Der Grund, warum Mobiltelefone so weit voraus sind, liegt darin, dass Satelliten der Sündenbock sind

Bringen Sie Ihr eigenes Satellitentelefon mit! Weit voraus!

Das neueste Flaggschiff-Telefon einer berühmten Marke hat die Bewunderung vieler Verbraucher gewonnen.

Wie ist es möglich, mit einem scheinbar gewöhnlichen Mobiltelefon Kontakt zum Satelliten aufzunehmen? Muss man nicht einen „großen Topf“ mit sich herumtragen, um schwache Signale zu übertragen? Heute klären wir Sie über einiges Wissenswertes und Interessantes zum Thema „Satellitentelefone“ auf. Vielleicht können Sie dieses Wissen beim nächsten Handywechsel nutzen.

Was genau ist ein Satellitentelefon?

Das sogenannte „Satellitentelefon“ ist ein Kommunikationsmittel, das Satelliten als „Basisstationen“ nutzt. In diesem Artikel bezieht es sich speziell auf die Satellitenmobilkommunikation (die Art, die man überallhin mitnehmen kann).

Warum ein Satellitentelefon verwenden? Sind Bodenbasisstationen nicht gut?

Normalerweise denken wir, dass die Verwendung von Mobiltelefonen sehr einfach ist, da es dort, wo wir arbeiten und leben, viele Basisstationen mit gutem Signal gibt. Tatsächlich werden Bodenstationen nur in Städten, Dörfern und entlang von Landverkehrswegen gebaut, doch diese Orte machen lediglich 5 % der Erdoberfläche aus. Orte wie Ozeane, kahle Berge, Grasland, Wüsten und Eisfelder sind unerreichbar. Stellen Sie sich vor, wo Sie in den Weiten des Ozeans eine Basisstation finden können.

Darüber hinaus werden bei größeren Katastrophen wie Erdbeben und Überschwemmungen Bodenstationen in großem Umfang zerstört, und hier kommen Satellitentelefone ins Spiel. Wenn wir in eine Situation geraten, in der nichts mehr funktioniert, können wir genauso gut in den Himmel blicken und dort Kommunikationssatelliten finden. Chinas Geschäft mit der mobilen Satellitenkommunikation wurde nach dem Erdbeben von Wenchuan im Jahr 2008 offiziell gestartet.

Rettungskräfte nutzen Satellitentelefone im Erdbebengebiet Sumatra im Jahr 2005

Kann garantiert werden, dass sich Satelliten immer über unseren Köpfen befinden?

Das kann es wirklich und es funktioniert Tag und Nacht. Es gibt nur zwei Geheimnisse: Entweder ist der Satellit hoch genug oder es gibt genügend Satelliten.

Denn es gibt zwei Hauptumlaufbahnen für Kommunikationssatelliten: die geostationäre Umlaufbahn und die erdnahe Umlaufbahn.

Der Satellit mit geostationärer Umlaufbahn befindet sich in einer Umlaufbahn 35.786 Kilometer über dem Boden. In dieser Höhe umkreist er die Erde einmal und die Erde dreht sich auch einmal. Vom Boden aus betrachtet scheint es, als würde es regungslos in der Luft schweben. Befindet es sich innerhalb der Reichweite, kann es sich immer über dem Kopf befinden.

Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen befinden sich nur etwa 600 bis 1.200 Kilometer über dem Boden. In dieser Höhe müssen sie sehr schnell laufen, um nicht abzustürzen. Daher bleiben Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen nicht immer an derselben Stelle am Himmel. Um eine unterbrechungsfreie Kommunikation zu gewährleisten, müssen viele Satelliten in erdnahe Umlaufbahnen gestartet werden, um sicherzustellen, dass Satellitentelefone immer mehrere von ihnen „sehen“ können.

Was ist der Unterschied zwischen diesen beiden Titeln?

