Ang Starlink usa ka dako nga butang

Ang Starlink usa ka dako nga butang
Kini nga artikulo gikan sa usa ka serye sa programa sa edukasyon sa natad sa mga teknolohiya sa kawanangan.

Starlink - Ang plano sa SpaceX sa pag-apod-apod sa Internet pinaagi sa napulo ka libo nga mga satellite mao ang panguna nga hilisgutan sa press sa kawanangan. Ang mga artikulo bahin sa labing bag-ong mga nahimo gipatik kada semana. Kung, sa kinatibuk-an, ang laraw klaro, apan pagkahuman sa pagbasa nagtaho sa Federal Communications Commission, ang usa ka tawo nga madasigon kaayo (ingon, imoha gyud) makakutkot ug daghang detalye. Bisan pa, adunay daghang mga sayop nga pagsabut nga nalangkit niining bag-ong teknolohiya, bisan sa mga nalamdagan nga mga tigpaniid. Dili kasagaran nga makita ang mga artikulo nga nagtandi sa Starlink sa OneWeb ug Kuiper (uban sa uban pa) ingon nga sila nakigkompetensya sa parehas nga termino. Ang ubang mga tagsulat, klaro nga nabalaka bahin sa kaayohan sa planeta, nagsinggit bahin sa mga tinumpag sa kawanangan, balaod sa kawanangan, mga sumbanan ug kaluwasan sa astronomiya. Nanghinaut ko nga human sa pagbasa niini - medyo taas - nga artikulo, ang magbabasa mas makasabut ug mobati sa ideya sa Starlink.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Niaging artikulo sa wala damha nakatandog sa usa ka sensitibo nga chord sa mga kalag sa akong pipila ka mga magbabasa. Niini, gipasabut nako kung giunsa pagbutang sa Starship ang SpaceX sa pagpanguna sa dugay nga panahon ug sa samang higayon naghatag usa ka mekanismo alang sa bag-ong eksplorasyon sa kawanangan. Ang implikasyon mao nga ang tradisyonal nga industriya sa satellite dili makasunod sa SpaceX, nga padayon nga nagpataas sa kapasidad ug nagputol sa mga gasto sa pamilyang Falcon sa mga rocket, nga nagbutang sa SpaceX sa usa ka lisud nga posisyon. Sa usa ka bahin, kini nahimong usa ka merkado nga nagkantidad, sa labing maayo, pipila ka bilyon sa usa ka tuig. Sa laing bahin, kini nagdilaab sa iyang kaugalingon sa usa ka dili mapugngan nga gana sa salapi - alang sa pagtukod sa usa ka dako nga rocket, diin, bisan pa niana, halos walay usa nga ipadala sa Mars, ug walay diha-diha nga ganansya ang mapaabut.

Ang solusyon niining kaluha nga problema mao ang Starlink. Pinaagi sa pag-assemble ug paglansad sa kaugalingon nga mga satelayt, ang SpaceX makahimo ug makahubit sa usa ka bag-ong merkado alang sa labi ka episyente ug demokrasya nga pag-access sa mga komunikasyon nga nakabase sa kawanangan, luwas nga pondo aron makahimo usa ka rocket sa wala pa kini malumos sa kompanya, ug mapataas ang kantidad sa ekonomiya sa trilyon. Ayaw ibaliwala ang gidak-on sa mga ambisyon ni Elon. Sa kinatibuk-an, dili kaayo daghang mga industriya diin trilyon nga dolyar ang nagtuyok: kusog, kusog nga transportasyon, komunikasyon, IT, pag-atiman sa panglawas, agrikultura, gobyerno, depensa. Bisan pa sa kasagarang sayop nga pagtuo, space drilling, pagmina sa tubig sa bulan и mga solar panel sa wanang Ang negosyo dili mabuhi. Gisulong ni Elon ang industriya sa enerhiya sa iyang Tesla, apan ang telekomunikasyon ra ang maghatag usa ka kasaligan ug lapad nga merkado alang sa mga satellite ug paglansad sa rocket.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Sa unang higayon, gipunting ni Elon Musk ang iyang mga mata sa wanang sa dihang gusto niya nga modonar og $ 80 milyon sa usa ka misyon sa pagpatubo sa mga tanum sa usa ka Martian probe. Mahimong mogasto kini og 100 ka pilo sa pagtukod og usa ka siyudad sa Mars, mao nga ang Starlink mao ang nag-unang pusta sa Musk aron makuha ang usa ka dagat nga gikinahanglan kaayo nga sponsorship nga salapi. autonomous nga siyudad sa Mars.

Para unsa?

Dugay na nakong giplano kining artikuloha, apan sa miaging semana aduna akoy kompletong hulagway. Dayon ang Presidente sa SpaceX nga si Gwynn Shotwell mihatag kang Rob Baron og usa ka talagsaon nga interbyu, nga sa ulahi iyang gitabonan alang sa CNBC sa usa ka dako Twitter thread Michael Schitz, ug kang kinsa ilang gipahinungod daghan mga artikulo. Kini nga interbyu nagpakita sa usa ka dako nga kalainan sa mga pamaagi sa satellite komunikasyon tali sa SpaceX ug sa tanan.

Konsepto Starlink natawo kaniadtong 2012, sa dihang nahibal-an sa SpaceX nga ang ilang mga kostumer - kadaghanan mga satellite provider - adunay daghang mga reserba sa salapi. Ang mga launch pad nagpataas sa mga presyo alang sa pag-deploy sa mga satellite ug sa pagbuhat niini, sa usa ka paagi, nawala ang usa ka lakang sa trabaho - giunsa? Nagdamgo si Elon nga maghimo usa ka konstelasyon sa satellite alang sa Internet ug, dili makasukol sa usa ka hapit imposible nga buluhaton, gipalihok ang proseso. Pag-uswag sa Starlink dili walay mga kalisdanan, apan sa pagtapos niini nga artikulo, ikaw, akong magbabasa, tingali matingala kon unsa ka gamay kini nga mga kalisdanan, nga gihatag sa kasangkaran sa ideya.

Ang ingon ka dako nga paggrupo kinahanglan ba gyud alang sa Internet? Ug nganong karon?

Naa ra sa akong panumduman nga ang Internet milambo gikan sa puro nga akademiko nga pagpaayo sa una ug bugtong rebolusyonaryo nga imprastraktura. Dili kini usa ka hilisgutan nga angay igahin sa usa ka taas nga artikulo, apan akong hunahunaon nga sa tibuuk kalibutan, ang panginahanglan alang sa Internet ug ang kita nga makuha niini magpadayon sa pagtubo sa mga 25% matag tuig.

Karon, hapit tanan kanato makakuha sa Internet gikan sa gamay nga gidaghanon sa geographically isolated monopolyo. Sa US, AT&T, Time Warner, Comcast ug pipila ka gagmay nga mga magdudula nagbahin sa teritoryo aron malikayan ang kompetisyon, makig-away sa tulo ka mga panit alang sa mga serbisyo ug maligo sa mga silaw sa halos unibersal nga pagdumot.

Ang mga ISP adunay maayong rason alang sa dili kompetisyon nga kinaiya, gawas pa sa tanan nga makaut-ut nga kahakog. Ang pagtukod sa imprastraktura para sa internet—mga microwave cell tower ug fiber optic—mahal kaayo. Sayon nga kalimtan ang bahin sa talagsaon nga kinaiyahan sa Internet. Ang akong lola una nga nagtrabaho sa Ikaduhang Gubat sa Kalibutan isip usa ka signalman, ug dayon ang telegraph dayon nakigkompetensya alang sa nanguna nga estratehikong tahas sa mga carrier nga salampati! Alang sa kadaghanan kanato, ang impormasyon nga superhighway usa ka butang nga ephemeral, dili mahikap, apan ang mga tipik nagbiyahe sa pisikal nga kalibutan, nga adunay mga utlanan, suba, kabukiran, kadagatan, bagyo, natural nga kalamidad, ug uban pang mga babag. Balik sa 1996, sa dihang ang unang linya sa fiber optic gibutang sa salog sa dagat, Gisulat ni Neil Stevenson ang usa ka komprehensibo nga sanaysay bahin sa cybertourism. Uban sa iyang trademark nga hait nga estilo, klaro niyang gihulagway ang walay bayad nga gasto ug kakomplikado sa pagbutang niini nga mga linya, diin ang mga gipanghimaraut nga "kotegas" gisul-ob gihapon. Sa kadaghanan sa 2000s, ang kable gibira pag-ayo nga ang gasto sa pag-deploy makapahingangha.

