卫星5G通话指日可待，欧洲宣布重大技术成就，测试卫星天线展开面积高达64.3㎡

内容整理自微博@科学未来人

10月2日，Nature主刊发布一篇论文，美国通讯公司AST Space Mobile去年发射的卫星“BlueWalker 3”太亮了！达到0.4视星等，大天线展开面积64.3㎡，可以反射太阳光；在最亮的时候比99%的地区肉眼观测到的星星都更亮。

而就在几天前，这颗“BlueWalker 3”对外宣布达成一次测试级成就：空地5G通话，一个人拿三星手机Galaxy S22在夏威夷测试，成功接通5G卫星电话，打给西班牙的测试者；3家公司合作：沃达丰、AT&T、诺基亚，用的是英国公司EnSilica设计的芯片。宣传说：“全球首个由卫星实现的5G通话成功在欧洲拨通。

AST SpaceMobile公司CEO Abel Avellan表示，“这一成就代表了我们再次取得重大技术进步，标志信息获取方式的转变。”自从BlueWalker 3卫星发射以来，该公司已成功实现与所有主要手机制造商的兼容，并支持2G、4G LTE、5G网络。

据了解，AST SpaceMobile公司拥有2600多项技术专利，其中一部分正在申请。该公司已在美国得克萨斯州建造了最先进的研发设施。

不过，还是有网友表示好奇：华为Mate60Pro不是已经实现商用了吗？空地通讯传输速率多少M？

以下为开头提到的nature论文完整内容及原文链接：

《巨大的新卫星几乎比天空中的每一颗星星都耀眼》

在某些夜晚，天空中最亮的物体之一既不是行星也不是恒星。这是一颗名为 BlueWalker 3 的电信卫星，根据《自然》报道的观测结果，有时它的亮度比地球上黑暗位置可见的 99% 的恒星还要亮。

BlueWalker 3 是卫星云集的天空中最近新增的最耀眼的卫星。仅航天公司 SpaceX就已向轨道发射了 5,000 多颗卫星，全球各地的公司集体提议在未来几年发射超过 50 万颗卫星——天文学家担心这种情况可能会妨碍对宇宙的科学观测。

密歇根大学安娜堡分校的名誉天文学家帕特里克·塞策（Patrick Seitzer）没有参与这项研究，他说，这项研究“向我们表明卫星亮度是没有界限的”。“我担心我们将在未来十年看到大量大型卫星发射，这将永远改变夜空的面貌。”

暮星

位于德克萨斯州米德兰的电信公司 AST SpaceMobile 于 2022 年 9 月 10 日推出了 BlueWalker 3，作为卫星群的原型，旨在使移动宽带几乎在任何地方可用。该卫星巨大的天线阵列和白色意味着它可以将大量阳光反射回地球，使其即使在黄昏也能发光。

为了量化其影响，专业和业余天文学家开展了一项国际观测活动，最终在智利、美国、墨西哥、新西兰、荷兰和摩洛哥等地发现了这颗卫星。研究人员使用称为星等尺度的标准天文指数来评估卫星的亮度，在该指数上，最亮的物体的数字最小。例如，明亮的金星的星等可以达到 –4.6 等，而北极星则暗淡得多，星等为+2。这大约是城市中肉眼可见的震级极限。

2022 年 11 月 10 日，这颗卫星展开天线阵列，使其亮度达到 +0.4 等。如果它是一颗星星，那么它就是天空中最亮的十颗星星之一。但它的表观亮度会随着卫星的旋转而变化，到 12 月底，它的亮度已经变暗至 +6 等。然后它再次变亮，于 2023 年 4 月 3 日再次达到 +0.4 星等。

由专业天文学家组成的国际天文学联合会建议近地轨道人造卫星的最大亮度为+7星等。作者发现，BlueWalker 3 的亮度可以提高数百倍。AST SpaceMobile 表示，计划通过 90 颗类似卫星组成的卫星群提供宽带覆盖，其中 5 颗卫星计划于 2024 年初发射。

脱离碎片

此外，研究小组在部署过程中观察到一个明亮的物体与主卫星分离，后来得知这是在上升过程中保护折叠天线的容器，然后被抛入太空。它的亮度也相对较亮，视星等为+5.5。

AST SpaceMobile 在向Nature发表的一份声明中表示，目前正在与 NASA 和天文学团体合作解决这些问题。

2019 年中期，SpaceX 成功发射了 60 颗卫星，创造了一条在夜空中滑行的“星星列车”，令许多天文学家感到惊讶。现在，近地轨道上散布着数千颗商业卫星。如果望远镜在长时间曝光下捕捉到这些物体，它们可能会留下明亮的条纹，导致数据无法读取。

天文学家长期以来一直操纵望远镜避开这些最亮的物体。天体物理中心的天文学家 Jonathan McDowell 表示，如果 AST SpaceMobile 发射一组类似于 BlueWalker 3 的卫星，这种解决方法仍然是可能的。马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学和史密森尼学院没有参与这项研究。

他说，更大的担忧是其他公司也可能发射大型卫星星座。塞策说，如果这种情况发生，“那么夜空将发生不可逆转的改变”。

寻找解决方案

为了避免这种情况，天文学家正在努力寻找共同的解决方案。例如，该研究的一些作者是新成立的CPS 联盟的成员，该联盟旨在解决这一问题，并已与 SpaceX 和 AST SpaceMobile 等公司保持联系。SpaceX 已经在尝试降低其卫星可见度的方法，联盟成员表示 AST SpaceMobile 似乎也愿意调暗其卫星的亮度。该公司表示，计划在其下一代卫星上使用抗反射材料，并进行某些飞行演习以减少卫星的视大小。

“他们给我们留下了非常好的印象，他们会更多地与我们合作，”联盟成员康斯坦斯·沃克（Constance Walker）说道，他是亚利桑那州图森市国家科学基金会 NOIR 实验室的天文学家，也是该研究的作者。

她说，这样的讨论是前进的方向。“没有人会回到昨天，那时我们的天空更加黑暗。”

原文链接：https://www.nature.com/articles/d41586-023-03054-x