新太空竞赛瞄准智能手机——《华尔街日报》

历史悠久的卫星行业正将目光投向一个直到最近看起来还遥不可及的目标：日常智能手机。

技术进步促使航空航天领域的巨头们——以及一些成立仅数年的初创公司——开始开发能与地面智能手机及其他小型设备通信的卫星网络。他们最雄心勃勃的长期目标（一些行业高管认为不切实际）是实现第五代移动互联网连接，在靠近城市的手机信号塔和偏远地区的卫星信号之间无缝切换。

苹果公司于9月为这一梦想支付了首付款，当时它推出了通过卫星发送的紧急求救功能，该功能可以让iPhone在美国和加拿大的任何地方发送求救信号。根据证券文件，苹果同意明年向卫星公司Globalstar支付高达2.3亿美元，以购买其大部分网络容量。苹果计划在11月推出这一功能。

苹果只是进入卫星智能手机业务的公司之一。Globalstar的竞争对手铱星通信公司表示，它正在与一家未透露名称的合作伙伴开发自己的智能手机兼容服务。智能手机制造商华为技术有限公司表示，其最新款手机可以通过中国的北斗全球定位系统发送单向紧急信息。

这些虚拟的紧急信号与通过卫星提供的电话和短信服务相去甚远，更不用说5G服务了。将高速互联网接入功能压缩到价格合理的卫星智能手机中是一个更大的技术挑战。智能手机可能还需要更好的组件和软件，以有效地连接到移动目标。

“我个人持一定的怀疑态度，”铱星公司首席执行官马特·德施表示，他将这种无缝连接称为“至少在未来几年内公众还无法享受到的服 务”。他提到，一个更可行的目标包括基于卫星的短信服务，这些服务在智能手机上的表现将与目前专用卫星电话一样好。

轨道上的现金

2022年1月，搭载星链卫星的SpaceX火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。图片来源：保罗·亨尼西/Nur photo/Zuma Press对于卫星企业来说，这样的赌注风险很高，它们通常需要各自投入数十亿美元才能启动其网络。假设这些公司能够使其服务在全球范围内运作，那么即使只触及全球超过60亿智能手机中的一小部分，潜在的回报也是相当可观的。

其他几家卫星公司正试图分一杯羹，抢占蜂窝市场的份额。由企业家埃隆·马斯克领导的火箭公司SpaceX在8月表示，它将与T-Mobile美国公司合作，使其星链服务与美国手机运营商的网络兼容。两家公司表示，他们将在2023年底前开始测试这项服务。

包括AST SpaceMobile公司、Omnispace LLC和Lynk Global Inc.在内的初创企业正在推出针对移动设备机遇的新业务。老牌卫星公司Inmarsat Inc.和Viasat Inc.已经为拟议中的合并辩护，部分原因是移动市场的机遇，他们认为合并后的规模将有助于竞争。此外，OneWeb Ltd.和Telesat Corp.的高管也讨论了扩展服务以覆盖手机用户。

挑战

任何真正的移动设备直连卫星服务都必须克服基础性难题。如今的卫星电话需要大容量电池组驱动大型天线才能连接太空中的目标。企业需要更强大的智能手机、更高灵敏度的卫星或两者结合，才能将来自太空的高速数据服务装入普通消费者的掌心。

工程师们表示，卫星技术进步和火箭成本下降是促使卫星公司集体瞄准移动设备市场的关键因素。但这些方案仍需数十亿美元投资才可能成功。

20世纪60年代首批天基通信卫星采用地球静止轨道，悬停在赤道上方逾22,000英里处。首批成功的互联网卫星也占据着相同的高轨位置。这种轨道通过与地球自转同步保持固定位置，能实现广阔覆盖范围。但远距离链路对卫星和地面连接设备都提出了高功率要求，信号往返传输耗时超过500毫秒——对现代互联网应用而言堪称永恒。

其他公司则通过更接近地表的中地球轨道折中处理。这些轨道通常需要配备笨重的抗辐射设备，以防护外范艾伦辐射带区域的太阳辐射。

目前瞄准移动市场的大多数航天公司都在1,200英里或更低的近地轨道运行，使其能更接近地面用户。此类轨道以每小时17,000多英里的速度飞驰，需要卫星群组网才能确保地球任意地点的持续覆盖超过数分钟。

2019年，铱星通信卫星网络运营中心的一名工作人员指向显示在轨卫星和全球实时通信的监控屏幕。图片来源：贾斯汀·艾德/彭博新闻铱星和全球星等公司运营着数十颗卫星，为依赖其飞机船舶电话短信服务的客户提供服务，覆盖灾区及越野探险场景。而星链和亚马逊公司计划中的"柯伊伯"等数据密集型互联网服务，则需要数千颗卫星协同运作。

星链已为家庭用户、船舶及房车提供宽带互联网接入服务，用户需安装披萨盒大小的卫星天线以建立连接。

截至10月初，星链在轨运行卫星超3000颗，但即便如此仍难以满足用户数据需求。测速公司Ookla数据显示，由于用户激增地区网络拥堵，二季度多国星链下载速度出现下滑。

SpaceX发言人未予置评。

拥有廉价卫星资源的公司仍面临技术挑战：需接收专为几英里内基站通信设计的微型设备信号。在距地面数百公里的轨道上，卫星需配备高灵敏度天线阵列才能服务海量联网设备。

航天公司正采取不同策略解决远距离供电难题。AST计划部署100多颗接近网球场宽度的可折叠卫星，以接收地面相对微弱的信号。Omnispace的方案是部署小型汽车大小的中型卫星，而Lynk则计划发射5000多颗直径约1码的小型卫星。