Sa usa ka higayon nagtrabaho ako sa usa ka optical laboratory ug (kung magamit ang memorya) gibuak namon ang rekord sa kana nga panahon pinaagi sa pag-isyu sa usa ka multiplex transmission rate nga 500 Gb / s. Ang mga limitasyon sa elektroniko nagtugot sa matag fiber nga makarga sa 0,1% sa theoretical bandwidth. Napulog lima ka tuig ang milabay, andam na kami nga molapas sa threshold: kung ang pagbalhin sa datos lapas niini, ang lanot matunaw, ug hapit na kami niini.

Apan kini mao ang gikinahanglan nga sa pagpataas sa data dagan sa ibabaw sa makasasala nga yuta - ngadto sa kawanangan, diin ang satellite molupad sa palibot sa "bola" 30 ka beses sa lima ka tuig. Usa ka klaro, ingon og, solusyon - busa ngano nga wala’y bisan kinsa nga nagkuha niini kaniadto?

Ang Iridium nga konstelasyon sa mga satelayt, naugmad ug gipakatap sa sayong bahin sa dekada 1990 ni Motorola (nahinumdom pa kanila?), Nahimong unang global nga low-orbit nga komunikasyon nga network (sama sa madanihong gihulagway sa kini nga libro). Sa panahon nga kini gi-deploy, ang niche nga abilidad sa pag-ruta sa gagmay nga mga data packet gikan sa asset trackers mao lamang ang paggamit niini: ang mga cell phone barato kaayo nga ang mga satellite phone wala na makasulod. Ang Iridium adunay 66 ka satelayt (dugang sa pipila pa ka ekstra) sa 6 ka mga orbit - ang minimum nga set aron matabonan ang tibuok planeta.

Kung ang 66 ka satellite igo na alang sa Iridium, nan ngano nga ang SpaceX nanginahanglan libu-libo? Nganong lahi kaayo siya?

Gisulod sa SpaceX kini nga negosyo gikan sa atbang nga tumoy - nagsugod kini sa mga paglansad. Nahimong usa ka payunir sa natad sa pagpreserbar sa paglansad sa awto ug sa ingon nakuha ang merkado alang sa barato nga mga launch pad. Ang pagsulay sa pag-outbid kanila sa mas mubu nga presyo dili makaganansya, busa ang bugtong paagi aron makaganansya gikan sa ilang sobra nga kapasidad mao ang pagkahimong kustomer. Ang paggasto sa SpaceX aron ilunsad ang kaugalingon nga mga satellite - usa sa ikanapulo sa gasto (matag 1 kg) Iridium, ug busa sila makasulod sa mas lapad nga merkado.

Ang tibuok kalibutan nga coverage sa Starlink maghatag kanimo ug access sa taas nga kalidad nga internet bisan asa sa kalibutan. Sa unang higayon, ang pagkaanaa sa Internet magdepende dili sa kaduol sa usa ka nasod o siyudad sa linya sa optical fiber, kondili sa kaputli sa langit sa itaas. Ang mga tiggamit sa tibuok kalibutan adunay access sa usa ka global nga internet nga walay mga gapos, bisan unsa pa ang ilang kaugalingon nga nagkalainlain nga ang-ang sa dili maayo ug/o dili matinud-anon nga mga monopolyo sa gobyerno. Ang katakus sa Starlink nga mabungkag kini nga mga monopolyo nagpasiugda sa positibo nga pagbag-o sa dili katuohan nga kadako nga sa katapusan maghiusa sa bilyon-bilyon nga mga tawo sa tibuuk kalibutan nga komunidad sa cybernetic sa umaabot.

Usa ka gamay nga lyrical digression: unsa man ang gipasabut niini?

Para sa mga tawo nga nagdako karon sa usa ka panahon sa ubiquitous connectivity, ang Internet sama sa hangin nga atong giginhawa. Siya ra. Apan kini - kung kalimtan nimo ang iyang dili katuohan nga gahum sa pagdala positibo nga mga pagbag-o - ug naa na kami sa ilang sentro. Uban sa tabang sa Internet, ang mga tawo makatawag sa ilang mga lider aron manubag, makigsulti sa ubang mga tawo sa pikas bahin sa kalibutan, magpaambit sa mga hunahuna, mag-imbento og bag-ong butang. Ang Internet naghiusa sa katawhan. Ang kasaysayan sa mga pag-upgrade mao ang kasaysayan sa ebolusyon sa mga kapabilidad sa pagpaambit sa datos. Una, pinaagi sa mga pakigpulong ug epiko nga balak. Unya - sa usa ka sulat nga nagahatag ug tingog sa mga minatay, ug sila mobalik ngadto sa mga buhi; Ang pagsulat nagtugot sa mga datos nga tipigan ug naghimo sa asynchronous nga komunikasyon nga posible. Ang print press nagbutang sa produksiyon sa balita sa sapa. Elektronikong komunikasyon - nagpadali sa pagbalhin sa datos sa tibuok kalibutan. Ang personal nga mga himan sa pagkuha og nota anam-anam nga nahimong mas komplikado, nga nag-uswag gikan sa mga notebook ngadto sa mga cell phone, nga ang matag usa usa ka kompyuter nga konektado sa Internet, puno sa mga sensor ug matag adlaw nga mas maayo sa pagtagna sa atong mga panginahanglan.

Ang usa ka tawo nga naggamit sa pagsulat ug usa ka kompyuter sa proseso sa pag-ila adunay mas maayo nga higayon sa pagbuntog sa mga limitasyon sa usa ka dili hingpit nga naugmad nga utok. Labi pang makapadasig, ang mga cell phone pareho nga kusgan nga mga aparato sa pagtipig ug usa ka mekanismo sa pagbayloay og mga ideya. Kung ang mga nauna nga mga tawo, nga nagpaambit sa mga hunahuna, nagsalig sa sinultihan nga ilang gi-sketch sa mga notebook, karon kini ang naandan kung ang mga notebook mismo nagpaambit sa mga ideya nga nahimo sa mga tawo. Ang tradisyonal nga laraw nakaagi sa usa ka pagbag-o. Ang lohikal nga pagpadayon sa proseso usa ka porma sa kolektibong metacognition, pinaagi sa personal nga mga aparato, mas hugot pa nga gisagol sa atong utok ug may kalabutan sa usag usa. Ug samtang kita mahimo pa nga nostalhik sa atong nawala nga koneksyon sa kinaiyahan ug pag-inusara, importante nga hinumdoman nga ang teknolohiya, ug ang teknolohiya lamang, maoy responsable sa dakong bahin sa atong kalingkawasan gikan sa "natural" nga mga siklo sa pagkawalay alamag, ahat nga kamatayon (nga mahimong malikayan), kapintasan, kagutom, ug pagkadunot sa ngipon.

Sa unsang paagi?

Maghisgot kita bahin sa modelo sa negosyo ug arkitektura sa proyekto sa Starlink.

Aron ang Starlink mahimong usa ka mapuslanon nga negosyo, ang pag-agos sa mga pondo kinahanglan nga molapas sa mga gasto sa pagtukod ug operasyon. Sa naandan, ang pagpamuhunan sa kapital naglambigit sa pagtaas sa mga gasto sa pagsugod, paggamit sa sopistikado nga espesyal nga pondo ug mga mekanismo sa paniguro, ug tanan nga butang aron maglunsad og satellite. Ang usa ka geostationary communications satellite mahimong mokantidad ug $500 milyones ug mokabat ug lima ka tuig sa pagtukod ug paglansad. Busa, ang mga kompanya niining dapita dungan nga nagtukod ug mga jet ship o container ship. Dako nga paggasto, usa ka pag-agos sa mga pundo nga halos dili makatabon sa mga gasto sa financing, ug medyo gamay nga badyet sa pag-operate. Sa kasukwahi, ang kapakyasan sa orihinal nga Iridium mao nga gipugos sa Motorola ang operator sa pagbayad sa bayad sa lisensya sa pagpatay, nga nabangkarota ang negosyo sa pipila lang ka bulan.

Aron makadagan ang ingon nga negosyo, ang tradisyonal nga mga kompanya sa satellite kinahanglan nga moserbisyo sa mga pribado nga kostumer ug magbayad taas nga rate sa datos. Ang mga airline, hilit nga outpost, barko, war zones, ug importanteng mga site sa imprastraktura nagbayad sa $5 kada MB, nga 1 ka pilo sa gasto sa tradisyonal nga ADSL, bisan pa sa latency sa datos ug medyo ubos nga satellite bandwidth.