Beide Wege haben ihre Vor- und Nachteile. Der Vorteil von Satelliten in geostationären Umlaufbahnen besteht darin, dass sie Kosten sparen. Theoretisch können mit drei gestarteten Satelliten alle Orte der Erde außer den Polarregionen abgedeckt werden (in der Praxis werden noch ein paar mehr als Backup gestartet). Von hier aus kann das Satellitenkommunikationsgeschäft starten.

Allerdings sind Satelliten in geostationären Umlaufbahnen zu weit von der Erde entfernt und das Signal benötigt für die Hin- und Rückreise mindestens 0,24 Sekunden. Da sie zudem nur oberhalb des Äquators operieren, decken sie nicht die arktischen und antarktischen Regionen ab, in denen sich wissenschaftliche Forscher häufig aufhalten und Satellitentelefone dringend benötigt werden. Darüber hinaus befinden sich die geostationären Satelliten für chinesische Benutzer am südlichen Himmel, sodass es von den Schattenseiten von Gebäuden oder steilen Bergen aus schwierig ist, eine Verbindung herzustellen.

Bei Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen ist das genaue Gegenteil der Fall. Sie sind erdnah, haben kurze Signalverzögerungen und eine gute Signalqualität. Sie können die Polarregionen abdecken und stellen keine allzu großen Ansprüche an ihre Nord- oder Südausrichtung. Allerdings sind Dutzende von Satelliten erforderlich, um die ganze Welt abzudecken, und die Kosten steigen dramatisch an. So war beispielsweise für die erste Generation von Iridium Ende des letzten Jahrhunderts geplant, 77 Satelliten ins All zu bringen (deshalb wurde das System nach dem Element 77 „Iridium“ genannt), um die Welt abzudecken. Leider ging Iridium jedoch bald darauf in Konkurs, was vor allem daran lag, dass man es in dieser Hinsicht „übertrieben“ hatte.

Ist das Satellitentelefonsignal gut? Wird es viel Strom verbrauchen?

Wenn ein Kommunikationssatellit in einem Wohngebiet wie eine Mobilfunkbasisstation aussieht, ist das Signal sicherlich nicht gut. Wenn wir einen solchen Satelliten vom Boden aus kontaktieren möchten, müssen wir eine große Antenne mit uns herumtragen, was sowohl energie- als auch arbeitsintensiv ist.

Glücklicherweise sehen Kommunikationssatelliten nicht wie Mobilfunkmasten aus. Damit wir ein friedliches Leben führen können, tragen die Satelliten entschlossen die Last und werden im wahrsten Sinne des Wortes zum Sündenbock!

Die riesige Antenne des Satelliten Tiantong-1

Nehmen wir zum Beispiel den chinesischen Kommunikationssatelliten Tiantong-1. Es befindet sich in einer geostationären Umlaufbahn, sehr, sehr weit von der Erde entfernt. Um die schwachen Signale aus 35.786 Kilometern Entfernung einzufangen, trägt es einen großen Topf – eine Netzantenne mit einem Durchmesser von 15 Metern. Bei zunehmender Empfangsempfindlichkeit und Sendeintensität der Satelliten kann die Bodenausrüstung grundsätzlich in der Form eines Smartphones verbleiben. Einige inländische Smartphones verfügen über integrierte Satellitentelefonfunktionen, insbesondere solche, die mit dem Tiantong-1-Netzwerk verbunden sind.

Können Satellitentelefone auf das Internet zugreifen?

Wenn Sie eine Verbindung zu einem Satelliten in erdnaher Umlaufbahn herstellen, können Sie über den Satelliten auf das Internet zugreifen. Musks Starlink-Projekt soll dies ermöglichen, allerdings ist es für ein Smartphone unmöglich, eine direkte Verbindung zu einem Satelliten herzustellen. Es ist eine Antenne erforderlich, die recht unpraktisch aussieht.