计费许可证

卫星企业高管要让网络投入运营，不仅需要工程专业知识和雄厚资金，还需获得官方许可。

企业必须应对复杂的国内外监管体系，这些规定不仅管控卫星发射，还监管其计划提供的语音与数据服务。

联合国下属机构国际电信联盟负责监管天生覆盖多国的卫星群注册。拟建卫星群的企业需先向ITU注册，通常还需获得卫星覆盖国的运营许可。各国监管机构还通过倾向已发射卫星的先驱企业的政策来管理服务。

Globalstar和铱星已在多国获得使用低频段传输数据的许可证，这些频段被认为更适合连接地面微型设备。

ITU注册并不禁止新卫星公司使用相同频段，但通常要求新企业证明其卫星群不会干扰现有卫星通信，这形成了新门槛。正是这种弹性空间让SpaceX的宽带业务得以蓬勃发展，尽管其缺乏主要频段的优先使用权。

但许多国家要求新入局者证明其计划不会干扰已在运行的现有太空网络。老牌卫星公司表示，他们多年来积累的审批优势使其领先于新兴初创企业。

“从监管角度看，他们尝试做的事情完全是开创性的，“全球星（Globalstar）董事长杰伊·门罗表示，“他们必须获得全球各地监管机构的批准。这是一项艰巨任务，必须一个国家接一个国家地推进。”

AST SpaceMobile首席战略官斯科特·维希涅夫斯基指出，该公司与沃达丰集团等大型手机运营商不断扩大的合作协议，将为全球服务铺平道路。

“整个电信行业都受监管，获取许可证是常规流程，“他补充道，“如今监管机构已习惯与卫星运营商沟通，这与十年前截然不同。”

前SpaceX高管、曾领导卫星工业协会的帕特里夏·库珀表示，随着新技术使双方能提供更具吸引力的服务，手机运营商与卫星运营商之间的竞争已趋缓和。

“在早期频谱争夺战中，这两个行业曾处于对立面，“她说，“当时存在零和博弈的思维。”

警惕坠落的火箭

对卫星初创企业而言，资本市场并非唯一拥挤的领域；太空本身也日趋饱和。轨道上遍布尚未坠入地球的失效卫星和太空碎片。

以每小时数千英里速度飞行的此类太空垃圾，若不谨慎规划，可能会击毁在轨运行的人造卫星。备受追捧的近地轨道段对发射器而言尤为棘手，它们必须距离地表足够近以覆盖客户，又必须远离大气层以避免过早烧毁。

“当前最大的挑战是环境问题。近地轨道简直就是漂浮着大量轨道碎片的头皮屑，“霍金路伟律师事务所资深顾问格里·奥伯斯特表示，他负责处理电信监管事务。他补充说，一系列连锁碰撞可能产生更大的碎片场，“首先就会彻底阻断进入太空的通道”。

全球各国政府正在通过新法规应对这一问题。美国联邦通信委员会于9月提出新规，将限制近地轨道卫星的寿命为五年，之后它们必须自行漂移或受控进入大气层烧毁。此前，临时性法规并未对卫星设定统一限制。

“如果时间不受限制，只要我们不把太空变成小行星带，就会有大量卫星，“长期从事卫星行业的资深人士格雷格·怀勒说，他现在领导一家名为E-Space的初创公司。

资金危机

波音、摩托罗拉、泰利迪斯和马可尼空间公司高管出席新闻发布会，宣布泰利迪斯与摩托罗拉合作建设卫星通信网络的计划，该项目因1999年摩托罗拉退出而夭折。照片：路透社卫星行业的历史上充斥着高成本的财务失败案例。由比尔·盖茨和电信企业家克雷格·麦考支持的卫星星座计划Teledesic，在当时的合作伙伴摩托罗拉 于1999年退出项目后宣告破产。另一家卫星互联网初创公司TerreStar于2010年申请破产保护，后来被电视公司Dish Network Corp.收购。

铱星和全球星网络均是在公司通过破产程序削减债务负担后才避免了清算。它们还严重依赖美国军方和其他政府客户的收入来维持运营。

资金更为雄厚的亚马逊公司表示，其计划的3,200颗卫星网络启动成本将超过100亿美元。而马斯克表示，SpaceX（该公司在政府合同的部分帮助下开创了低成本发射业务）需要进一步降低将有效载荷送入高空的成本，才能使星链实现正向现金流。

SpaceX，正式名称为太空探索技术公司，已经通过向家庭、企业和其他用户提供宽带服务（每月费用为110美元或更高）来产生收入。将这项业务扩展到手机、汽车和其他移动目标需要更高的维护成本，并且可能从每个用户那里获得更少的收入，尽管这将服务于更大的潜在客户群。

“如果你花费100亿美元来提供这项服务，你打算向他们收取多少费用？”铱星公司的德施先生说。“有很多人正在考虑如何最好地定价。”

德斯克先生表示，铱星公司无需解决定价问题，因为其合作伙伴将提供移动服务。几位行业高管表示，未来的卫星服务可能作为智能手机制造商或移动运营商收费的附加订阅项目推出。

更为乐观的市场分析机构New Street Research估计，真正"无缝"的卫星到手机语音及数据服务在美国的年价值将高达200亿美元，全球市场则可达该数值的数倍。该公司在最近给客户的报告中写道，SpaceX和苹果公司近期的关注显示出该市场的潜力。

“随着苹果加入战局，“该公司称，“现在似乎有两家市值万亿美元的公司认同这个机会可能非常庞大。”

——本文由Micah Maidenberg参与撰写。

菲茨杰拉德先生是《华尔街日报》驻华盛顿特区的记者，联系方式为[email protected]。梅登伯格先生是《华尔街日报》驻华盛顿特区的记者，联系方式为[email protected]。