Nagplano ang Starlink nga makigkompetensya sa mga service provider sa terrestrial, nga nagpasabut nga kinahanglan nga maghatud sa mga datos nga mas barato ug, labing maayo, maningil nga labi ka ubos sa $ 1 matag 1 MB. Posible ba kini? O, tungod kay kini posible, ang usa kinahanglan nga mangutana: sa unsang paagi kini posible?

Ang una nga sangkap sa bag-ong pinggan usa ka barato nga paglansad. Karon, ang Falcon nagbaligya sa usa ka 24-tonelada nga paglansad sa mga $60 milyon, nga $2500 matag kg. Kini nahimo, bisan pa, nga adunay daghang mga internal nga gasto. Ang mga satelayt sa Starlink ilunsad sa mga magamit pag-usab nga paglansad nga mga salakyanan, mao nga ang marginal nga gasto sa usa ka paglansad mao ang gasto sa usa ka bag-ong ikaduhang yugto (sa usa ka lugar nga hapit $1 milyon), fairings (4 milyon) ug suporta sa yuta (~1 milyon). Kinatibuk-an: mga 1 ka libo nga dolyar alang sa usa ka satellite, i.e. labaw pa sa 100 ka beses nga mas barato kaysa paglansad sa usa ka naandan nga satellite sa komunikasyon.

Kadaghanan sa mga satellite sa Starlink, bisan pa, ilusad sa Starship. Sa tinuud, ang ebolusyon sa Starlink, ingon nga gi-update nga mga taho sa pasundayag sa FCC, naghatag pipila usa ka ideya kung giunsa, samtang gipatuman ang ideya sa Starship, ang internal nga arkitektura sa proyekto. Ang katibuk-ang gidaghanon sa mga satelayt sa konstelasyon miuswag gikan sa 1 ngadto sa 584, dayon ngadto sa 2, ug sa kataposan ngadto sa 825. Sumala sa gross savings, ang gidaghanon mas taas pa. Ang minimum nga gidaghanon sa mga satelayt alang sa unang hugna sa kalamboan aron ang proyekto mahimong mabuhi mao ang 7 sa 518 ka orbit (total 30), samtang ang bug-os nga coverage sulod sa 000 degrees sa ekwador nagkinahanglan ug 60 ka orbit sa 6 ka satellite (total 360). Kana ang 53 nga paglansad alang sa Falcon alang sa mga $24 milyon sa internal nga paggasto. Ang Starship, sa laing bahin, gidisenyo nga maglansad hangtod sa 60 ka satellite matag higayon, sa parehas nga presyo. Ang mga satelayt sa Starlink kinahanglang ilisan matag 1440 ka tuig, mao nga 24 ka satellite ang magkinahanglan ug 150 ka paglusad sa Starship kada tuig. Mogasto kini ug mga 400 ka milyon/tuig, o 5 ka libo/satellite. Ang matag satellite sa Falcon adunay gibug-aton nga 6000 kg; Ang mga satellite nga giisa sa Starship mahimong motimbang ug 15 kg ug magdala sa mga third-party device, mas dako ug dili gihapon molapas sa gitugot nga load.

Unsa ang bili sa mga satellite? Taliwala sa mga kaigsoonan, ang mga satellite sa Starlink medyo talagsaon. Gitapok kini, gitipigan ug gilusad nga patag ug busa sayon ​​ra kaayo ang paghimo sa masa. Ingon sa gipakita sa kasinatian, ang gasto sa produksiyon kinahanglan nga hapit parehas sa gasto sa launcher. Kung ang kalainan sa presyo dako, kini nagpasabut nga ang mga kahinguhaan wala gigahin sa husto, tungod kay ang komprehensibo nga pagkunhod sa mga gasto sa marginal samtang ang pagkunhod sa mga gasto dili kaayo dako. Tinuod ba kini nga 100 ka libo nga dolyar matag satellite nga adunay unang batch nga pipila ka gatos? Sa laing pagkasulti, ang Starlink satellite ba sa usa ka aparato dili labi ka komplikado kaysa usa ka makina?

Aron hingpit nga matubag kini nga pangutana, kinahanglan nimong masabtan kung ngano nga ang gasto sa usa ka nag-orbit nga satellite nga komunikasyon 1000 ka beses nga mas taas, bisan kung kini dili 1000 ka beses nga labi ka komplikado. Sa yanong pagkasulti, nganong mahal kaayo ang space hardware? Adunay daghang mga hinungdan niini, apan ang labing makapadani sa kini nga kaso mao kini: kung ang paglansad sa usa ka satellite sa orbit (sa wala pa ang Falcon) nagkantidad ug kapin sa 100 milyon, kinahanglan nga garantiya nga molihok kini sa daghang mga tuig - aron madala labing menos pipila. ganansya. Aron masiguro ang ingon nga pagkakasaligan sa operasyon sa una ug bugtong produkto usa ka sakit nga proseso ug mahimo’g magdugay sa daghang mga tuig, nga nanginahanglan mga paningkamot sa gatusan ka mga tawo. Idugang niana ang gasto, ug dali ra nga hatagan og katarungan ang dugang nga mga proseso kung mahal na ang paglansad.

Gibungkag sa Starlink kana nga paradigm pinaagi sa paghimo og gatusan ka mga satellite, dali nga pag-ayo sa sayo nga mga sayup sa disenyo, ug pagdala sa mga technician sa mass-production aron pagdumala sa mga gasto. Sayon alang kanako nga personal nga mahanduraw ang usa ka pipeline sa Starlink diin ang usa ka teknisyan nag-uban sa usa ka bag-ong butang sa laraw ug gihigot ang tanan gamit ang usa ka plastik nga kurbata (siyempre ang lebel sa NASA) sa usa o duha ka oras, nga gipadayon ang gikinahanglan nga rate sa kapuli nga 16 ka satellite / adlaw. Ang usa ka Starlink satellite gilangkuban sa daghang makuti nga mga bahin, apan wala akoy nakita nga hinungdan ngano nga ang gasto sa usa ka libo nga yunit nga gikan sa linya sa asembliya dili mapaubos sa 20 ka libo. Sa tinuud, kaniadtong Mayo, nagsulat si Elon sa Twitter nga ang gasto sa ang paghimo ug satellite mas ubos na kaysa gasto sa paglansad.

Atong kuhaon ang kasagaran nga kaso ug analisahon ang oras sa pagbayad pinaagi sa pag-round sa mga numero. Ang usa ka Starlink satellite, nga nagkantidad og 100 aron ma-assemble ug ilunsad, nag-operate sulod sa 5 ka tuig. Makabayad ba kini alang sa iyang kaugalingon, ug kung mao, unsa ka dali?

Sa 5 ka tuig, ang Starlink satellite molibot sa Yuta 30 ka beses. Sa matag usa niining usa ug tunga ka oras nga orbito, siya mogugol sa kadaghanang panahon ibabaw sa dagat ug lagmit 000 ka segundos ibabaw sa siyudad nga daghag molupyo. Niini nga mubo nga bintana, iyang gisibya ang datos, nga nagdali aron makakwarta. Nagtuo nga ang antenna nagsuporta sa 100 nga mga sagbayan, ug ang matag sagbayan nagpadala sa 100 Mbps, gamit ang usa ka moderno nga pag-encode sama sa. 4096QAM, unya ang satellite makamugna og $1000 nga ganansya kada orbit - sa presyo sa suskrisyon nga $1 kada 1 GB. Igo kana aron mabayran ang $100 nga gasto sa pag-deploy sa usa ka semana ug gipasimple ang istruktura sa kapital. Ang nahabilin nga 29 nga turno mao ang ganansya nga giminusan ang naayos nga gasto.

Ang gibanabana nga mga numero mahimong magkalahi kaayo, ug sa duha ka direksyon. Apan sa bisan unsang kaso, kung mahimo nimong ibutang ang usa ka kalidad nga konstelasyon sa mga satellite sa ubos nga orbit sa 100 - o bisan sa 000 milyon / yunit - kini usa ka seryoso nga aplikasyon. Bisan sa usa ka kataw-anan nga mubo nga panahon sa paggamit, ang usa ka Starlink satellite makahimo sa paghatud sa 1 Pb nga datos sa tibuok kinabuhi niini - sa usa ka amortized nga kantidad nga $30 matag GB. Sa parehas nga oras, kung ang pagpasa sa mas taas nga distansya, ang mga gasto sa marginal halos dili motaas.

