在現代生活中，交流和訊息共享是不可或缺的；然而，全球的高速數據傳輸與低延遲的通訊技術目前仍開發中，研發公司希望利用現今的太空科技趨勢來補足此通訊差距，下列將說明相關的關鍵技術與服務市場。

一、關鍵技術
笨重的碟型天線和化學推進器已經過時，現今一代的通訊衛星正在使用商業化的相位陣列天線、電力推進和無線電或光學衛星間鏈路的技術，其關鍵技術如下：

(一)相位陣列天線（或稱為平面天線）
相位陣列是國防研究所產生的技術，它已經成為我們日常生活不可或缺的一部分，例如WiFi或5G即是利用相位陣列的方式來獲取網路訊號。相位陣列天線包括線性或平面配置的多個發射器，並使用相位疊加原理來引導訊號波束，因此無需任何部件移動，即可使電子束轉向。
最早一代的技術是被動電子控制陣列(Passive Electronically Steered Array, PESA)，所有的天線單元共同使用一個發射器，每個天線單元都有一個移相器，可以根據需求對訊號脈衝進行計時，以調節合成天線波束。第二代的相位陣列天線採用主動電子轉向，每個天線單元都有發射器，並且全部由電腦控制，這使主動電子控制陣列(Active Electronically Steered Array, AESA)能夠同時朝不同方向發射多種不同訊號頻率的無線電波。
數位波束成形(Digital Beam Forming, DBF)的相位陣列具有連接到每個天線單元的數位接收器，當接收器在每個天線單元處對訊號進行數位化時，天線波束可在現場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)中以數位方式形成。數位波束成形可以處理多個輸入的資料流，並由一個陣列同時產生多個波束，由於這些波束使用相同的頻段，因此增加頻譜的使用效率。相位陣列的優點包括訊號功率的放大、波束形成、電子波束控制、多波束、重量的減輕和可靠性的提高，雖然系統更複雜，訊號處理負擔更大，但也具有更大的彈性和能力。

(二)電力推進
太空推進具有相當大的設計空間，可選擇不同的方式來完成衛星任務期間的標準任務，像是位置保持、避免碎片的操控和任務結束後的移動，包含低軌道衛星(Low Earth Orbit Satellite, LEO)脫離軌道或停留在地球靜止軌道(Geostationary Orbit, GEO)周圍的墓地軌道中。
尺寸如大型校車一般的地球靜止軌道衛星，推進系統通常使用單一燃料聯氨推進器，聯氨很容易長期儲存，而且不需要點火器，所有工程師都喜歡其簡單和可靠的特性，標準聯氨推進器提供大約200秒的燃料效率(比衝)和隨著尺寸及壓力變化的推力。太空化學推進器的運作概念通常是以持續時間較短的點火來提供快速的衝量，大型衛星會有空間容納像是燃料槽之類的東西，由於地球靜止軌道衛星的任務壽命通常有15年，所以燃料槽比較大。
低軌道衛星具有不同的任務需求，因此在設計中一直是利用先進的電力推進技術。由於大氣阻力會導致軌道高度下降而自然脫軌，低軌道衛星根據所選的軌道高度，最短可以執行五年的任務，目前減緩軌道碎片的準則是使衛星在25年內脫離軌道，大多數低軌道衛星群運營商將其衛星壽命上限設置為10年。由於可以不斷應用最新技術來更新衛星系統，低軌道衛星選擇較短的任務壽命更具有優勢，隨著低軌道衛星巨量星系(Mega-constellation)的發展，也推動一次性衛星的行業趨勢。
更短的任務壽命加上對更小衛星的渴望，導致立方衛星集體轉向電力推進，電力推進器的燃料通常是惰性氣體，由於效率極高，比衝約為1000秒，因此所需的燃料量很少。電力推進是實現超薄低軌衛星通訊設計的一項關鍵技術，有助於提高酬載在發射過程中的容積效率，並減少速度向量方向上的截面積，從而減少阻力以及所需的位置保持量，缺點則是推力很小，電力推進器需要長時間點火，並定期關閉以處理散熱問題，並且可能需要幾個月的時間才能將衛星送入最終軌道，也由於推力小，推進器會在預計與太空垃圾碰撞的前幾天就開始點火，以避開軌道碎片。

