地球同步軌道一位難求 通訊衛星遭遇「停車難」

對於許多人來說,在城市中尋找停車位是一件痛苦的事。駕駛員每年在各地尋找停車位的平均時間達到90.5個小時。令人驚訝的是,電信運營商也同樣遭遇到類似的問題,他們難以在外太空為他們的衛星找到“停車位”。

電信運營商之所以受到限制是因為地球同步軌道只有1800個可用衛星停放空間。地球同步軌道距離地球表面約35786公里,而且與地球的旋轉同步。雖然地球還有其它的太空軌道可以讓衛星進入,但是那些軌道都各有優劣,適合於不同用途的衛星使用。

通信衛星主要停留在地球同步軌道,是因為軌道速度的同步讓它們看起來就像停留在天空中的固定位置。這樣它們相對於地面基站來說就是穩定的,能夠確保提供連續服務。之所以說衛星停放位置只剩餘1800個,是因為兩顆衛星之間必須保持1000公里以上的距離,以避免出現碰撞和干擾。

在這有限的同步軌道空間裡,各大電信運營商之間的競爭在持續上演,特別是覆蓋市場熱點上空的軌道空間。通信衛星在現代生活的許多方面都是非常重要的,這是我們真正關心的問題。它們能夠讓沉船發送求救信號,讓居住在遙遠山區的人們連接到網絡,讓地球兩端的公司同事實現視頻會議,而且能夠讓球迷們觀看比賽直播。

地球同步軌道一位難求 通訊衛星遭遇“停車難”

自1962年通訊衛星發射升空以來,它們的用途在持續增加。它們在日常生活中的應用非常多,許多衛星的停工都給一些基本服務帶來了不利的影響。隨著通訊衛星的增多,軌道空間變得越來越擁擠,運營商為了尋找衛星停靠點不得不想出各種辦法。

軌道空位通過國際電信同盟(ITU)分配給各個國家的運營商,這些軌道空位不需要成本,但是這種分配是按照先到先得的原則進行的。如果一家運營商的競爭對手提前一天發射衛星,那麼他們就有優先選擇權。

儘管軌道空位的分配與太空空間的所有權無關,但是運營商將有權在衛星壽命內使用這一資源(通常是15年)。通常運營商會轉接這一位置,並且使用新衛星取代舊衛星。因此,事實上這些運營商可以無限期的使用這些軌道空間。這就會阻礙其它運營商的使用,他們只能通過商討、購買或者租賃的方式獲得一個已經被分配出去的衛星軌道空間。

從歷史上可以看到,購買或者租賃一個軌道空間需要大量的資金。在1988年,湯加王國以每年200萬美元的價格拍賣六個軌道衛星空間中的五個,這相當於每天的租賃成本達到了5480美元。相比之下,醫院的停車費就顯得微不足道了。

現在ITU對於審核更加嚴格,以避免出現類似的事情。他們努力確保軌道衛星空間的使用有著真實的目的。然而衛星運營商會定期申請更多的衛星空間,並且宣稱是為了避免出現衛星失聯的風險。事實上,他們這麼做是為了阻礙他們的競爭對手獲得使用權,或者將其作為交易更有利衛星軌道空間的談判籌碼。

這意味著同步軌道中的許多衛星空間都未真正得到利用,阻礙著未來的運營商或者國家進入這一市場。因此ITU最近規定,運營商擁有5年的時間期限來將衛星投入使用。但是由於這些運營商不會因此受到經濟制裁,事實上他們即使佔據空白的軌道空間也毫無損失。

地球同步軌道的擁擠程度十分令人擔憂。有限的衛星軌道空間導致運營商為他們的衛星裝上不同的天線以增加它的能力。這是目前為止運營商能夠使用的方法。一家英國運營商也在探索將通信衛星送入中地球軌道(2000公里以上同步軌道以下的範圍)的可能性。這種方法被其它運營商無視,因為中地球軌道存在較高輻射而且較高的速度也會帶來複雜的影響。

事實上,軌道空間這種限制的存在源於越來越多的小型通訊公司的湧現。因此運營商想要克服這些限制唯一有效方法就是購買其它通訊公司。現在重新修改1975年編寫的規章制度的呼聲也越來越高,解決這一問題可以說是迫在眉睫。


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