Aron masabtan ang kamahinungdanon niini nga modelo, ato kining itandi sa makadiyot sa laing duha ka mga modelo alang sa paghatod sa datos ngadto sa mga konsumidor: ang tradisyonal nga fiber optic cable, ug ang satellite constellation nga gitanyag sa usa ka kompanya nga dili espesyalista sa satellite launching.

SEA-WE-ME - dako nga underwater internet cableAng pagkonektar sa France ug Singapore gipatuman niadtong 2005. Bandwidth - 1,28 Tb / s., Gasto sa pag-deploy - $ 500 milyon. Kung kini modagan sa 10% nga kapasidad sulod sa 100 ka tuig, ug ang mga gasto sa overhead mao ang 100% sa mga gasto sa kapital, nan ang presyo sa pagbalhin mahimong $0,02 kada 1 GB. Ang mga transatlantic nga mga kable mas mugbo ug gamay nga mas barato, apan ang submarino nga kable usa lamang ka entidad sa usa ka taas nga linya sa mga tawo nga gusto og salapi alang sa pagbalhin sa datos. Ang kasagaran nga banabana alang sa Starlink 8 ka beses nga mas barato, ug sa samang higayon sila adunay "tanan nga apil".

Sa unsang paagi kini posible? Ang Starlink satellite naglakip sa tanan nga komplikado nga electronic switching nga mga butang nga gikinahanglan aron masumpay ang fiber optic cables, naggamit lamang kini og vacuum imbes nga mahal ug mahuyang nga wire alang sa pagpadala sa datos. Ang pagpasa sa wanang makapakunhod sa gidaghanon sa mga komportable ug dili na magamit nga mga monopolyo, nga nagtugot sa mga tiggamit sa pagpakigsulti pinaagi sa bisan gamay nga hardware.

Ikatandi sa nakigkompetensya nga satellite developer nga OneWeb. Nagplano ang OneWeb nga maghimo usa ka konstelasyon sa 600 ka satellite, nga ilunsad pinaagi sa mga komersyal nga tigbaligya sa presyo nga mga $20 matag 000 kg. Ang gibug-aton sa usa ka satellite mao ang 1 kg, i.e., sa usa ka sulundon nga senaryo, ang paglansad sa usa ka yunit mahimong gibana-bana nga 150 milyon. Ang gasto sa satellite hardware gibanabana nga 3 milyon matag satellite, i.e. sa 1, ang gasto sa tibuok nga grupo mahimong 2027 bilyon. Ang mga pagsulay nga gihimo sa OneWeb nagpakita sa usa ka throughput nga 2,6 Mb / s. sa kinapungkayan, labing maayo, alang sa matag usa sa 50 ka sagbayan. Pagsunod sa parehas nga laraw diin among gikalkulo ang gasto sa Starlink, nakuha namon: ang matag satellite sa OneWeb makamugna og $ 16 matag orbit, ug sa 80 lang ka tuig magdala kini $ 5 milyon - halos dili masakop ang mga gasto sa paglansad, kung mag-ihap usab kami sa pagpadala sa data sa hilit. mga rehiyon. Sa kinatibuk-an makakuha kami $ 2,4 alang sa 1,70 GB.

Si Gwynn Shotwell bag-o lang gikutlo nga nagsulti niana Ang Starlink giingong 17 ka beses nga mas barato ug mas paspas kay sa OneWeb, nga nagpasabot ug competitive nga presyo nga $0,10 kada GB. Ug kini kauban ang orihinal nga pag-configure sa Starlink: nga adunay dili kaayo na-optimize nga produksiyon, paglansad sa Falcon ug mga pagdili sa pagbalhin sa data - ug adunay sakup lamang sa amihanang Estados Unidos. Nahibal-an nga ang SpaceX adunay usa ka dili ikalimod nga bentaha: karon mahimo silang maglansad usa ka labi ka angay nga satellite sa usa ka presyo (matag yunit) nga 1 ka beses nga mas ubos kaysa sa mga kakompetensya. Ang Starship magdugang sa pagpanguna sa usa ka hinungdan nga 15, kung dili labaw pa, mao nga dili lisud mahanduraw ang SpaceX nga maglansad sa 100 ka satellite sa 2027 nga wala’y $ 30 bilyon, kadaghanan niini ihatag gikan sa kaugalingon nga pitaka.

Sigurado ako nga adunay labi pa nga malaumon nga pag-analisar bahin sa OneWeb ug uban pang mga bag-ong developer sa konstelasyon, apan wala pa ako nahibal-an kung giunsa kini molihok.

Bag-o lang Morgan Stanley kalkuladonga ang Starlink satellites mokantidad ug 1 milyon alang sa asembliya ug 830 ka libo alang sa paglusad. Gwynn Shotwell, mitubag: siya de "mikuha og ingon nga oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo. Katingad-an, ang mga numero parehas sa among mga kalkulasyon alang sa paggasto sa OneWeb, ug halos 10 ka beses nga mas taas kaysa sa orihinal nga banabana sa Starlink. Ang paggamit sa Starship ug industriyal nga satellite manufacturing makapamenos sa gasto sa pagdeploy ug satellites ngadto sa 35/unit. Ug kini usa ka katingad-an nga ubos nga numero.

Ang katapusang punto nagpabilin - aron itandi ang ganansya kada 1 W sa solar energy nga namugna alang sa Starlink. Sumala sa mga litrato sa ilang website, ang solar array sa matag satellite gibana-bana nga 60 sq.m. sa aberids makamugna og gibana-bana nga 3 kW o 4,5 kWh matag turno. Gibanabana nga ang matag orbit makamugna og $1000 ug ang matag satellite makamugna og gibana-bana nga $220 kada kWh. Kini mao ang 10 ka pilo nga labaw pa sa pakyawan nga gasto sa solar energy, nga sa makausa pa nagpamatuod: Ang pagkuha sa solar energy sa kawanangan maoy walay paglaom nga negosyo. Ug ang modulasyon sa microwave alang sa pagpasa sa datos usa ka sobra nga dugang nga gasto.

arkitektura

Sa miaging seksyon, ako sa kasagaran nagpaila sa usa ka dili hinungdanon nga bahin sa arkitektura sa Starlink - kung giunsa kini molihok sa usa ka dili patas nga densidad sa populasyon sa planeta. Ang Starlink satellite nagpagawas ug naka-focus nga mga sagbayan nga nahimong mga spots sa nawong sa planeta. Ang mga subscriber sa sulod sa lugar nag-ambit sa usa ka bandwidth. Ang mga sukod sa lugar gitino sa sukaranang pisika: sa sinugdan ang gilapdon niini mao ang (taas nga satellite x gitas-on sa microwave / diyametro sa antenna), nga alang sa satellite sa Starlink, labing maayo, usa ka magtiayon nga kilometro.

Sa kadaghanang mga siyudad, ang densidad sa populasyon maoy mga 1000 ka tawo/km², bisan tuod sa pipila ka dapit mas taas kini. Sa pipila ka lugar sa Tokyo o Manhattan, mahimong adunay kapin sa 100 ka tawo matag lugar. Maayo na lang, ang bisan unsang ingon nga daghang populasyon nga lungsod adunay usa ka kompetisyon nga lokal nga merkado alang sa broadband internet, wala pay labot ang usa ka labi ka naugmad nga network sa mobile phone. Apan bisan pa, kung sa bisan unsang oras adunay daghang mga satellite sa parehas nga konstelasyon sa ibabaw sa lungsod, ang throughput mahimong madugangan pinaagi sa spatially nga pag-diversify sa mga antenna, ingon man pinaagi sa pag-apod-apod sa mga frequency. Sa laing pagkasulti, daghang mga satelayt ang makapunting sa labing kusgan nga sinag sa usa ka punto, ug ang mga tiggamit sa kana nga rehiyon mogamit sa mga terminal sa yuta nga mag-apod-apod sa hangyo taliwala sa mga satellite.

Kung sa una nga mga yugto ang labing angay nga merkado alang sa pagbaligya sa mga serbisyo mao ang hilit, rural o suburban nga mga lugar, nan ang mga pondo alang sa dugang nga paglansad maggikan sa labi ka maayo nga mga serbisyo labi na sa mga lungsod nga adunay daghang populasyon. Ang senaryo mao ang eksaktong kaatbang sa sumbanan sa pagpalapad sa merkado, diin ang mga serbisyo nga nakasentro sa siyudad dili kalikayan nga mag-antus sa pagkunhod sa kita samtang sila mosulay sa pagpalapad ngadto sa mas kabus ug dili kaayo populasyon nga mga dapit.