(三)衛星間鏈路
低軌衛星通訊成功的另一項主要關鍵技術，是使衛星能夠直接相互通訊並傳遞訊息。由於低軌衛星通訊與無線電相比具有10倍或更高資料速率，低軌衛星通訊產業主要一直專注於開發和測試光學衛星間鏈路(optical-inter-satellite links, OISL)。光學衛星間鏈路使用窄光束進行通訊，並需要視線(line of sight)路徑使干擾最小化，因此能夠抵抗人為干擾和竊聽行為。
光學下鏈和光學地面站是另一種可能性，但雲層遮蔽和大氣亂流的校正限制運營商增加衛星的尺寸、重量和功率來承載光學下鏈系統，因此無線電仍是很受歡迎的下鏈選擇。有兩個受益於光學下鏈的例子，第一個是深太空通訊，光學下鏈可將傳播損失最小化，不過將需要把地面站設在天氣晴朗的地區；第二個是國防部所需的韌性架構，從網路安全的角度來看，光學下鏈具有獨特的優勢。

二、服務市場
低軌衛星通訊市場可分為以下幾個部分：固定寬頻、行動應用（包含空中、海上、汽車）、物聯網、5G回傳和軌道資料中繼，其服務市場如下：

(一)固定寬頻
固定寬頻是指衛星將網路傳輸到家庭或辦公室，有很多地方沒有良好的網路，而且地球靜止軌道衛星供應商的訊號延遲是低軌道衛星的10倍，沒有產品可以支援需要線上進行的遠端協作會議。

(二)行動寬頻
行動寬頻是指衛星將網路傳輸到大型移動物體，如飛機和輪船，這涉及傳統衛星通訊公司和新的多軌道星群架構，這是一個利潤豐厚的市場，也是客戶希望看到改進的市場。

(三)5G回傳
通用的終端還是個夢想，但Lynk和AST SpaceMobile這兩家新創公司正在研究可以直接與手機通訊的衛星，而不是致力於新的終端設計。衛星通訊受到物理限制，由於我們的手機很小，為了進行通訊，必須有強大的訊號發射器或接收器，也就是巨大的天線，因此衛星也會是巨大的，如AST SpaceMobile的Bluebird衛星，是個重量超過1500公斤、長寬分別為20公尺與18公尺的平面相位陣列衛星，不過Lynk近來展示其外形更小的第五顆衛星的設計，並成功的連接到數千部手機。
5G回傳是指從核心網站到行動通訊基地台的傳輸過程，在電信商尚未建設有線連接的鄉村地區，衛星將提供回傳服務，聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission, FCC)已經為美國鄉村建立5G基金，其中包括高達90億美元的資金，將用於將行動寬頻引入鄉村社區。

(四)物聯網
物聯網的市場剛剛起步，現今的市場規模約為10億美元，自動駕駛汽車有可能推動比目前預測的更大的市場規模。其他應用包括工業設備監控、管線和貨物。傳統通訊服務提供商Orbcomm、Iridium 和Globalstar都有提供物聯網市場服務的系統，以Iridium為例，其商業物聯網用戶比去年同期成長24%，這主要歸因於物聯網的市場成長，也就是消費者個人通訊設備的市場持續成長。

(五)軌道資料中繼
軌道資料中繼過去只有政府才有能力發射和使用，最早的例子是1980年代美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)的追蹤和資料中繼衛星系統(Tracking and Data Relay Satellite, TDRS)，最新的例子是美國國防部太空發展局(Space Development Agency, SDA)在2022年2月的一個名為傳輸層(Transport Layer)的衛星網(Tranche 1)。
軌道資料中繼的好處是，衛星群運營商幾乎能夠即時分配他們的太空系統資產，而不是等待衛星經過地面站。歐盟最近部署他們自己的光學地球靜止軌道資料中繼系統，與國際太空站和其他歐盟資產相連。
另一個好處是能夠從地球觀測(Earth Observation, EO)資料中獲取更多價值，衛星每次經過地面站的時間大約只有10分鐘，因此在軌道上收集的大部分資料不會即時傳回地面，導致資訊的更新時間和取得時間之間存在時間差。新創公司SpaceLink正在建立一個帶有光學衛星間鏈路的中軌道(Medium Earth orbit, MEO)衛星群，計劃為客戶提供一種整合更多資料並將其下鏈傳輸的方法，以實現近即時的資料收集。