Bei einer Verbindung mit einem geostationären Satelliten ist die Internetgeschwindigkeit besorgniserregend, was einer Rückkehr in die Ära der Telefoneinwahl mit Dutzenden von k pro Sekunde gleichkommt. Darüber hinaus verfügt Tiantong-1 noch nicht über einen Internetzugang.

Daher besteht das Wesentliche bei in Smartphones integrierten Satellitentelefonen bisher, unabhängig davon, ob inländische oder ausländische Satelliten verwendet werden, lediglich darin, dass man „keine zwei Telefone mit sich herumtragen muss“, und dass in Bezug auf die Funktionalität nur die Anrufkomponenten kombiniert werden. Lassen Sie uns Satellitentelefone einfach als Überlebenswerkzeuge in der Wildnis verwenden und auf die Weiterentwicklung der Technologie warten!

Kann ich im Flugzeug ein Satellitentelefon benutzen?

Tatsächlich haben einige ausländische Fluggesellschaften Satellitentelefone bereits bereitgestellt, lange bevor sie in der Öffentlichkeit populär wurden. In manchen Flugzeugen gibt es an der Rückseite des Vordersitzes ein Telefon mit einem Schlitz zum Durchziehen einer Kreditkarte. Es ist eigentlich ein Satellitentelefon. Die Fluggesellschaften würden es begrüßen, wenn Sie solche Anrufe tätigen würden, aber es ist wirklich zu teuer.

Da sich die Antenne jedoch oben auf dem Flugzeug befindet und Teil des Flugzeugs selbst ist, verursacht sie keine Probleme.

Verschiedene Antennen am Rumpf der Boeing 777, darunter SATCOM für die Satellitenkommunikation vom Flugzeug Technische Daten

Bei der Nutzung eines privaten Satellitentelefons im Flugzeug handelt es sich um eine Frage rechtlicher und technischer Aspekte.

Rechtlich gesehen nicht, solange die Gefahr einer Störung der Flugkommunikation besteht.

Technisch gesehen ist es tatsächlich sehr schwierig, durchzukommen. Wir sind weit vom Satelliten entfernt, daher müssen Satellit und Terminal „von Angesicht zu Angesicht“ kommunizieren, um effektiver zu sein. In einem geräumigen, offenen Raum lässt es sich angenehmer sprechen. Wenn wir uns jedoch in Innenräumen aufhalten oder Gebäude oder steile Berge die Richtung des Satelliten blockieren, ist das Signal nicht sehr gut. Wie in „Jurassic Park 3“ war das Satellitentelefon tief in einem Haufen Dinosaurierkot vergraben und klingelte trotzdem. Das war eine künstlerische Bearbeitung durch den Drehbuchautor. Unsere Tiantong-1 operiert über dem Äquator, das heißt, sie befindet sich für alle chinesischen Nutzer am südlichen Himmel und die Orientierungsanforderungen für die Passagiere, die in der Metallhülle des Flugzeugs verborgen sind, sind ziemlich hoch.

Das Bild stammt aus einem kurzen Video von Weibo-Benutzer Xiyu Daokes Independent View

Einige Leute haben vor kurzem Satellitentelefongespräche im Flugzeug geführt und einige haben bestätigt, dass dies möglich ist, wenn man nahe am Südfenster sitzt und eine Spur des Satellitensignals sehen kann, es aber nicht funktioniert, wenn man etwas tiefer sitzt oder die Richtung ändert. Ich muss es aber nochmals klarstellen und wiederholen: Es ist verständlich, dass Sie Ihr neues Handy ausprobieren und vorführen möchten, aber die Nutzung eines Satellitentelefons im Flugzeug ist absolut verboten! Bitte tun Sie das nicht.

Planung und Produktion

Autor: Qu Jiong, populärwissenschaftlicher Autor

Rezension von Lin Siyu, außerordentlicher Professor, Fakultät für elektronische Informationstechnik, Jiaotong-Universität Peking

Planung – Ding Zong

Herausgeber: Ding Zong