Pipila ka tuig ang milabay sa dihang gihimo nako ang matematika, kini ang labing kaayo nga mapa sa densidad sa populasyon.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Gikuha nako ang datos gikan niini nga hulagway ug gihugpong ang 3 ka laraw sa ubos. Ang una nagpakita sa kasubsob sa luna sa yuta pinaagi sa densidad sa populasyon. Ang labing makaiikag nga butang mao nga kadaghanan sa Yuta wala gayoy nagpuyo, samtang halos walay rehiyon nga adunay labaw sa 100 ka mga tawo kada sq.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Ang ikaduhang graph nagpakita sa frequency sa mga tawo pinaagi sa densidad sa populasyon. Ug bisan tuod ang kadaghanan sa planeta walay nagpuyo, ang kinabag-an sa mga tawo nagpuyo sa mga dapit diin adunay 100-1000 ka tawo kada sq. Ang gipalapad nga kinaiyahan niini nga peak (usa ka han-ay sa magnitude nga mas dako) nagpakita sa bimodality sa mga sumbanan sa urbanisasyon. 100 ka tawo/sq.km. - kini mao ang usa ka medyo gamay nga populasyon rural nga dapit, samtang ang gidaghanon sa 1000 ka tawo / sq. km. kinaiya sa mga suburb. Ang mga sentro sa siyudad daling nagpakita ug 10 ka tawo/sq.km, apan ang populasyon sa Manhattan kay 000 ka tawo/sq.km.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Ang ikatulo nga graph nagpakita sa densidad sa populasyon pinaagi sa latitud. Makita nga halos tanan nga mga tawo nakonsentrar sa range gikan sa 20-40 degrees north latitude. Busa, sa kinatibuk-an, kini naugmad sa geograpiya ug sa kasaysayan, tungod kay ang usa ka dako nga bahin sa habagatang bahin sa kalibutan giokupar sa kadagatan. Apan kini nga densidad sa populasyon usa ka makahahadlok nga hagit alang sa mga arkitekto sa grupo, ingon Ang mga satelayt mogugol ug parehas nga gidugayon sa panahon sa duha ka hemisphere. Dugang pa, ang usa ka satelayt nga nag-orbit sa Yuta, sa anggulo nga, ingnon ta, 50 degrees, mogugol ug mas daghang panahon nga mas duol sa gipakita nga mga utlanan sa latitude. Mao kini ang hinungdan ngano nga ang Starlink nagkinahanglan lamang ug 6 ka mga orbit para magsilbi sa amihanan sa US, samtang 24 aron pagtabon sa ekwador.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Sa pagkatinuod, kon atong ikombinar ang population density graph uban ang satellite constellation density graph, ang pagpili sa mga orbit mahimong klaro. Ang matag bar graph nagrepresentar sa usa sa upat ka SpaceX nga mga taho sa FCC. Sa personal, ingon nako nga ang matag bag-ong taho sama sa usa ka pagdugang sa nauna, apan sa bisan unsang kaso, dili lisud nga makita kung giunsa ang dugang nga mga satellite nagdugang kapasidad sa katugbang nga mga rehiyon sa amihanang bahin sa kalibutan. Sa kasukwahi, adunay usa ka impresibo nga kantidad sa wala magamit nga bandwidth sa habagatang bahin sa kalibutan - pagmaya, minahal nga Australia!

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Unsa ang mahitabo sa data sa user kung makaabot kini sa satellite? Sa orihinal nga bersyon, ang Starlink satellite gipasa dayon sila balik sa usa ka gipahinungod nga estasyon sa yuta duol sa mga lugar sa serbisyo. Kini nga configuration gitawag nga "direct relay". Sa umaabot, ang mga satellite sa Starlink makahimo sa pagpakigsulti sa usag usa pinaagi sa laser. Ang pagbinayloay sa datos mosaka sa daghang mga lungsod, apan ang datos mahimong maapod-apod sa usa ka network sa mga laser sa duha ka dimensyon. Sa praktis, kini nagpasabot nga adunay usa ka dako nga oportunidad alang sa usa ka tinago nga backhaul sa usa ka network sa mga satelayt, nga mao, ang user data mahimong "retransmitted sa Yuta" sa bisan unsa nga angay nga dapit. Sa praktis, ingon nako nga ang mga estasyon sa yuta sa SpaceX mahiusa sa traffic exchange nodes gawas sa mga siyudad.

Mogawas nga ang komunikasyon sa satellite-to-satellite dili usa ka gamay nga buluhaton kung ang mga satelayt dili maghiusa. Ang pinakabag-o nga mga taho sa FCC nagtaho sa 11 ka lahi nga satellite orbital nga mga grupo. Sulod sa usa ka grupo, ang mga satellite molihok sa parehas nga gitas-on, sa parehas nga hilig, nga adunay parehas nga eccentricity, nga nagpasabut nga ang mga laser dali nga makit-an ang mga satelayt sa duol. Apan ang panapos nga katulin tali sa mga grupo gisukod sa km/sec, busa ang komunikasyon tali sa mga grupo, kung mahimo, kinahanglan pinaagi sa mubo, paspas nga kontrolado nga mga link sa microwave.

Ang topology sa orbital nga mga grupo sama sa wave-particle theory sa kahayag ug dili gayud magamit sa atong panig-ingnan, apan sa akong hunahuna kini maayo, mao nga gilakip ko kini sa artikulo. Kung dili ka interesado niini nga seksyon, laktawan direkta sa "Mga Limitasyon sa Sukaranan nga Physics".

Ang torus - o donut - usa ka butang sa matematika nga gihubit sa duha ka radii. Sayon ra ang pagdrowing og mga lingin sa ibabaw sa torus: parallel o perpendicular sa porma niini. Mahimong makapainteres kanimo nga madiskobrehan nga adunay laing duha ka pamilya sa mga lingin nga mahimong madrowing sa ibabaw sa usa ka torus, ug ang duha moagi sa usa ka lungag sa sentro niini ug sa palibot sa kontorno. Kini mao ang gitawag nga. "mga sirkulo sa Vallarso", ug gigamit nako kini nga disenyo sa dihang akong gidesinyo ang toroid alang sa Burning Man Tesla Coil niadtong 2015.

Ug bisan kung ang mga orbit sa mga satelayt, higpit nga pagsulti, mga ellipse, dili mga lingin, parehas nga pagtukod ang magamit sa kaso sa Starlink. Usa ka konstelasyon sa 4500 ka mga satelayt sa daghang orbital nga mga ayroplano, ang tanan sa samang anggulo, nagporma ug usa ka padayon nga naglihok nga layer ibabaw sa nawong sa Yuta. Ang usa ka layer nga nag-atubang sa amihanan sa ibabaw sa gihatag nga latitud nga punto moliko ug mobalik sa habagatan. Aron malikayan ang mga pagbangga, ang mga orbito lugwayan og gamay, aron ang paamihanan nga naglihok nga layer mahimong pipila ka kilometro nga mas taas (o mas ubos) kaysa usa nga naglihok sa habagatan. Mag-uban, kining duha ka mga lut-od nahimong torus nga huypon, ingon sa gipakita sa ubos sa usa ka gipasobrahan nga dayagram.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Pahinumdumon ko ikaw nga sulod niining torus, ang komunikasyon gihimo tali sa mga silingang satellite. Sa kinatibuk-an nga mga termino, walay direkta ug dugay nga koneksyon tali sa mga satellite sa lain-laing mga lut-od, tungod kay ang convergence rate alang sa laser giya mao ang taas kaayo. Ang trajectory sa transmission sa data tali sa mga layer, sa baylo, moagi sa ibabaw o sa ubos sa torus.

May total nga 30 ka satellite ang mahimutang sa 000 ka nested tori nga layo kaayo sa ISS orbit! Kini nga diagram nagpakita kon sa unsang paagi kining tanan nga mga lut-od giputos, nga walay gipasobrahan nga eccentricity.

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Ang Starlink usa ka dako nga butang

Ug sa katapusan, kinahanglan nimong hunahunaon ang kamalaumon nga altitude sa paglupad. Adunay usa ka problema: ubos nga altitude, nga naghatag dugang nga throughput nga adunay gamay nga gidak-on sa beam, o taas nga altitude, nga nagtugot kanimo nga matabonan ang tibuuk nga planeta nga adunay gamay nga satellite? Sa paglabay sa panahon, ang mga taho sa FCC gikan sa SpaceX naghisgot bahin sa mas ubos nga mga kahitas-an samtang ang Starship miuswag aron mas paspas ang pagdeploy sa dagkong mga konstelasyon.

