、地上基地局は都市や村、陸上交通路沿いにのみ建設されており、そのような場所は地球の表面積のわずか 5% を占めるだけです。海、不毛の山、草原、砂漠、氷原などの場所は手の届かないところにあります。想像してみてください。広大な海のどこに基地局があるでしょうか?

また、地震や洪水などの大災害に遭遇すると、地上の基地局が大規模に破壊されてしまうため、衛星電話が活躍することになります。何も機能しない状況に遭遇したとき、空を見上げてみると、そこには通信衛星が見つかります。中国の衛星モバイル通信事業は、2008年の汶川地震後に正式に開始された。

2005年スマトラ島地震の被災地で救助隊員が衛星電話を使用する

衛星が常に私たちの頭上にあると保証できますか?

それは本当に可能です、そしてそれは昼夜を問わず機能します。秘密は 2 つだけです。衛星の高さが十分であるか、衛星の数が十分であるかのどちらかです。

通信衛星には主に2つの軌道があり、 1つは静止軌道、もう1つは低軌道です。

静止軌道衛星は地上から35,786キロメートルの軌道上にあります。この高度では、衛星は地球を一周し、地球も一回転します。地上から見ると、動かずに空中に浮かんでいるように見えます。カバー範囲内であれば、常に頭上に配置できます。

低軌道にある衛星は、地上からわずか600～1,200キロメートルの高さにあります。この高度では、落下を避けるために非常に速く走らなければなりません。したがって、低軌道衛星は常に空の同じ場所に留まるわけではありません。途切れることのない通信を確保するためには、衛星電話が常に複数の衛星を「見ることができる」よう、多数の低軌道衛星を打ち上げる必要がある。

これら2つのトラックの違いは何ですか?

どちらのコースにも長所と短所があります。静止軌道衛星の利点はコストを節約できることです。理論上は、3機打ち上げれば極地を除く地球上のあらゆる場所をカバーできる（実際にはバックアップとしてさらに数機打ち上げられる予定）。ここから衛星通信事業が始まります。

しかし、静止軌道衛星は地球から遠すぎるため、信号が往復するのに少なくとも 0.24 秒かかります。さらに、衛星電話は赤道上でのみ運用されるため、科学研究者が頻繁に訪れ、衛星電話が非常に必要とされる北極や南極地域をカバーしていません。また、中国のユーザーの場合、静止衛星は南の空にあるため、建物の陰や険しい山からは接続が困難です。

低軌道衛星はまさにその逆です。地球に近いため、信号の遅延が短く、信号品質が良好です。極地をカバーすることができ、北または南の方向に関してもそれほど厳しい要求はありません。しかし、全世界をカバーするには数十基の衛星が必要となり、コストが大幅に上昇します。たとえば、前世紀末の第一世代のイリジウムは、世界をカバーするために 77 基の衛星を打ち上げる計画でした (そのため、77 番目の元素にちなんで「イリジウム」と名付けられました)。しかし、残念ながらイリジウムはその後すぐに倒産してしまいました。これは、この点で「やりすぎ」たことに大きく関係しています。

衛星電話の信号は良好ですか?電気をたくさん消費しますか？

通信衛星が住宅地内の移動基地局のように見える場合、信号は確かに良好ではないでしょう。地上からそのような衛星と交信したい場合、大きなアンテナを持ち運ばなければなりませんが、これにはエネルギーと労力の両方がかかります。

幸いなことに、通信衛星は携帯電話の基地局とは似ていません。私たちが平和な生活を送るために、衛星は文字通り、責任を担い、スケープゴートとなるのです。

天通1号衛星の巨大アンテナ

中国の天通1号通信衛星を例に挙げましょう。それは地球から非常に遠い静止軌道上にあります。 35,786キロメートル離れたところから届く微弱な信号を捉えるために、この衛星は直径15メートルのメッシュアンテナという大きなアンテナを搭載している。衛星の受信感度と送信強度が増すにつれ、地上機器は基本的にスマートフォンの形のままになります。国産スマートフォンの中には衛星電話機能が組み込まれているものもあり、天通1号ネットワークに接続しているものもある。

衛星電話はインターネットにアクセスできますか?

低軌道衛星に接続している場合は、衛星を使用してインターネットにアクセスできます。これを実現するのがマスク氏のスターリンクプロジェクトだが、スマートフォンが衛星に直接接続するのは不可能だ。かなり不便そうなアンテナが必要です。

静止衛星に接続すると、インターネット速度が心配になり、これは毎秒数十kのダイヤルアップ電話の時代に戻るのと同じです。さらに、天通1号はまだインターネット接続サービスを開始していない。

そのため、これまでは、国内衛星であれ海外衛星であれ、スマートフォンに統合された衛星電話の本質は「2台の電話を持ち歩く必要がない」ということだけであり、機能面では通話部分のみが統合されている。衛星電話を荒野の生存ツールとして使い、技術の発展を待ちましょう!

飛行機の中で衛星電話は使えますか？

実際、一部の外国航空会社は、衛星電話が一般に普及するずっと前から、すでに衛星電話を提供していました。一部の飛行機では、前部座席の背面にクレジットカードを通すスロット付きの電話が設置されています。実は衛星電話なんです。航空会社はこのような電話をかけて欲しいと思っていますが、実際には費用がかかりすぎます。

しかし、そのアンテナは飛行機の上にあり、飛行機自体の一部であるため、問題は発生しません。

ボーイング777機体には、航空機の技術データからの衛星通信用のSATCOMを含むさまざまなアンテナが搭載されている。

飛行機内で個人用衛星電話を使用することについては、法的および技術的な側面の問題です。

法的には、航空通信を妨害するリスクがある限り、それはできません。

技術的に言えば、実際にそれを通過するのは非常に困難です。私たちは衛星から遠く離れているため、より効果的にするには衛星と端末が「対面」で通信する必要があります。広々としたオープンスペースで会話をするとより便利です。ただし、屋内に入ったり、建物や険しい山が衛星の方向を遮ったりすると、信号はあまり良くありません。 『ジュラシック・パーク3』のように、衛星電話は恐竜の糞の山の奥深くに埋もれていたが、それでも鳴っていた。それは脚本家による芸術的な処理でした。我々の天通1号は赤道上で運航しており、中国のすべてのユーザーにとって南の空にあることを意味し、航空機の金属殻に覆われた乗客に対する方向指示の要件は非常に厳しいものとなっています。

この写真はWeiboユーザーのXiyu DaokeのIndependent Viewの短い動画から撮影されたものである。

最近、飛行機内で衛星電話をした人がいますが、南向きの窓の近くに座り、衛星信号の痕跡が見える場合は可能だが、もう少し深く座ったり方向を変えたりすると機能しなくなることが確認されています。しかし、私はこれを明確にして、もう一度繰り返して言わなければなりません。新しい携帯電話を試して見せびらかしたいというのは理解できますが、飛行機内で衛星電話を使用することは絶対に規則違反です。そんなことしないでください。

企画・制作

著者: ク・ジオン ポピュラーサイエンスライター

レビュー丨北京交通大学電子情報工学部准教授 林思宇

企画丨Ding Zong

編集者: ディン・ゾン