¿Por qué los satélites AST SpaceMobile tienen antenas mucho más grandes que Starlink, mientras que ambos apuntan a proporcionar cobertura de red en cualquier parte de la tierra?

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AST llamó la atención de la NASA en octubre, cuando la agencia espacial de EE. UU. comentó sobre la propuesta de la FCC de la compañía y dijo que los "satélites extremadamente grandes" de AST crearían "un riesgo inaceptablemente alto de una colisión catastrófica que produzca desechos" en órbita. Los satélites Space Mobile de AST tienen antenas grandes , pero la compañía y la NASA han dicho que trabajarán juntos para encontrar las soluciones necesarias.

¿Por qué los satélites móviles espaciales de AST tienen antenas mucho más grandes que los satélites de Starlink, mientras que ambos apuntan a proporcionar cobertura de red en cualquier parte de la tierra?

Respuestas (1)

¿Por qué los satélites móviles espaciales de AST tienen antenas mucho más grandes que los satélites de Starlink, mientras que ambos apuntan a proporcionar cobertura de red en cualquier parte de la tierra?

Física. "Los satélites SpaceMobile ultrapotentes proporcionarán conectividad 2G/3G/4G LTE/5G y NB-IoT (directamente) a teléfonos móviles estándar y dispositivos IoT". (fuentes abajo)

Los satélites Starlink transmiten esencialmente a estaciones terrestres, pequeñas antenas parabólicas con motores que se mueven y rastrean un satélite a la vez.

Mientras que estos son "hasta 10 veces más grandes que la norma porque son, esencialmente, torres de telefonía celular en el espacio. Están equipados con antenas de matriz en fase de 900 metros cuadrados y mover los satélites será extremadamente complejo. La NASA dice... ." (fuente abajo)

Es probable que el complejo DSP de la antena proporcione formación de haz angosto a dispositivos celulares individuales o grupales en tierra. 30 metros por 30 metros a 2 GHz (λ=0,15 metros) significa que los haces pueden tener un ancho angular de aproximadamente 0,3 grados. A 720 km (cerca del tren A ), se trata de unos pocos kilómetros en la tierra, aproximadamente el mismo tamaño de cobertura de una torre celular rural real.

El concepto parece haber alterado algunas plumas.

Las objeciones (ver más abajo) son que con antenas grandes y probablemente delicadas de 900 metros cuadrados, serán menos maniobrables, requerirán aceleraciones más suaves y tendrán secciones transversales mucho más grandes que las naves espaciales "normales" a esta altitud, por lo que representan una amenaza mayor. a otras naves espaciales y a la producción de desechos espaciales si algo sucede.

Para alimentar estas "torres de telefonía celular en el espacio", que estarán a una distancia de 700 a 1000 km de sus objetivos dentro de la huella instantánea de cada satélite, necesitarán una cantidad sustancial de energía eléctrica, lo que significa grandes paneles solares como los que se usan en GEO, que también hacen desechos espaciales desagradables si golpean algo en LEO.

Piense en la matriz solar de 18 kW de ViaSat, ¿la más grande jamás vista por un satélite comercial de telecomunicaciones? ¡pero en este caso mil o más de estos en LEO!

ViaSat 2 de la página espacial de Gunter https://space.skyrocket.de/doc_sdat/viasat-2.htm Fuente

De https://ast-science.com/spacemobile/faqs/

P: ¿ En qué se diferencia SpaceMobile de otras empresas satelitales LEO?

R: No conocemos ninguna otra empresa que pueda entregar banda ancha desde el espacio a los teléfonos móviles que todos ya tienen. Otros satélites LEO, actuales y planificados, requieren antenas, terminales o teléfonos satelitales costosos y, a menudo, específicos de la red. Con SpaceMobile, anticipamos que los suscriptores inalámbricos podrán conectarse a SpaceMobile con su teléfono móvil actual o dispositivo IoT.

P: ¿ Cómo funciona la tecnología?

R: Con más de 750 solicitudes de patentes, la tecnología es altamente patentada y no se puede divulgar exactamente cómo funciona. Podemos decir que nuestros ingenieros han diseñado un factor de forma y un método de implementación completamente nuevos que anticipamos que reducirán significativamente el tiempo y los costos asociados con la fabricación, el lanzamiento y la operación de los satélites.

Aprovechando tecnologías probadas, los satélites SpaceMobile ultrapotentes proporcionarán conectividad 2G/3G/4G LTE/5G y NB-IoT a teléfonos móviles estándar y dispositivos IoT.

Nuestro equipo también ha trabajado, y continúa trabajando, en estrecha colaboración con los operadores y reguladores de redes móviles para garantizar la compatibilidad con las redes inalámbricas actuales.

P: ¿ Los usuarios necesitan un teléfono satelital o una antena especial?

R: No, SpaceMobile está diseñado para funcionar con teléfonos móviles estándar. No se requerirá hardware satelital separado o especializado.

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Dicho esto, AST está siendo extremadamente tímido sobre cómo funciona exactamente la nueva tecnología y solo dice que "nuestros ingenieros han diseñado un factor de forma y un método de implementación completamente nuevos que reducen significativamente el tiempo y los costos asociados con la fabricación, el lanzamiento y la operación de satélites". tecnologías, los satélites SpaceMobile ultrapotentes proporcionarán conectividad 2G/3G/4G LTE/5G y NB-IoT a teléfonos móviles estándar y dispositivos IoT". El Internet de las cosas de banda estrecha (NB-IoT) es un estándar de tecnología de radio de red de área amplia de baja potencia desarrollado por 3GPP para habilitar una amplia gama de dispositivos y servicios celulares.

Los satélites SpaceMobile son inusualmente grandes para los sistemas LEO, pesan más de una tonelada cada uno y son hasta 10 veces más grandes que la norma porque son, esencialmente, torres de telefonía celular en el espacio. Están equipados con antenas de matriz en fase de 900 metros cuadrados y mover los satélites será extremadamente complejo. La NASA dice: "Para la constelación completa de 243 satélites, se pueden esperar 1.500 acciones de mitigación por año y quizás 15.000 actividades de planificación. Esto equivaldría a cuatro maniobras y 40 actividades de planificación activa en un día cualquiera".

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La constelación orbitará a una altura de 720 kilómetros, pero la compañía se mantiene en silencio acerca de quién y qué cohetes se utilizarán para lanzar los satélites al espacio, y los satélites son grandes. Tan grande, de hecho, que hace un par de meses, la agencia espacial estadounidense NASA, después de analizar los planes de SpaceMobile, se quejó de que "los satélites extremadamente grandes cuando están en órbita generarán un riesgo inaceptablemente alto de una colisión catastrófica que produzca desechos".

La altitud y las órbitas de los satélites SpaceMobile son incómodamente cercanas a la línea "A-Train" de 10 satélites de monitoreo de ciencias terrestres operados por la NASA, el Servicio Geológico de EE. UU. y organismos científicos en Francia y Japón. Dice un comunicado de la NASA. "La experiencia histórica con la constelación A-Train ha demostrado que esta región particular del espacio tiende a producir una gran cantidad de conjunciones entre objetos espaciales". En otras palabras, una serie de accidentes a punto de ocurrir y una amenaza masiva que deberá mitigarse por completo si la nueva constelación quiere alcanzar su potencial indudable. Espere una supervisión regulatoria seria.

+1 Básicamente, el OP se está comparando con algo incorrecto. Deben compararse con las torres de telefonía móvil, no con los satélites Starlink. AST quiere proporcionar torres celulares en el espacio, lo que significa que deben hacer lo mismo que hace una torre celular pero desde 100 veces más lejos y con energía solar en lugar de la red.
Presumiblemente, los "dispositivos móviles estándar" no podrán responder a estos, así que... ¿qué? ¿Los emparejan con torres de telefonía estándar para la parte de "carga"? ¿Cuál es el punto de?
@TJCrowder ¡esa es una buena pregunta! Dado que aquí tenemos un historial de preguntas sobre negocios espaciales y telecomunicaciones, ¡creo que podría publicarse como una nueva pregunta! Las antenas que proporciona Starlink en tierra tienen ganancia, un dispositivo personal, no tanto. Sin embargo, la ganancia de una antena receptora de 300 metros cuadrados en el espacio a 2 GHz puede ser significativamente mayor que la ganancia de la antena receptora de Starlink en su frecuencia. Creo que necesita un cálculo de presupuesto de enlace adecuado que necesitará información específica sobre los satélites Starlink. Diría que va a ser una sesión de preguntas y respuestas interesante, ¡adelante!
ejemplos de cálculos de presupuesto de enlaces: 1 , 2
@uhoh - ¡Gracias! Me preguntaba si estaría en el tema o no.
Preguntas existentes de @TJCrowder etiquetadas con ambas communications-satelliteybusiness creo que la tecnología Starlink vs 5G, ¿son servicios que compiten directamente? es diferente pero bastante relevante.
@uhoh: me acabo de dar cuenta de que están usando satélites LEO, no geosincrónicos. Así que está "solo" a unos 2.000 km de distancia. Dado que "nosotros" hacemos radioastronomía y todavía estamos escuchando de la Voyager 2, supongo que no debería sorprenderme demasiado que pudieran obtener una señal viable desde 2k km de distancia, pero ¡guau! Entre la baja potencia para empezar, la atenuación y la interferencia de todos los otros teléfonos cercanos... Pero sí, tal vez solo tuve un poco de sorpresa futura allí. :-)
@TJCrowder ya son solo unos 700 km, pero la comunicación de la Voyager es solo de varios bits por segundo y ellos mismos tienen antenas de ganancia bastante alta. Creo que pueden administrar cierta cantidad de datos actualizados, pero será mucho menor porque aparte de las ganancias, un dispositivo portátil o IoT nunca tendrá una potencia de RF comparable. Sigue siendo una pregunta válida, creo.
¿Por qué los satélites AST SpaceMobile tienen antenas mucho más grandes que Starlink, mientras que ambos apuntan a proporcionar cobertura de red en cualquier parte de la tierra?
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