Ang ubos nga altitude usab adunay ubang mga benepisyo, lakip ang pagkunhod sa peligro sa epekto sa mga tinumpag sa kawanangan o ang mga negatibo nga epekto sa pagkapakyas sa kagamitan. Tungod sa nagkataas nga atmospheric drag, ang pinakaubos nga Starlink satellites (330 km) masunog sulod sa pipila ka semana sa pagkawala sa pagkontrol sa kinaiya. Sa tinuud, ang 300 km usa ka altitude diin ang mga satelayt hapit dili molupad, ug ang pagpadayon sa kahitas-an magkinahanglan usa ka built-in nga Krypton electric rocket nga makina, ingon man usa ka streamlined nga disenyo. Sa teoriya, ang usa ka satellite nga adunay usa ka patas nga porma nga porma, nga gipadagan sa usa ka electric rocket nga makina, makapadayon sa usa ka lig-on nga altitude nga 160 km, apan ang SpaceX dili lagmit nga maglunsad og mga satellite nga ubos kaayo, tungod kay aduna pa'y pipila ka mga limbong nga gitipigan aron sa pagdugang sa throughput.

Mga limitasyon sa sukaranang pisika

Morag dili tingali nga ang mga presyo sa pag-deploy sa satellite moubos sa ubos sa $35, bisan kung ang paggama abante ug hingpit nga awtomatiko, ug ang mga barko sa Starship hingpit nga magamit pag-usab, ug dili pa hingpit nga nahibal-an kung unsang mga pagdili ang ipahamtang sa pisika sa usa ka satellite. Ang pag-analisar sa ibabaw nagdahum nga ang peak throughput nga 80 Gb/s. (kon rounded ngadto sa 100 beams, ang matag usa niini makahimo sa pagpasa sa 100 Mb / s).

Ang limitasyon sa bandwidth sa channel gitakda sa Teorama ni Shannon-Hartley ug gihatag sa estadistika sa bandwidth (1+SNR). Ang bandwidth kasagaran limitado magamit nga spectrum, samtang ang SNR mao ang anaa nga satellite energy, background noise ug channel interference tungod sa pagkadili hingpit sa antenna. Ang laing talagsaong babag mao ang katulin sa pagproseso. Ang pinakabag-o nga Xilinx Ultrascale + FPGAs adunay GTM-serial throughput hangtod sa 58 Gb/s., nga maayo nga gihatag sa karon nga mga limitasyon sa bandwidth nga wala’y pag-ugmad sa naandan nga mga ASIC. Apan bisan pa sa 58 Gb / s. manginahanglan usa ka impresibo nga pag-apod-apod sa frequency, lagmit sa Ka-band o V-band. Ang V (40–75 GHz) adunay mas sayon ​​nga mga siklo, apan mas masuhop sa atmospera, ilabina sa mga dapit nga taas ang humidity.

Praktikal ba ang 100 rays? Kini nga problema adunay duha ka aspeto: beamwidth ug phased array element density. Ang beamwidth gitino pinaagi sa wavelength nga gibahin sa diametro sa antenna. Ang digital phased array antenna usa gihapon ka espesyal nga teknolohiya, apan ang labing kadaghan nga magamit nga mga sukat gitino sa gilapdon. reflow ovens (gibana-bana nga 1m), ug ang paggamit sa mga komunikasyon sa frequency sa radyo mas mahal. Ang gilapdon sa balud sa Ka-band mga 1 cm, samtang ang gilapdon sa beam kinahanglan nga 0,01 radians - nga adunay gilapdon nga spectrum nga 50% sa amplitude. Sa pag-ingon nga ang usa ka beam solid nga anggulo sa 1 steradian (susama sa coverage sa usa ka 50mm camera lens), nan ang 2500 ka indibidwal nga mga beam igo na niini nga dapit. Ang linearity nagpasabot nga ang 2500 beams magkinahanglan ug minimum nga 2500 ka elemento sa antenna sulod sa array, nga sa prinsipyo mahimo, bisan lisud. Ug ang tanan mahimong init kaayo!

Usa ka kinatibuk-an nga 2500 nga mga kanal, nga ang matag usa nagsuporta sa 58 Gb / s, usa ka dako nga kantidad sa kasayuran - kung halos, unya 145 Tb / s. Alang sa pagtandi, ang tanan nga trapiko sa Internet sa 2020 gilauman sa usa ka average nga 640 Tb / s. Maayong balita alang sa mga nabalaka bahin sa sukaranan nga ubos nga bandwidth sa satellite internet. Kung ang usa ka konstelasyon sa 30 ka satellite magamit sa 000, ang global nga trapiko sa Internet mahimo’g moabot sa 2026 Tb/s. Kung ang katunga niini gihatud sa ~ 800 nga mga satellite sa mga lugar nga daghang populasyon sa bisan unsang oras, nan ang peak throughput matag satellite mga 500 Gb / s, nga 800 ka beses nga mas taas kaysa sa among orihinal nga baseline nga pagtantiya, ie. ang pag-agos sa pinansya mahimong motubo 10 ka beses.

Alang sa usa ka satellite sa 330 km nga orbito, usa ka sinag nga 0,01 radian ang naglangkob sa usa ka lugar nga 10 square kilometers. Sa labi na nga daghang populasyon nga mga lugar sama sa Manhattan, hangtod sa 300 ka mga tawo ang nagpuyo sa kini nga lugar. Unsa kaha kon silang tanan molingkod aron motan-aw sa Netflix (000 Mbps sa HD nga kalidad) sa samang higayon? Ang kinatibuk-ang hangyo sa datos mahimong 7 GB/s, nga mga 2000 ka pilo sa kasamtangang hard limit nga gipahamtang sa serial output FPGA. Adunay duha ka mga paagi gikan niini nga sitwasyon, diin usa lamang ang posible sa pisikal.

Ang una mao ang pagbutang ug daghang mga satellite sa orbit, aron sa bisan unsang orasa labaw pa sa 35 ka piraso ang nagbitay sa mga lugar nga adunay dugang nga panginahanglan. Kung magkuha kami pag-usab sa 1 steradian alang sa usa ka makatarunganon nga matubag nga lugar sa kalangitan ug usa ka kasagaran nga gitas-on sa orbital nga 400 km, makakuha kami usa ka density sa konstelasyon nga 0,0002 / sq km, o 100 sa kinatibuk-an - kung parehas sila nga giapod-apod sa tibuuk nga nawong. sa globo. Hinumdumi nga ang pinili nga mga orbit sa SpaceX mahinuklugong nagpadako sa pagsakup sa mga lugar nga adunay daghang populasyon sa sulod sa 000-20 degree nga latitud sa amihanan, ug karon ang gidaghanon sa 40 nga mga satellite ingon katingalahan.

Ang ikaduha nga ideya mas bugnaw, apan, ikasubo, dili matuman. Hinumdomi nga ang beamwidth gitino pinaagi sa gilapdon sa phased antenna array. Unsa kaha kung daghang mga arrays sa daghang mga satelayt ang maghiusa sa mga gahum, maghimo usa ka mas pig-ot nga sagbayan - sama sa mga teleskopyo sa radyo nga parehas VLA (dako kaayo nga sistema sa antenna)? Kini nga pamaagi adunay usa ka komplikasyon: ang sukaranan tali sa mga satelayt kinahanglan nga kalkulado pag-ayo - nga adunay katukma sa sub-millimeter - aron mapalig-on ang yugto sa beam. Ug bisan kung kini posible, ang resulta nga sinag halos dili maglangkob sa mga sidelobes, tungod sa ubos nga densidad sa satellite constellation sa kalangitan. Sa yuta, ang gilapdon sa sagbayan mokunhod ngadto sa pipila ka milimetro (igo aron masubay ang usa ka antenna sa cell phone), apan adunay minilyon niini tungod sa huyang nga intermediate nulling. Salamat ang tunglo sa thinned antenna array.

Mopatim-aw nga ang pagbulag sa channel pinaagi sa pagbulag sa anggulo-tungod kay ang mga satelayt gilay-on tabok sa langit-naghatag og igong pag-uswag sa throughput nga wala makalapas sa mga balaod sa pisika.

Paggamit

Unsa ang profile sa kustomer sa Starlink? Sa kasagaran, kini ang gatusan ka milyon nga mga tiggamit nga adunay mga antenna sa gidak-on sa usa ka kahon sa pizza sa ilang mga atop, apan adunay ubang mga tinubdan sa taas nga kita.

Sa hilit ug rural nga mga lugar, ang mga estasyon sa yuta wala magkinahanglan og mga phased array antenna aron ma-maximize ang beamwidth, aron magamit ang gagmay nga kagamitan sa user, gikan sa IoT asset tracker ngadto sa bulsa sa mga satellite phone, emergency beacon o siyentipikong mga instrumento sa pagsubay sa hayop.

Sa dasok nga mga palibot sa kasyudaran, ang Starlink maghatag sa panguna ug backup nga backhaul alang sa cellular network. Ang matag cell tower mahimong adunay usa ka high-performance ground station sa ibabaw, apan mogamit sa ground power supply alang sa amplification ug transmission sa katapusang milya.

Ug sa katapusan, bisan sa mga lugar nga daghang tawo sa panahon sa una nga paglansad, adunay posibilidad nga magamit alang sa mga satelayt nga ubos ang orbit nga adunay labi ka gamay nga paglangan. Ang mga kompanya sa pinansya mismo nagbutang ug daghang salapi sa imong mga kamot - labi ka paspas aron makuha ang hinungdanon nga datos gikan sa tibuuk kalibutan. Ug bisan kung ang datos pinaagi sa Starlink adunay mas taas nga agianan kaysa sa naandan - pinaagi sa kawanangan - ang katulin sa pagpadaghan sa kahayag sa usa ka haw-ang mao ang 50% nga mas taas kaysa sa baso nga quartz, ug kini labaw pa sa pagbayad sa kalainan kung nagpadala sa mas taas nga mga distansya.

Negatibo nga mga epekto

Ang katapusan nga seksyon gipahinungod sa negatibo nga mga sangputanan. Ang katuyoan sa artikulo mao ang pagtangtang kanimo sa mga sayop nga pagsabut bahin sa proyekto, ug ang potensyal nga negatibo nga sangputanan sa mga panaglalis mao ang labing hinungdan. Maghatag ako pipila ka kasayuran, nga maglikay sa wala kinahanglana nga mga paghubad. Dili gihapon ako usa ka clairvoyant, ug wala usab ako mga insider gikan sa SpaceX.

Ang labing, sa akong opinyon, ang labing grabe nga sangputanan mao ang pagdugang sa pag-access sa Internet. Bisan sa akong lungsod nga natawhan sa Pasadena, usa ka gubot ug dato sa teknolohiya nga lungsod nga adunay populasyon nga kapin sa usa ka milyon, pinuy-anan sa daghang mga obserbatoryo, unibersidad nga klase sa kalibutan, ug ang pinakadako nga pasilidad sa NASA, limitado ang pagpili kung bahin sa mga serbisyo sa internet. Sa tibuok US ug sa ubang bahin sa kalibutan, ang Internet nahimong usa ka serbisyo nga nangitag renta, uban sa mga ISP nga nagpuga lang sa ilang $50 milyones kada bulan sa usa ka komportable, dili kompetisyon nga palibot. Tingali, ang bisan unsang serbisyo nga gihatag sa mga apartment ug residential nga mga bilding usa ka komunal nga apartment, apan ang kalidad sa mga serbisyo sa Internet mas gamay kaysa sa tubig, kuryente o gas.

Ang problema sa status quo mao nga, dili sama sa tubig, kuryente o gas, ang Internet bata pa ug paspas nga nag-uswag. Kanunay kaming nangitag bag-ong mga gamit niini. Ang labing rebolusyonaryo dili gihapon bukas, apan ang mga plano sa pakete nagpugong sa posibilidad sa kompetisyon ug kabag-ohan. Binilyon nga mga tawo ang nahabilin digital nga rebolusyon tungod sa mga sirkumstansya sa pagkahimugso, o tungod kay ang ilang nasud layo kaayo sa nag-unang submarine cable. Sa dagkong mga rehiyon sa planeta, ang Internet gihatod gihapon sa mga geostationary satellite, sa taas nga presyo.

Ang Starlink, sa laing bahin, padayon nga nag-apod-apod sa Internet gikan sa langit, naglapas niini nga modelo. Wala pa koy nahibal-an nga lain nga mas maayo nga paagi aron makonektar ang bilyon-bilyon nga mga tawo sa Internet. Ang SpaceX hapit na mahimong usa ka ISP ug mahimo’g usa ka kompanya sa internet nga kaatbang sa Google ug Facebook. I bet wala ka maghunahuna niana.

Kana nga satellite internet mao ang labing kaayo nga kapilian dili klaro. Ang SpaceX, ug ang SpaceX lamang, ang naa sa posisyon nga dali nga makahimo og usa ka halapad nga konstelasyon sa mga satellite nga nag-inusara nga nakapatay sa usa ka dekada aron mabungkag ang monopolyo sa gobyerno-militar sa paglansad sa spacecraft. Bisan kung ang Iridium mag-outsell sa mga cell phone sa usa ka hinungdan nga napulo, dili gihapon kini makab-ot ang kaylap nga pagsagop gamit ang tradisyonal nga mga launch pad. Kung wala ang SpaceX ug ang talagsaon nga modelo sa negosyo, taas ang posibilidad nga ang global satellite internet dili gyud mahitabo.

Ang ikaduhang dakong hampak moabot sa astronomiya. Pagkahuman sa paglansad sa una nga 60 ka mga satellite sa Starlink, adunay usa ka balud sa pagsaway gikan sa internasyonal nga komunidad sa astronomiya, nga nag-ingon nga ang nagkadaghan nga gidaghanon sa mga satellite makapugong sa ilang pag-access sa kalangitan sa kagabhion. Adunay usa ka panultihon: sa mga astronomo, siya mas bugnaw nga adunay mas dako nga teleskopyo. Sa walay pagpasobra, ang paghimo sa astronomiya sa modernong panahon usa ka hilabihan ka lisud nga buluhaton, nga nagpahinumdom sa padayon nga pakigbisog aron mapalambo ang kalidad sa pagtuki batok sa backdrop sa nagkadako nga polusyon sa kahayag ug uban pang mga tinubdan sa kasaba.

Ang kataposang butang nga gikinahanglan sa usa ka astronomo mao ang linibo ka hayag nga mga satelayt nga nagkidlap sa pokus sa usa ka teleskopyo. Sa pagkatinuod, ang orihinal nga konstelasyon sa Iridium nabantog tungod sa "mga bulak" tungod sa dagkong mga panel nga nagpakita sa kahayag sa adlaw ngadto sa gagmay nga mga dapit sa Yuta. Nahitabo nga nakab-ot nila ang kahayag sa ikaupat nga bahin sa Buwan ug usahay bisan aksidente nga nadaot ang sensitibo nga mga sensor sa astronomiya. Ang kahadlok nga ang Starlink mosulong sa mga radio band nga gigamit sa radio astronomy dili usab walay basehanan.

Kung nag-download ka og aplikasyon sa pagsubay sa satellite, mahimo nimong makita ang daghang mga satelayt nga naglupad sa langit sa usa ka tin-aw nga gabii. Ang mga satellite makita pagkahuman sa pagsalop sa adlaw ug sa wala pa ang kaadlawon, apan kung kini gihayagan sa silaw sa adlaw. Sa ulahi, panahon sa kagabhion, ang mga satellite dili makita sa anino sa Yuta. Gamay, hilabihan ka layo, kusog kaayo ang ilang paglihok. Adunay higayon nga ilang itago ang usa ka layo nga bituon nga wala’y usa ka millisecond, apan sa akong hunahuna bisan ang pag-ila niini usa pa ka almoranas.

Ang kusog nga kabalaka bahin sa sky flare natawo gikan sa kamatuoran nga ang layer sa mga satellite sa unang paglansad gilinya duol sa terminator sa Yuta, i.e. gabii human sa gabii Europe - ug kadto ting-init - nagtan-aw sa epiko nga hulagway sa mga satelayt nga naglupad sa kalangitan sa kilumkilom sa kagabhion. Dugang pa, ang mga simulation nga gibase sa mga taho sa FCC nagpakita nga ang mga satelayt sa 1150 km nga orbit makita bisan pa human sa astronomical twilight milabay. Sa kinatibuk-an, ang kilumkilom moagi sa tulo ka yugto: sibil, maritime ug astronomiya, i.e. kung ang adlaw kay 6, 12 ug 18 degrees ubos sa kapunawpunawan. Sa pagtapos sa astronomical twilight, ang silaw sa adlaw mga 650 km gikan sa ibabaw sa zenith, sa gawas sa atmospera ug kadaghanan sa ubos nga orbit sa Yuta. Base sa datos gikan sa website sa Starlink, Nagtuo ko nga ang tanang satellite ibutang sa gihabogon nga ubos sa 600 km. Sa kini nga kaso, kini makita sa kilumkilom, apan dili pagkahuman sa kagabhion, nga makapakunhod sa potensyal nga mga sangputanan sa astronomiya.

Ang ikatulo nga problema mao ang mga tinumpag sa orbit. SA miaging post Gipunting nako nga ang mga satelayt ug mga tinumpag nga ubos sa 600 km mag-de-orbit sulod sa pipila ka tuig tungod sa atmospheric drag, nga makapakunhod pag-ayo sa posibilidad sa Kessler's syndrome. Ang SpaceX nagsamok-samok sa hugaw sama sa wala sila'y pagtagad sa mga basura sa kawanangan. Dinhi ako nagtan-aw sa mga detalye sa pagpatuman sa Starlink, ug lisud alang kanako nga mahanduraw ang usa ka mas maayo nga paagi aron makunhuran ang gidaghanon sa mga labi sa orbit.

Ang mga satelayt gilusad sa gihabogon nga 350 km, dayon molupad sa mga built-in nga makina ngadto sa ilang gituyo nga orbit. Ang bisan unsang satellite nga mamatay sa paglansad mawala sa orbit sa pipila ka mga semana, ug dili na magbalikbalik bisan asa sulod sa liboan ka tuig. Kini nga pagbutang estratehikong naglakip sa pagsulay alang sa libre nga pagsulod. Dugang pa, ang mga satelayt sa Starlink patag sa cross-section, nga nagpasabot nga pinaagi sa pagkawala sa kontrol sa kahitas-an, sila mosulod sa dasok nga mga lut-od sa atmospera.

Pipila ka mga tawo ang nahibal-an nga ang SpaceX nahimo nga usa ka pioneer sa astronautics, nagsugod sa paggamit sa mga alternatibong tipo sa pag-mount imbes nga mga squib. Halos tanan nga mga launch pad naggamit mga squib kung nag-deploy sa mga yugto, satellite, radomes, ug uban pa, nga nagdugang potensyal sa mga labi. Ang SpaceX usab tinuyo nga nag-deorbit sa ibabaw nga mga yugto, nga nagpugong kanila sa pagbitay sa kawanangan hangtod sa kahangturan, aron dili sila madunot ug mabungkag sa mapintas nga palibot sa kawanangan.

Sa katapusan, ang katapusan nga isyu nga gusto nakong hisgutan mao ang higayon nga ang SpaceX mopuli sa kasamtangan nga monopolyo sa Internet pinaagi sa paghimo sa iyang kaugalingon. Sa niche niini, gimonopolyo na sa SpaceX ang paglansad. Ang tinguha lamang sa kaatbang nga mga gobyerno nga makabaton ug garantiya nga pag-access sa kawanangan ang makapugong sa mahal ug karaan nga mga rocket, nga sagad gitigom sa dagkong monopolistikong mga kontratista sa depensa, gikan sa pagtangtang.

Dili lisud mahanduraw ang SpaceX nga naglansad sa 2030 sa mga satelayt niini sa usa ka tuig sa 6000, lakip ang pipila ka mga espiya nga satellite alang sa maayong sukod. Ang barato ug kasaligan nga mga satelayt sa SpaceX ibaligya ang "rack space" alang sa mga aparato sa ikatulo nga partido. Ang bisan unsang unibersidad nga nagtukod ug space-capable nga camera mahimong ibutang kini sa orbit nga dili kinahanglan nga tabonan ang gasto sa pagtukod sa tibuok nga plataporma sa kawanangan. Uban sa ingon nga abante ug walay kutub nga pag-access sa kawanangan, ang Starlink nakig-uban na sa mga satellite, samtang ang mga tiggama sa kasaysayan nahimong usa ka butang sa nangagi.

Adunay mga pananglitan sa kasaysayan sa mga halayo nga panan-aw nga mga kompanya nga nag-okupar sa usa ka dako nga niche sa merkado nga ang ilang mga ngalan nahimo nga mga ngalan sa panimalay: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.

Ang problema mahimong motumaw kung ang usa ka pioneer nga kompanya moapil sa kontra-kompetisyon nga mga buhat aron mapadayon ang bahin sa merkado niini, bisan kung kini kanunay gitugotan sukad ni Presidente Reagan. Mahimong mapadayon sa SpaceX ang monopolyo sa Starlink pinaagi sa pagpugos sa ubang mga developer sa konstelasyon nga maglunsad og mga satellite sa mga vintage nga Soviet rockets. Susama nga mga aksyon nga gihimo United Aircraft and Transportation nga kompanya, inubanan sa pag-ayo sa presyo sa transportasyon sa koreyo, mitultol niini sa pagkahugno niadtong 1934. Maayo na lang, ang SpaceX dili lagmit nga magpadayon sa usa ka hingpit nga monopolyo sa magamit nga mga rocket hangtod sa hangtod.

Ang labi pa nga makapabalaka mao nga ang pag-deploy sa SpaceX sa libu-libo nga mga low-orbit satellite mahimong gidisenyo ingon usa ka kapilian sa mga komon. Ang usa ka pribado nga kompanya, nga nagtinguha sa personal nga ganansya, nag-ilog sa permanente nga pagpanag-iya sa kaniadto nga publiko ug wala’y trabaho nga posisyon sa orbital. Ug samtang ang mga inobasyon sa SpaceX nagpaposible nga makakwarta sa usa ka haw-ang, kadaghanan sa intelektwal nga kapital sa SpaceX gitukod nga adunay binilyon nga dolyar sa mga badyet sa panukiduki.

Sa usa ka bahin, nagkinahanglan kita og mga balaod nga manalipod sa mga paagi sa pribadong pagpamuhunan, panukiduki ug kalamboan. Kung wala kini nga proteksyon, ang mga innovator dili makagasto sa mga ambisyoso nga proyekto, o ilang ibalhin ang ilang mga kompanya kung diin gihatag ang ingon nga proteksyon kanila. Bisan unsa pa, ang publiko nag-antos tungod kay wala’y kita. Sa laing bahin, gikinahanglan ang mga balaod nga manalipod sa katawhan, ang nominal nga tag-iya sa public domain lakip na ang langit, gikan sa nangitag renta nga pribadong entidad nga nag-apil sa public goods. Sa ug sa iyang kaugalingon, ni tinuod o bisan posible. Ang mga pag-uswag sa SpaceX naghatag higayon nga makapangita usa ka malipayon nga medium niining bag-ong merkado. Kita makaamgo nga kini nakaplagan sa diha nga kita maximize ang frequency sa kabag-ohan ug sa pagmugna sa sosyal nga kaayohan.

Katapusan nga mga Hunahuna

Gisulat ko kini nga artikulo sa dihang nahuman nako ang usa pa - mahitungod sa Starship. Kini usa ka mainit nga semana. Parehong Starship ug Starlink mga rebolusyonaryong teknolohiya nga gibuhat sa atubangan mismo sa atong mga mata, sa atong kinabuhi. Kung makita nako ang akong mga apo nga nagdako, mas matingala sila nga mas tigulang ako sa Starlink, ug dili nga sa akong pagkabata wala’y cellular (mga piraso sa museyo) o publiko nga Internet per se.

Ang mga adunahan ug ang militar dugay na nga naggamit sa satellite internet, apan ang ubiquitous, generic, ug barato nga Starlink dili mahimo kung wala ang Starship.

Ang paglansad gihisgutan sa dugay nga panahon, apan ang Starship, nga medyo barato ug busa usa ka makapaikag nga plataporma, imposible kung wala ang Starlink.

Ang mga tawo nga astronautics dugay na nga gihisgutan, ug kung ikaw - jet fighter pilot, ug sa samang higayon usa ka neurosurgeonunya ikaw adunay green nga kahayag. Uban sa Starship ug Starlink, ang eksplorasyon sa kawanangan sa tawo usa ka makab-ot, duol sa umaabot, nga adunay usa ka paglabay sa bato gikan sa usa ka orbital outpost ngadto sa industriyalisadong mga siyudad sa lawom nga kawanangan.

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment