Αυτό το άρθρο είναι από μια σειρά και μετά
Η λύση σε αυτό το δίδυμο πρόβλημα είναι το Starlink. Συναρμολογώντας και εκτοξεύοντας τους δικούς της δορυφόρους, η SpaceX θα μπορούσε να δημιουργήσει και να καθορίσει μια νέα αγορά για εξαιρετικά αποτελεσματική και εκδημοκρατική πρόσβαση σε διαστημικές επικοινωνίες, ασφαλή χρηματοδότηση για την κατασκευή ενός πυραύλου πριν πνίξει την εταιρεία και να ανεβάσει την οικονομική του αξία σε τρισεκατομμύρια. Μην υποτιμάτε την κλίμακα των φιλοδοξιών του Έλον. Συνολικά, δεν υπάρχουν τόσες πολλές βιομηχανίες όπου περιστρέφονται τρισεκατομμύρια δολάρια: ενέργεια, μεταφορές υψηλής ταχύτητας, επικοινωνίες, πληροφορική, υγειονομική περίθαλψη, γεωργία, κυβέρνηση, άμυνα. Παρά τις κοινές παρανοήσεις,
Για πρώτη φορά, ο Έλον Μασκ έστρεψε τα μάτια του προς το διάστημα όταν θέλησε να δωρίσει 80 εκατομμύρια δολάρια σε μια αποστολή για την καλλιέργεια φυτών σε ένα αρειανό ανιχνευτή. Πιθανότατα θα κόστιζε 100 φορές περισσότερο για να χτιστεί μια πόλη στον Άρη, οπότε το Starlink είναι το κύριο στοίχημα του Musk για να εξασφαλίσει μια θάλασσα από χρήματα από χορηγίες που χρειάζονται.
Για ποιο λόγο;
Σχεδιάζω αυτό το άρθρο εδώ και πολύ καιρό, αλλά μόλις την περασμένη εβδομάδα είχα μια πλήρη εικόνα. Στη συνέχεια, ο πρόεδρος της SpaceX, Gwynn Shotwell, έδωσε στον Rob Baron μια καταπληκτική συνέντευξη, την οποία αργότερα κάλυψε για το CNBC σε μια εξαιρετική
Έννοια
Είναι πραγματικά απαραίτητη μια τόσο τεράστια ομαδοποίηση για το Διαδίκτυο; Και γιατί τώρα;
Μόνο στη μνήμη μου το Διαδίκτυο έχει εξελιχθεί από καθαρά ακαδημαϊκή περιποίηση στην πρώτη και μοναδική επαναστατική υποδομή. Αυτό δεν είναι ένα θέμα που αξίζει να αφιερωθεί σε ένα εκτενές άρθρο, αλλά θα υποθέσω ότι παγκοσμίως, η ανάγκη για το Διαδίκτυο και το εισόδημα που δημιουργεί θα συνεχίσουν να αυξάνονται κατά περίπου 25% ετησίως.
Σήμερα, σχεδόν όλοι έχουμε το Διαδίκτυο από έναν μικρό αριθμό γεωγραφικά απομονωμένων μονοπωλίων. Στις ΗΠΑ, η AT&T, η Time Warner, η Comcast και μερικοί μικρότεροι παίκτες έχουν διαιρέσει την περιοχή για να αποφύγουν τον ανταγωνισμό, έχουν πολεμήσει τρία δέρματα για υπηρεσίες και λούζονται στις ακτίνες του σχεδόν παγκόσμιου μίσους.
Οι ISP έχουν έναν καλό λόγο για μη ανταγωνιστική συμπεριφορά, εκτός από την απληστία που καταναλώνει τα πάντα. Η δημιουργία της υποδομής για το Διαδίκτυο -πύργους κυψελών μικροκυμάτων και οπτικών ινών- είναι πολύ, πολύ δαπανηρή. Είναι εύκολο να ξεχάσουμε την υπέροχη φύση του Διαδικτύου. Η γιαγιά μου πήγε πρώτα να δουλέψει στον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο ως σηματοδότης και μετά ο τηλέγραφος διαγωνίστηκε για τον πρωταγωνιστικό στρατηγικό ρόλο με ταχυδρομικά περιστέρια! Για τους περισσότερους από εμάς, ο αυτοκινητόδρομος πληροφοριών είναι κάτι εφήμερο, άυλο, αλλά τα κομμάτια ταξιδεύουν στον φυσικό κόσμο, ο οποίος έχει σύνορα, ποτάμια, βουνά, ωκεανούς, καταιγίδες, φυσικές καταστροφές και άλλα εμπόδια. Πίσω στο 1996, όταν τοποθετήθηκε η πρώτη γραμμή οπτικών ινών στον πυθμένα του ωκεανού,
Κάποτε δούλευα σε ένα οπτικό εργαστήριο και (αν εξυπηρετεί η μνήμη) καταρρίψαμε το ρεκόρ εκείνης της εποχής εκδίδοντας ρυθμό μετάδοσης πολυπλεξίας 500 Gb / s. Οι ηλεκτρονικοί περιορισμοί επέτρεψαν σε κάθε ίνα να φορτωθεί κατά 0,1% του θεωρητικού εύρους ζώνης. Δεκαπέντε χρόνια αργότερα, είμαστε έτοιμοι να ξεπεράσουμε το όριο: αν η μεταφορά δεδομένων υπερβεί αυτό, η ίνα θα λιώσει και είμαστε ήδη πολύ κοντά σε αυτό.
Αλλά είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ροή δεδομένων πάνω από την αμαρτωλή γη - στο διάστημα, όπου ο δορυφόρος πετά γύρω από τη «μπάλα» 30 φορές σε πέντε χρόνια. Μια προφανής, φαίνεται, λύση - οπότε γιατί δεν την πήρε κανείς πριν;
Ο αστερισμός των δορυφόρων Iridium, που αναπτύχθηκε και αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 από τη Motorola (ακόμα τους θυμάστε;), έγινε το πρώτο παγκόσμιο δίκτυο επικοινωνιών χαμηλής τροχιάς (όπως περιγράφεται δελεαστικά στο
Αν 66 δορυφόροι ήταν αρκετοί για το Iridium, τότε γιατί το SpaceX χρειαζόταν δεκάδες χιλιάδες; Γιατί είναι τόσο διαφορετική;
Η SpaceX μπήκε σε αυτήν την επιχείρηση από το αντίθετο άκρο - ξεκίνησε με εκτοξεύσεις. Έγινε πρωτοπόρος στον τομέα της συντήρησης οχημάτων εκτόξευσης και κατέκτησε έτσι την αγορά φθηνών επιπέδων εκτόξευσης. Η προσπάθεια να τα προσφέρετε με χαμηλότερη τιμή δεν θα αποφέρει πολλά χρήματα, επομένως ο μόνος τρόπος για να επωφεληθείτε από την πλεονάζουσα χωρητικότητά τους είναι να γίνετε πελάτης. Δαπάνες της SpaceX για την εκτόξευση των δικών της δορυφόρων -
Η παγκόσμια κάλυψη της Starlink θα σας παρέχει πρόσβαση σε υψηλής ποιότητας Διαδίκτυο οπουδήποτε στον κόσμο. Για πρώτη φορά, η διαθεσιμότητα του Διαδικτύου δεν θα εξαρτηθεί από την εγγύτητα μιας χώρας ή πόλης σε μια γραμμή οπτικών ινών, αλλά από την καθαρότητα του ουρανού από πάνω. Οι χρήστες σε όλο τον κόσμο θα έχουν πρόσβαση σε ένα παγκόσμιο διαδίκτυο χωρίς δεσμά, ανεξάρτητα από τους διαφορετικούς βαθμούς κακών ή/και ανέντιμων κυβερνητικών μονοπωλίων τους. Η ικανότητα του Starlink να σπάσει αυτά τα μονοπώλια καταλύει θετικές αλλαγές απίστευτου μεγέθους που τελικά θα ενώσει δισεκατομμύρια ανθρώπους στην παγκόσμια κυβερνητική κοινότητα του μέλλοντος.
Μια μικρή λυρική παρέκβαση: τι σημαίνει αυτό;
Για τους ανθρώπους που μεγαλώνουν σήμερα σε μια εποχή πανταχού παρούσας συνδεσιμότητας, το Διαδίκτυο είναι σαν τον αέρα που αναπνέουμε. Απλώς είναι. Αλλά αυτό -αν ξεχάσετε την απίστευτη δύναμή του να φέρει θετικές αλλαγές- και είμαστε ήδη στο κέντρο τους. Με τη βοήθεια του Διαδικτύου, οι άνθρωποι μπορούν να καλέσουν τους ηγέτες τους να λογοδοτήσουν, να επικοινωνήσουν με άλλους ανθρώπους στην άλλη άκρη του κόσμου, να μοιραστούν σκέψεις, να εφεύρουν κάτι νέο. Το Διαδίκτυο ενώνει την ανθρωπότητα. Η ιστορία των αναβαθμίσεων είναι η ιστορία της εξέλιξης των δυνατοτήτων κοινής χρήσης δεδομένων. Πρώτον, μέσα από ομιλίες και επική ποίηση. Στη συνέχεια - σε ένα γράμμα που δίνει φωνή στους νεκρούς και στρέφονται στους ζωντανούς. Η εγγραφή επιτρέπει την αποθήκευση δεδομένων και καθιστά δυνατή την ασύγχρονη επικοινωνία. Ο έντυπος τύπος έχει θέσει σε κυκλοφορία την παραγωγή ειδήσεων. Ηλεκτρονική επικοινωνία - έχει επιταχύνει τη μεταφορά δεδομένων σε όλο τον κόσμο. Οι προσωπικές συσκευές λήψης σημειώσεων έχουν γίνει σταδιακά πιο περίπλοκες, εξελίσσονται από φορητούς υπολογιστές σε κινητά τηλέφωνα, καθένα από τα οποία είναι ένας υπολογιστής συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο, γεμάτος αισθητήρες και κάθε μέρα βελτιώνεται στην πρόβλεψη των αναγκών μας.
Ένα άτομο που χρησιμοποιεί γραφή και υπολογιστή στη διαδικασία της γνώσης έχει περισσότερες πιθανότητες να ξεπεράσει τους περιορισμούς ενός ατελώς ανεπτυγμένου εγκεφάλου. Ακόμη πιο ενθαρρυντικό, τα κινητά τηλέφωνα είναι ταυτόχρονα ισχυρές συσκευές αποθήκευσης και μηχανισμός ανταλλαγής ιδεών. Αν οι παλαιότεροι άνθρωποι, που μοιράζονταν τις σκέψεις τους, βασίζονταν στην ομιλία που σκιαγράφησαν σε σημειωματάρια, σήμερα είναι ο κανόνας εάν τα ίδια τα σημειωματάρια μοιράζονται ιδέες που έχουν δημιουργήσει οι άνθρωποι. Το παραδοσιακό σχήμα έχει υποστεί μια αντιστροφή. Η λογική συνέχεια της διαδικασίας είναι κάποια μορφή συλλογικής μεταγνώσης, μέσω προσωπικών συσκευών,
Πώς;
Ας μιλήσουμε για το επιχειρηματικό μοντέλο και την αρχιτεκτονική του έργου Starlink.
Για να γίνει η Starlink μια κερδοφόρα επιχείρηση, η εισροή κεφαλαίων πρέπει να υπερβαίνει το κόστος κατασκευής και λειτουργίας. Παραδοσιακά, οι επενδύσεις κεφαλαίου συνεπάγονται αυξημένο κόστος εκκίνησης, χρήση εξελιγμένων εξειδικευμένων μηχανισμών χρηματοδότησης και ασφάλισης και τα πάντα για την εκτόξευση ενός δορυφόρου. Ένας δορυφόρος γεωστατικών επικοινωνιών μπορεί να κοστίσει 500 εκατομμύρια δολάρια και να χρειαστούν πέντε χρόνια για να κατασκευαστεί και να εκτοξευτεί. Επομένως, εταιρείες σε αυτόν τον τομέα κατασκευάζουν ταυτόχρονα πλοία αεριωθουμένων ή πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων. Τεράστιες δαπάνες, εισροή κεφαλαίων που μόλις και μετά βίας καλύπτει το κόστος χρηματοδότησης και σχετικά μικρός προϋπολογισμός λειτουργίας. Αντίθετα, η αποτυχία του αρχικού Iridium ήταν ότι η Motorola ανάγκασε τον χειριστή να πληρώσει ένα τέλος άδειας δολοφονίας, χρεοκοπώντας την επιχείρηση μέσα σε λίγους μόνο μήνες.
Για να διευθύνουν μια τέτοια επιχείρηση, οι παραδοσιακές δορυφορικές εταιρείες έπρεπε να εξυπηρετούν ιδιώτες πελάτες και να χρεώνουν υψηλούς ρυθμούς δεδομένων. Οι αεροπορικές εταιρείες, τα απομακρυσμένα φυλάκια, τα πλοία, οι εμπόλεμες ζώνες και οι βασικοί ιστότοποι υποδομής πληρώνουν περίπου 5 $ ανά MB, που είναι 1 φορές το κόστος του παραδοσιακού ADSL, παρά την καθυστέρηση δεδομένων και το σχετικά χαμηλό εύρος ζώνης δορυφόρων.
Η Starlink σχεδιάζει να ανταγωνιστεί τους επίγειους παρόχους υπηρεσιών, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να παρέχει δεδομένα φθηνότερα και, ιδανικά, να χρεώνει πολύ λιγότερο από 1 $ ανά 1 MB. Είναι δυνατόν? Ή, αφού αυτό είναι δυνατό, θα πρέπει να αναρωτηθεί κανείς: πώς είναι αυτό δυνατό;
Το πρώτο συστατικό του νέου πιάτου είναι ένα φτηνό λανσάρισμα. Σήμερα, η Falcon πουλά μια εκτόξευση 24 τόνων για περίπου 60 εκατομμύρια δολάρια, δηλαδή 2500 δολάρια ανά κιλό. Αποδεικνύεται, ωστόσο, ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα εσωτερικά κόστη. Οι δορυφόροι Starlink θα εκτοξευθούν σε επαναχρησιμοποιήσιμα οχήματα εκτόξευσης, επομένως το οριακό κόστος μιας μεμονωμένης εκτόξευσης είναι το κόστος ενός νέου δεύτερου σταδίου (περίπου 1 εκατομμύρια δολάρια), φέρινγκ (4 εκατομμύριο) και υποστήριξης εδάφους (~1 εκατομμύριο). Σύνολο: περίπου 1 χιλιάδες δολάρια για έναν δορυφόρο, δηλ. πάνω από 100 φορές φθηνότερο από την εκτόξευση ενός συμβατικού δορυφόρου επικοινωνιών.
Οι περισσότεροι δορυφόροι Starlink, ωστόσο, θα εκτοξευθούν στο Starship. Πράγματι, η εξέλιξη του Starlink, όπως δείχνουν οι ενημερωμένες αναφορές στην FCC, παρέχει κάποια
Ποιο είναι το κόστος των δορυφόρων; Μεταξύ των αδελφών, οι δορυφόροι Starlink είναι κάπως ασυνήθιστοι. Συναρμολογούνται, αποθηκεύονται και εκτοξεύονται σε επίπεδο και επομένως είναι εξαιρετικά εύκολο στη μαζική παραγωγή. Όπως δείχνει η εμπειρία, το κόστος παραγωγής θα πρέπει να είναι περίπου ίσο με το κόστος του εκτοξευτήρα. Εάν η διαφορά στην τιμή είναι μεγάλη, σημαίνει ότι οι πόροι δεν κατανέμονται σωστά, αφού η συνολική μείωση του οριακού κόστους με ταυτόχρονη μείωση του κόστους δεν είναι τόσο μεγάλη. Είναι πραγματικά 100 χιλιάδες δολάρια ανά δορυφόρο με την πρώτη παρτίδα πολλών εκατοντάδων; Με άλλα λόγια, ένας δορυφόρος Starlink σε μια συσκευή δεν είναι πιο περίπλοκος από μια μηχανή;
Για να απαντήσετε πλήρως σε αυτήν την ερώτηση, πρέπει να καταλάβετε γιατί το κόστος ενός δορυφόρου επικοινωνιών σε τροχιά είναι 1000 φορές υψηλότερο, ακόμα κι αν δεν είναι 1000 φορές πιο περίπλοκο. Για να το θέσω πολύ απλά, γιατί το διαστημικό υλικό είναι τόσο ακριβό; Υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτό, αλλά ο πιο συναρπαστικός σε αυτήν την περίπτωση είναι αυτός: εάν η εκτόξευση ενός δορυφόρου σε τροχιά (πριν από το Falcon) κοστίζει περισσότερα από 100 εκατομμύρια, πρέπει να είναι εγγυημένο ότι θα λειτουργήσει για πολλά χρόνια - προκειμένου να φέρει τουλάχιστον μερικά κέρδος. Η εξασφάλιση τέτοιας αξιοπιστίας στη λειτουργία του πρώτου και μοναδικού προϊόντος είναι μια επίπονη διαδικασία και μπορεί να διαρκέσει για χρόνια, απαιτώντας τις προσπάθειες εκατοντάδων ανθρώπων. Προσθέστε σε αυτό το κόστος και είναι εύκολο να δικαιολογήσετε τις επιπλέον διαδικασίες όταν είναι ήδη δαπανηρή η εκκίνηση.
Η Starlink καταρρίπτει αυτό το παράδειγμα κατασκευάζοντας εκατοντάδες δορυφόρους, διορθώνοντας γρήγορα ελαττώματα σχεδιασμού και φέρνοντας τεχνικούς μαζικής παραγωγής για τη διαχείριση του κόστους. Είναι εύκολο για μένα να φανταστώ προσωπικά έναν αγωγό Starlink όπου ένας τεχνικός ενσωματώνει κάτι νέο στο σχέδιο και στερεώνει τα πάντα με πλαστικό δέσιμο (επίπεδο NASA, φυσικά) σε μία ή δύο ώρες, διατηρώντας τον απαιτούμενο ρυθμό αντικατάστασης των 16 δορυφόρων / ημέρα. Ένας δορυφόρος Starlink αποτελείται από πολλά περίπλοκα μέρη, αλλά δεν βλέπω κανένα λόγο για τον οποίο το κόστος μιας χιλιοστής μονάδας που βγαίνει από τη γραμμή συναρμολόγησης δεν μπορεί να μειωθεί στις 20 χιλιάδες. Πράγματι, τον Μάιο, ο Elon έγραψε στο Twitter ότι το κόστος Η κατασκευή ενός δορυφόρου είναι ήδη χαμηλότερη από το κόστος εκτόξευσης.
Ας πάρουμε τη μέση περίπτωση και ας αναλύσουμε τον χρόνο απόσβεσης στρογγυλοποιώντας τους αριθμούς. Ένας δορυφόρος Starlink, ο οποίος κοστίζει 100 για τη συναρμολόγηση και την εκτόξευση, λειτουργεί εδώ και 5 χρόνια. Θα πληρώσει για τον εαυτό του, και αν ναι, πόσο σύντομα;
Σε 5 χρόνια, ο δορυφόρος Starlink θα κάνει κύκλους γύρω από τη Γη 30 φορές. Σε κάθε μία από αυτές τις τροχιές της μιάμιση ώρας, θα περάσει τον περισσότερο χρόνο πάνω από τον ωκεανό και πιθανώς 000 δευτερόλεπτα σε μια πυκνοκατοικημένη πόλη. Σε αυτό το σύντομο παράθυρο, μεταδίδει δεδομένα, βιαζόμενος να κερδίσει χρήματα. Υποθέτοντας ότι η κεραία υποστηρίζει 100 δέσμες και κάθε δέσμη εκπέμπει 100 Mbps, χρησιμοποιώντας μια σύγχρονη κωδικοποίηση όπως
Οι εκτιμώμενοι αριθμοί μπορεί να διαφέρουν πολύ και προς τις δύο κατευθύνσεις. Αλλά σε κάθε περίπτωση, εάν μπορείτε να βάλετε έναν ποιοτικό αστερισμό δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά για 100 - ή ακόμα και για 000 εκατομμύριο / μονάδα - αυτή είναι μια σοβαρή εφαρμογή. Ακόμη και με έναν γελοία σύντομο χρόνο χρήσης, ένας δορυφόρος Starlink είναι ικανός να παρέχει 1 Pb δεδομένων κατά τη διάρκεια ζωής του - με αποσβεσμένο κόστος 30 $ ανά GB. Ταυτόχρονα, κατά τη μετάδοση σε μεγαλύτερες αποστάσεις, το οριακό κόστος πρακτικά δεν αυξάνεται.
Για να κατανοήσουμε τη σημασία αυτού του μοντέλου, ας το συγκρίνουμε γρήγορα με δύο άλλα μοντέλα για την παροχή δεδομένων στους καταναλωτές: το παραδοσιακό καλώδιο οπτικών ινών και τον δορυφορικό αστερισμό που προσφέρει μια εταιρεία που δεν ειδικεύεται στις εκτοξεύσεις δορυφόρων.
Πώς είναι αυτό δυνατόν? Ο δορυφόρος Starlink περιλαμβάνει όλα τα περίπλοκα ηλεκτρονικά υλικά μεταγωγής που απαιτούνται για τη σύνδεση καλωδίων οπτικών ινών, μόνο που χρησιμοποιεί κενό αντί για ακριβό και εύθραυστο καλώδιο για τη μετάδοση δεδομένων. Η διαστημική μετάδοση μειώνει τον αριθμό των άνετων και ξεπερασμένων μονοπωλίων, επιτρέποντας στους χρήστες να επικοινωνούν μέσω ακόμη λιγότερου υλικού.
Συγκρίσιμο με τον ανταγωνιστικό προγραμματιστή δορυφόρων OneWeb. Η OneWeb σχεδιάζει να δημιουργήσει έναν αστερισμό 600 δορυφόρων, τους οποίους θα εκτοξεύσει μέσω εμπορικών πωλητών με τιμή περίπου 20 $ ανά 000 κιλό. Το βάρος ενός δορυφόρου είναι 1 kg, δηλαδή, σε ένα ιδανικό σενάριο, η εκτόξευση μιας μονάδας θα είναι περίπου 150 εκατομμύρια. Το κόστος του δορυφορικού υλικού υπολογίζεται σε 3 εκατομμύριο ανά δορυφόρο, δηλ. έως το 1, το κόστος ολόκληρης της ομάδας θα είναι 2027 δισ. Δοκιμές που διεξήγαγε η OneWeb έδειξαν απόδοση 2,6 Mb / s. στην κορυφή, ιδανικά, για καθένα από τα 50 δοκάρια. Ακολουθώντας το ίδιο σχέδιο με το οποίο υπολογίσαμε το κόστος του Starlink, παίρνουμε: κάθε δορυφόρος OneWeb παράγει 16 $ ανά τροχιά και σε μόλις 80 χρόνια θα αποφέρει 5 εκατομμύρια $ - μόλις καλύπτοντας το κόστος εκτόξευσης, αν μετρήσουμε και τη μετάδοση δεδομένων σε απομακρυσμένη περιφέρειες . Συνολικά παίρνουμε 2,4 $ για 1,70 GB.
Το είπε πρόσφατα η Gwynn Shotwell
Είμαι βέβαιος ότι υπάρχουν πιο αισιόδοξες αναλύσεις σχετικά με το OneWeb και άλλους εκκολαπτόμενους προγραμματιστές αστερισμών, αλλά δεν ξέρω πώς λειτουργούν ακόμα.
Πρόσφατα η Morgan Stanley
Το τελευταίο σημείο παραμένει - να συγκρίνετε το κέρδος ανά 1 W ηλιακής ενέργειας που παράγεται για το Starlink. Σύμφωνα με τις φωτογραφίες στην ιστοσελίδα τους, η ηλιακή συστοιχία κάθε δορυφόρου είναι περίπου 60 τ.μ. κατά μέσο όρο παράγει περίπου 3 kW ή 4,5 kWh ανά στροφή. Υπολογίζεται ότι κάθε τροχιά θα παράγει $1000 και κάθε δορυφόρος θα παράγει περίπου $220 ανά kWh. Αυτό είναι 10 φορές περισσότερο από το χονδρικό κόστος της ηλιακής ενέργειας, κάτι που για άλλη μια φορά επιβεβαιώνει:
Αρχιτεκτονική
Στην προηγούμενη ενότητα, μάλλον παρουσίασα χονδρικά ένα μη τετριμμένο μέρος της αρχιτεκτονικής Starlink - πώς λειτουργεί με μια εξαιρετικά άνιση πληθυσμιακή πυκνότητα του πλανήτη. Ο δορυφόρος Starlink εκπέμπει εστιασμένες δέσμες που σχηματίζουν σημεία στην επιφάνεια του πλανήτη. Οι συνδρομητές εντός του σποτ μοιράζονται ένα εύρος ζώνης. Οι διαστάσεις του σημείου καθορίζονται από τη θεμελιώδη φυσική: αρχικά το πλάτος του είναι (ύψος δορυφόρου x μήκος μικροκυμάτων / διάμετρος κεραίας), το οποίο για έναν δορυφόρο Starlink είναι, στην καλύτερη περίπτωση, μερικά χιλιόμετρα.
Στις περισσότερες πόλεις, η πυκνότητα πληθυσμού είναι περίπου 1000 άτομα/τ.χλμ., αν και σε ορισμένα σημεία είναι μεγαλύτερη. Σε ορισμένες περιοχές του Τόκιο ή του Μανχάταν, μπορεί να υπάρχουν περισσότερα από 100 άτομα ανά σημείο. Ευτυχώς, κάθε τόσο πυκνοκατοικημένη πόλη έχει μια ανταγωνιστική εγχώρια αγορά ευρυζωνικού διαδικτύου, για να μην αναφέρουμε ένα εξαιρετικά ανεπτυγμένο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας. Αλλά όπως και να έχει, εάν σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή υπάρχουν πολλοί δορυφόροι του ίδιου αστερισμού πάνω από την πόλη, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί με τη χωρική διαφοροποίηση των κεραιών, καθώς και με τη διανομή συχνοτήτων. Με άλλα λόγια, δεκάδες δορυφόροι μπορούν να εστιάσουν την πιο ισχυρή δέσμη σε ένα σημείο και οι χρήστες σε αυτήν την περιοχή θα χρησιμοποιήσουν επίγεια τερματικά που θα διανείμουν το αίτημα μεταξύ των δορυφόρων.
Εάν στα αρχικά στάδια η καταλληλότερη αγορά για την πώληση υπηρεσιών είναι οι απομακρυσμένες, αγροτικές ή προαστιακές περιοχές, τότε τα κεφάλαια για περαιτέρω εκτοξεύσεις θα προέλθουν από καλύτερες υπηρεσίες ειδικά σε πυκνοκατοικημένες πόλεις. Το σενάριο είναι ακριβώς το αντίθετο από το τυπικό μοτίβο επέκτασης της αγοράς, στο οποίο οι ανταγωνιστικές υπηρεσίες με επίκεντρο την πόλη υφίστανται αναπόφευκτα μείωση στα κέρδη καθώς προσπαθούν να επεκταθούν σε φτωχότερες και λιγότερο πυκνοκατοικημένες περιοχές.
Πριν από μερικά χρόνια, όταν έκανα τα μαθηματικά,
Πήρα τα δεδομένα από αυτήν την εικόνα και συγκέντρωσα τα 3 παρακάτω σχέδια. Το πρώτο δείχνει τη συχνότητα της γης ανά πυκνότητα πληθυσμού. Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της Γης δεν κατοικείται καθόλου, ενώ πρακτικά καμία περιοχή δεν έχει περισσότερους από 100 ανθρώπους ανά τ.χλμ.
Το δεύτερο γράφημα δείχνει τη συχνότητα των ανθρώπων ανά πυκνότητα πληθυσμού. Και παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη είναι ακατοίκητο, ο κύριος όγκος των ανθρώπων ζει σε περιοχές όπου υπάρχουν 100-1000 άνθρωποι ανά τ.χλμ. Η εκτεταμένη φύση αυτής της κορυφής (μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη) αντανακλά τη διτροπικότητα στα πρότυπα αστικοποίησης. 100 άτομα/τ.χλμ. - πρόκειται για μια σχετικά αραιοκατοικημένη αγροτική περιοχή, ενώ ο αριθμός των 1000 ατόμων / τ.χλμ. χαρακτηριστικό των προαστίων. Τα κέντρα των πόλεων δείχνουν εύκολα 10 άτομα/τ.χλμ., αλλά ο πληθυσμός του Μανχάταν είναι 000 άνθρωποι/τ.χλμ.
Το τρίτο γράφημα δείχνει την πυκνότητα πληθυσμού ανά γεωγραφικό πλάτος. Μπορεί να φανεί ότι σχεδόν όλοι οι άνθρωποι είναι συγκεντρωμένοι στην περιοχή από 20-40 μοίρες βόρειου γεωγραφικού πλάτους. Έτσι, σε γενικές γραμμές, έχει αναπτυχθεί γεωγραφικά και ιστορικά, αφού ένα τεράστιο μέρος του νότιου ημισφαιρίου καταλαμβάνεται από τον ωκεανό. Ωστόσο, αυτή η πυκνότητα πληθυσμού είναι μια τρομακτική πρόκληση για τους αρχιτέκτονες της ομάδας, όπως Οι δορυφόροι περνούν ίσο χρόνο και στα δύο ημισφαίρια. Επιπλέον, ένας δορυφόρος που περιστρέφεται γύρω από τη Γη, σε γωνία, ας πούμε, 50 μοιρών, θα περάσει περισσότερο χρόνο πιο κοντά στα υποδεικνυόμενα όρια σε γεωγραφικό πλάτος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το Starlink χρειάζεται μόνο 6 τροχιές για να εξυπηρετήσει το βόρειο τμήμα των ΗΠΑ, ενώ 24 για να καλύψει τον ισημερινό.
Πράγματι, αν συνδυάσουμε το γράφημα πυκνότητας πληθυσμού με το γράφημα πυκνότητας του αστερισμού του δορυφόρου, η επιλογή των τροχιών γίνεται προφανής. Κάθε γράφημα ράβδων αντιπροσωπεύει μία από τις τέσσερις αναφορές SpaceX στην FCC. Προσωπικά, μου φαίνεται ότι κάθε νέα έκθεση είναι σαν προσθήκη στην προηγούμενη, αλλά σε κάθε περίπτωση, δεν είναι δύσκολο να δούμε πώς οι πρόσθετοι δορυφόροι αυξάνουν τη χωρητικότητα στις αντίστοιχες περιοχές στο βόρειο ημισφαίριο. Αντίθετα, υπάρχει ένα εντυπωσιακό ποσό αχρησιμοποίητου εύρους ζώνης στο νότιο ημισφαίριο - να χαίρεσαι, αγαπητή Αυστραλία!
Τι συμβαίνει με τα δεδομένα χρήστη όταν φτάσουν στον δορυφόρο; Στην αρχική έκδοση, ο δορυφόρος Starlink τα μετέδωσε αμέσως πίσω σε έναν ειδικό επίγειο σταθμό κοντά στις περιοχές εξυπηρέτησης. Αυτή η διαμόρφωση ονομάζεται "άμεσο ρελέ". Στο μέλλον, οι δορυφόροι Starlink θα μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω λέιζερ. Η ανταλλαγή δεδομένων θα κορυφωθεί σε πυκνοκατοικημένες πόλεις, αλλά τα δεδομένα μπορούν να διανεμηθούν σε ένα δίκτυο λέιζερ σε δύο διαστάσεις. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια τεράστια ευκαιρία για ένα κρυφό backhaul σε ένα δίκτυο δορυφόρων, δηλαδή, τα δεδομένα των χρηστών μπορούν να «επαναμεταδοθούν στη Γη» σε οποιαδήποτε κατάλληλη τοποθεσία. Στην πράξη, μου φαίνεται ότι θα συνδυαστούν με επίγειους σταθμούς SpaceX
Αποδεικνύεται ότι η επικοινωνία από δορυφόρο σε δορυφόρο δεν είναι μια ασήμαντη εργασία εάν οι δορυφόροι δεν κινούνται μαζί. Οι πιο πρόσφατες αναφορές στην FCC αναφέρουν 11 διακριτές δορυφορικές τροχιακές ομάδες. Μέσα σε μια δεδομένη ομάδα, οι δορυφόροι κινούνται στο ίδιο ύψος, στην ίδια κλίση, με την ίδια εκκεντρότητα, πράγμα που σημαίνει ότι τα λέιζερ μπορούν να βρουν δορυφόρους σε κοντινή απόσταση σχετικά εύκολα. Αλλά οι ταχύτητες προσέγγισης μεταξύ των ομάδων μετρώνται σε χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, επομένως η επικοινωνία μεταξύ των ομάδων, εάν είναι δυνατόν, θα πρέπει να γίνεται μέσω σύντομων, γρήγορα ελεγχόμενων ζεύξεων μικροκυμάτων.
Η τοπολογία των τροχιακών ομάδων είναι σαν τη θεωρία κυματοσωματιδίων του φωτός και δεν ισχύει πραγματικά για το παράδειγμά μας, αλλά νομίζω ότι είναι εξαιρετική, γι' αυτό το συμπεριέλαβα στο άρθρο. Εάν δεν σας ενδιαφέρει αυτή η ενότητα, μεταβείτε απευθείας στο "Περιορισμοί της Θεμελιώδης Φυσικής".
Ένας τόρος - ή ντόνατ - είναι ένα μαθηματικό αντικείμενο που ορίζεται από δύο ακτίνες. Είναι αρκετά απλό να σχεδιάσετε κύκλους στην επιφάνεια ενός τόρου: παράλληλοι ή κάθετοι στο σχήμα του. Μπορεί να σας φανεί ενδιαφέρον να ανακαλύψετε ότι υπάρχουν δύο άλλες οικογένειες κύκλων που μπορούν να σχεδιαστούν στην επιφάνεια ενός τόρου, και οι δύο περνούν μέσα από μια τρύπα στο κέντρο του και γύρω από το περίγραμμα. Αυτό είναι το λεγόμενο.
Και παρόλο που οι τροχιές των δορυφόρων είναι, αυστηρά, ελλείψεις, όχι κύκλοι, η ίδια κατασκευή ισχύει και στην περίπτωση του Starlink. Ένας αστερισμός 4500 δορυφόρων σε πολλά τροχιακά επίπεδα, όλα στην ίδια γωνία, σχηματίζουν ένα συνεχώς κινούμενο στρώμα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ένα στρώμα με βόρειο προσανατολισμό πάνω από ένα δεδομένο γεωγραφικό πλάτος γυρίζει και επιστρέφει προς τα νότια. Για να αποφευχθούν οι συγκρούσεις, οι τροχιές θα είναι ελαφρώς επιμήκεις, έτσι ώστε το προς βορρά κινούμενο στρώμα να είναι αρκετά χιλιόμετρα υψηλότερο (ή χαμηλότερο) από αυτό που κινείται νότια. Μαζί, και τα δύο αυτά στρώματα σχηματίζουν έναν φυσητό τόρο, όπως φαίνεται παρακάτω σε ένα εξαιρετικά υπερβολικό διάγραμμα.
Να σας υπενθυμίσω ότι μέσα σε αυτόν τον τόρο πραγματοποιείται επικοινωνία μεταξύ γειτονικών δορυφόρων. Σε γενικές γραμμές, δεν υπάρχουν άμεσες και μακροπρόθεσμες συνδέσεις μεταξύ δορυφόρων σε διαφορετικά επίπεδα, καθώς τα ποσοστά σύγκλισης για την καθοδήγηση με λέιζερ είναι πολύ υψηλά. Η τροχιά μετάδοσης δεδομένων μεταξύ των στρωμάτων, με τη σειρά της, περνά πάνω ή κάτω από τον τόρο.
Συνολικά 30 δορυφόροι θα βρίσκονται σε 000 ένθετα tori πολύ πίσω από την τροχιά του ISS! Αυτό το διάγραμμα δείχνει πώς συσκευάζονται όλα αυτά τα στρώματα, χωρίς υπερβολική εκκεντρικότητα.
Και τέλος, θα πρέπει να σκεφτείτε το βέλτιστο ύψος πτήσης. Υπάρχει ένα δίλημμα: χαμηλό υψόμετρο, που δίνει μεγαλύτερη απόδοση με μικρότερα μεγέθη δέσμης ή μεγάλο υψόμετρο, που σας επιτρέπει να καλύψετε ολόκληρο τον πλανήτη με λιγότερους δορυφόρους; Με την πάροδο του χρόνου, οι αναφορές στην FCC από το SpaceX έκαναν λόγο για ολοένα χαμηλότερα υψόμετρα καθώς το Starship βελτιώνεται για να επιτρέψει την ταχύτερη ανάπτυξη μεγαλύτερων αστερισμών.
Το χαμηλό υψόμετρο έχει επίσης άλλα πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένου του μειωμένου κινδύνου πρόσκρουσης των διαστημικών σκουπιδιών ή των αρνητικών επιπτώσεων της βλάβης του εξοπλισμού. Λόγω της αυξημένης ατμοσφαιρικής αντίστασης, οι χαμηλότεροι δορυφόροι Starlink (330 χλμ.) θα καούν μέσα σε λίγες εβδομάδες από την απώλεια του ελέγχου της στάσης. Πράγματι, τα 300 χιλιόμετρα είναι ένα υψόμετρο στο οποίο οι δορυφόροι δεν πετούν σχεδόν ποτέ και η διατήρηση του υψομέτρου θα απαιτήσει έναν ενσωματωμένο ηλεκτρικό πυραυλοκινητήρα Krypton, καθώς και έναν βελτιωμένο σχεδιασμό. Θεωρητικά, ένας δορυφόρος με αρκετά μυτερό σχήμα, που τροφοδοτείται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα πυραύλων, μπορεί να διατηρήσει σταθερό υψόμετρο 160 km, αλλά το SpaceX είναι απίθανο να εκτοξεύσει δορυφόρους τόσο χαμηλά, επειδή υπάρχουν ακόμη μερικά κόλπα για να αυξήσει την απόδοση.
Περιορισμοί της θεμελιώδης φυσικής
Φαίνεται απίθανο οι τιμές εγκατάστασης δορυφόρων να πέσουν ποτέ πολύ κάτω από τα 35 δολάρια, ακόμα κι αν η κατασκευή είναι προηγμένη και πλήρως αυτοματοποιημένη και τα πλοία Starship είναι πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμα και δεν είναι ακόμη πλήρως γνωστό ποιοι περιορισμοί θα επιβάλει η φυσική σε έναν δορυφόρο. Η παραπάνω ανάλυση προϋποθέτει μέγιστη απόδοση 80 Gb/s. (εάν στρογγυλοποιηθεί μέχρι 100 δέσμες, καθεμία από τις οποίες είναι ικανή να εκπέμπει 100 Mb / s).
Το όριο εύρους ζώνης του καναλιού έχει οριστεί σε
Είναι πρακτικές οι 100 ακτίνες; Αυτό το πρόβλημα έχει δύο πτυχές: το πλάτος δέσμης και την πυκνότητα στοιχείων συστοιχίας φάσεων. Το πλάτος δέσμης καθορίζεται από το μήκος κύματος διαιρούμενο με τη διάμετρο της κεραίας. Η κεραία ψηφιακής συστοιχίας φάσης εξακολουθεί να είναι μια εξειδικευμένη τεχνολογία, αλλά οι μέγιστες χρησιμοποιήσιμες διαστάσεις καθορίζονται από το πλάτος
Συνολικά 2500 κανάλια, καθένα από τα οποία υποστηρίζει 58 Gb / s, είναι ένας τεράστιος όγκος πληροφοριών - αν χοντρικά, τότε 145 Tb / s. Για σύγκριση, όλη η κίνηση στο Διαδίκτυο το 2020
Για έναν δορυφόρο σε τροχιά 330 km, μια δέσμη 0,01 ακτίνων καλύπτει μια περιοχή 10 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Σε ιδιαίτερα πυκνοκατοικημένες περιοχές όπως το Μανχάταν, έως και 300 άνθρωποι ζουν σε αυτήν την περιοχή. Κι αν κάτσουν όλοι να δουν Netflix (000 Mbps σε ποιότητα HD) ταυτόχρονα; Το συνολικό αίτημα δεδομένων θα είναι 7 GB/s, που είναι περίπου 2000 φορές το τρέχον σκληρό όριο που επιβάλλεται από τη σειριακή έξοδο FPGA. Υπάρχουν δύο τρόποι εξόδου από αυτήν την κατάσταση, εκ των οποίων μόνο ο ένας είναι σωματικά δυνατός.
Το πρώτο είναι να τεθούν περισσότεροι δορυφόροι σε τροχιά, έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή περισσότερα από 35 κομμάτια να κρέμονται πάνω από περιοχές αυξημένης ζήτησης. Αν πάλι πάρουμε 1 στεράδιο για μια λογική εύλογη διεύθυνση του ουρανού και ένα μέσο τροχιακό υψόμετρο 400 km, θα έχουμε πυκνότητα αστερισμού 0,0002/τετρ. km ή 100 συνολικά - εάν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα σε ολόκληρη την επιφάνεια του πλανήτη. Θυμηθείτε ότι οι επιλεγμένες τροχιές του SpaceX αυξάνουν δραματικά την κάλυψη σε πυκνοκατοικημένες περιοχές εντός 000-20 μοιρών βόρειου γεωγραφικού πλάτους και τώρα ο αριθμός των 40 δορυφόρων φαίνεται μαγικός.
Η δεύτερη ιδέα είναι πολύ πιο δροσερή, αλλά, δυστυχώς, απραγματοποίητη. Θυμηθείτε ότι το πλάτος δέσμης καθορίζεται από το πλάτος της συστοιχίας κεραίας σε φάση. Τι θα συμβεί αν πολλές συστοιχίες σε πολλούς δορυφόρους συνδυάζουν τις δυνάμεις, δημιουργώντας μια στενότερη δέσμη - ακριβώς όπως τα ραδιοτηλεσκόπια όπως το ίδιο
Αποδεικνύεται ότι ο διαχωρισμός καναλιών με διαχωρισμό γωνίας -επειδή οι δορυφόροι βρίσκονται σε απόσταση κατά μήκος του ουρανού- παρέχει επαρκείς βελτιώσεις στην απόδοση χωρίς να παραβιάζονται οι νόμοι της φυσικής.
Εφαρμογή
Τι είναι το προφίλ πελάτη Starlink; Από προεπιλογή, πρόκειται για εκατοντάδες εκατομμύρια χρήστες που έχουν κεραίες στο μέγεθος ενός κουτιού πίτσας στις στέγες τους, αλλά υπάρχουν και άλλες πηγές υψηλού εισοδήματος.
Σε απομακρυσμένες και αγροτικές περιοχές, οι επίγειοι σταθμοί δεν χρειάζονται κεραίες σταδιακής συστοιχίας για να μεγιστοποιήσουν το εύρος δέσμης, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί μικρότερος εξοπλισμός χρήστη, από ιχνηλάτες περιουσιακών στοιχείων IoT έως δορυφορικά τηλέφωνα τσέπης, φάρους έκτακτης ανάγκης ή επιστημονικά όργανα παρακολούθησης ζώων.
Σε πυκνά αστικά περιβάλλοντα, το Starlink θα παρέχει την κύρια και εφεδρική υποστήριξη για το κυψελοειδές δίκτυο. Κάθε πύργος κυψέλης θα μπορούσε να έχει έναν επίγειο σταθμό υψηλής απόδοσης στην κορυφή, αλλά να χρησιμοποιεί επίγεια τροφοδοτικά για ενίσχυση και μετάδοση κατά το τελευταίο μίλι.
Και τέλος, ακόμη και σε πολυσύχναστες περιοχές κατά την αρχική διάθεση, υπάρχει η δυνατότητα χρήσης για δορυφόρους χαμηλής τροχιάς με εξαιρετικά ελάχιστη καθυστέρηση. Οι ίδιες οι χρηματοοικονομικές εταιρείες δίνουν πολλά χρήματα στα χέρια σας - λίγο πιο γρήγορα για να λάβετε ζωτικά δεδομένα από όλο τον κόσμο. Και παρόλο που τα δεδομένα μέσω του Starlink θα έχουν μεγαλύτερη διαδρομή από το συνηθισμένο - στο διάστημα - η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό είναι 50% υψηλότερη από ό,τι στο γυαλί χαλαζία, και αυτό πληρώνει περισσότερο τη διαφορά όταν μεταδίδεται σε μεγαλύτερες αποστάσεις.
Αρνητικές επιπτώσεις
Η τελευταία ενότητα είναι αφιερωμένη στις αρνητικές συνέπειες. Ο σκοπός του άρθρου είναι να σας απαλλάξει από τις παρανοήσεις σχετικά με το έργο και τις πιθανές αρνητικές συνέπειες των διαφωνιών προκαλούν τα περισσότερα. Θα δώσω κάποιες πληροφορίες, απέχοντας από περιττές ερμηνείες. Εξακολουθώ να μην είμαι οξυδερκής, και δεν έχω πληροφορίες ούτε από το SpaceX.
Οι περισσότερες, κατά τη γνώμη μου, οι πιο σοβαρές συνέπειες είναι η αυξημένη πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Ακόμη και στη γενέτειρά μου την Πασαντίνα, μια πολυσύχναστη και πλούσια σε τεχνολογία πόλη με πληθυσμό άνω του ενός εκατομμυρίου, που φιλοξενεί πολλά παρατηρητήρια, ένα πανεπιστήμιο παγκόσμιας κλάσης και τη μεγαλύτερη εγκατάσταση της NASA, οι επιλογές είναι περιορισμένες όσον αφορά τις υπηρεσίες Διαδικτύου. Σε όλες τις ΗΠΑ και στον υπόλοιπο κόσμο, το Διαδίκτυο έχει γίνει μια υπηρεσία κοινής ωφέλειας που αναζητά ενοικίαση, με τους παρόχους υπηρεσιών διαδικτύου να αποσπούν τα 50 εκατομμύρια δολάρια το μήνα σε ένα άνετο, μη ανταγωνιστικό περιβάλλον. Ίσως, οποιαδήποτε υπηρεσία που παρέχεται σε διαμερίσματα και κτίρια κατοικιών είναι ένα κοινόχρηστο διαμέρισμα, αλλά η ποιότητα των υπηρεσιών Διαδικτύου είναι χαμηλότερη ακόμη και από το νερό, το ηλεκτρικό ρεύμα ή το φυσικό αέριο.
Το πρόβλημα με το status quo είναι ότι, σε αντίθεση με το νερό, τον ηλεκτρισμό ή το φυσικό αέριο, το Διαδίκτυο είναι ακόμα νέο και εξελίσσεται γρήγορα. Βρίσκουμε συνεχώς νέες χρήσεις για αυτό. Το πιο επαναστατικό δεν είναι ακόμα ανοιχτό, αλλά τα πακέτα σχέδια καταπνίγουν τη δυνατότητα ανταγωνισμού και καινοτομίας. Δισεκατομμύρια άνθρωποι μένουν πίσω
Η Starlink, από την άλλη, διανέμοντας συνεχώς το Διαδίκτυο από τον ουρανό, παραβιάζει αυτό το μοντέλο. Δεν γνωρίζω ακόμη κανέναν άλλο καλύτερο τρόπο για να συνδέσω δισεκατομμύρια ανθρώπους στο διαδίκτυο. Η SpaceX βρίσκεται σε καλό δρόμο για να γίνει ISP και ενδεχομένως εταιρεία Διαδικτύου που συναγωνίζεται την Google και το Facebook. Βάζω στοίχημα ότι δεν το σκέφτηκες.
Δεν είναι προφανές ότι το δορυφορικό internet είναι η καλύτερη επιλογή. Το SpaceX, και μόνο το SpaceX, είναι σε θέση να δημιουργήσει γρήγορα έναν τεράστιο αστερισμό δορυφόρων που μόνος του έχει σκοτώσει μια δεκαετία για να σπάσει το κυβερνητικό-στρατιωτικό μονοπώλιο για την εκτόξευση διαστημικών σκαφών. Ακόμα κι αν το Iridium ξεπέρασε τα κινητά τηλέφωνα κατά δέκα φορές, δεν θα επιτυγχανόταν ευρεία υιοθέτηση χρησιμοποιώντας παραδοσιακά μαξιλαράκια εκτόξευσης. Χωρίς τη SpaceX και το μοναδικό επιχειρηματικό της μοντέλο, οι πιθανότητες είναι μεγάλες ότι το παγκόσμιο δορυφορικό Διαδίκτυο απλά δεν θα συμβεί ποτέ.
Το δεύτερο μεγάλο πλήγμα θα έρθει στην αστρονομία. Μετά την εκτόξευση των πρώτων 60 δορυφόρων Starlink, υπήρξε ένα κύμα κριτικής από τη διεθνή αστρονομική κοινότητα, λέγοντας ότι ο πολλαπλασιασμένος αριθμός δορυφόρων θα εμπόδιζε την πρόσβασή τους στον νυχτερινό ουρανό. Υπάρχει ένα ρητό: μεταξύ των αστρονόμων, είναι πιο ψύχραιμος αυτός που έχει μεγαλύτερο τηλεσκόπιο. Χωρίς υπερβολές, η αστρονομία στη σύγχρονη εποχή είναι ένα εξαιρετικά δύσκολο έργο, που θυμίζει έναν συνεχή αγώνα για τη βελτίωση της ποιότητας της ανάλυσης στο πλαίσιο της αυξανόμενης φωτορύπανσης και άλλων πηγών θορύβου.
Το τελευταίο πράγμα που χρειάζεται ένας αστρονόμος είναι χιλιάδες φωτεινοί δορυφόροι που αναβοσβήνουν στο επίκεντρο ενός τηλεσκοπίου. Πράγματι, ο αρχικός αστερισμός του Ιριδίου ήταν διαβόητος επειδή είχε «ανθίσεις» λόγω των μεγάλων πλαισίων που αντανακλούσαν το ηλιακό φως σε μικρές περιοχές της Γης. Έτυχε να έφτασαν τη φωτεινότητα του ενός τετάρτου της Σελήνης και μερικές φορές ακόμη και να προκαλέσουν βλάβη σε ευαίσθητους αστρονομικούς αισθητήρες. Ο φόβος ότι το Starlink θα εισβάλει στις ραδιοφωνικές ζώνες που χρησιμοποιούνται στη ραδιοαστρονομία δεν είναι επίσης αβάσιμος.
Εάν κάνετε λήψη μιας εφαρμογής δορυφορικής παρακολούθησης, μπορείτε να δείτε δεκάδες δορυφόρους να πετούν στον ουρανό ένα καθαρό απόγευμα. Οι δορυφόροι είναι ορατοί μετά τη δύση του ηλίου και πριν την αυγή, αλλά μόνο όταν φωτίζονται από τις ακτίνες του ήλιου. Αργότερα, κατά τη διάρκεια της νύχτας, οι δορυφόροι είναι αόρατοι στη σκιά της Γης. Μικροσκοπικά, εξαιρετικά απόμακρα, κινούνται πολύ γρήγορα. Υπάρχει πιθανότητα να κρύψουν ένα μακρινό αστέρι για λιγότερο από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου, αλλά νομίζω ότι ακόμη και η ανίχνευση αυτού είναι μια ακόμη αιμορροΐδα.
Η έντονη ανησυχία για την έκλαμψη του ουρανού γεννήθηκε από το γεγονός ότι το στρώμα των δορυφόρων της πρώτης εκτόξευσης ήταν παραταγμένο κοντά στον τερματιστή της Γης, δηλ. νύχτα με τη νύχτα η Ευρώπη -και ήταν καλοκαίρι- παρακολούθησε την επική εικόνα των δορυφόρων που πετούσαν στον ουρανό το βραδινό λυκόφως. Επιπλέον, προσομοιώσεις που βασίζονται σε αναφορές της FCC έδειξαν ότι οι δορυφόροι σε τροχιά 1150 km θα είναι ορατοί ακόμα και μετά το αστρονομικό λυκόφως. Γενικά, το λυκόφως περνά από τρία στάδια: πολιτικό, ναυτικό και αστρονομικό, δηλ. όταν ο ήλιος είναι 6, 12 και 18 μοίρες κάτω από τον ορίζοντα αντίστοιχα. Στο τέλος του αστρονομικού λυκόφωτος, οι ακτίνες του ήλιου είναι περίπου 650 km από την επιφάνεια στο ζενίθ, πολύ έξω από την ατμόσφαιρα και το μεγαλύτερο μέρος της χαμηλής τροχιάς της Γης. Με βάση δεδομένα από
Το τρίτο πρόβλημα είναι τα συντρίμμια σε τροχιά. ΣΕ
Οι δορυφόροι εκτοξεύονται σε υψόμετρο 350 χιλιομέτρων και στη συνέχεια πετούν με ενσωματωμένους κινητήρες στην προβλεπόμενη τροχιά τους. Οποιοσδήποτε δορυφόρος πεθαίνει κατά την εκτόξευση θα είναι εκτός τροχιάς σε λίγες εβδομάδες και δεν θα τυλίγεται πουθενά αλλού για χιλιάδες χρόνια. Αυτή η τοποθέτηση περιλαμβάνει στρατηγικά δοκιμές για δωρεάν είσοδο. Επιπλέον, οι δορυφόροι Starlink είναι επίπεδοι σε διατομή, πράγμα που σημαίνει ότι χάνοντας τον έλεγχο του υψομέτρου, εισέρχονται στα πυκνά στρώματα της ατμόσφαιρας.
Λίγοι γνωρίζουν ότι η SpaceX έχει γίνει πρωτοπόρος στην αστροναυτική, αρχίζοντας να χρησιμοποιεί εναλλακτικούς τύπους τοποθέτησης αντί για squibs. Σχεδόν όλες οι επιφάνειες εκτόξευσης χρησιμοποιούν σκουπίδια όταν αναπτύσσουν στάδια, δορυφόρους, ράμπους κ.λπ., αυξάνοντας την πιθανότητα για συντρίμμια. Το SpaceX εκτοπίζει επίσης σκόπιμα τα ανώτερα στάδια, εμποδίζοντάς τα να κρέμονται για πάντα στο διάστημα, ώστε να μην αποσυντίθενται και αποσυντίθενται στο σκληρό διαστημικό περιβάλλον.
Τέλος, το τελευταίο θέμα που θα ήθελα να αναφέρω είναι η πιθανότητα η SpaceX να αντικαταστήσει το υπάρχον μονοπώλιο του Διαδικτύου δημιουργώντας το δικό της. Στη θέση του, το SpaceX έχει ήδη μονοπωλήσει τις εκτοξεύσεις. Μόνο η επιθυμία των αντίπαλων κυβερνήσεων να αποκτήσουν εγγυημένη πρόσβαση στο διάστημα αποτρέπει την απόσυρση ακριβών και απαρχαιωμένων πυραύλων, οι οποίοι συχνά συναρμολογούνται από μεγάλους μονοπωλιακούς αμυντικούς εργολάβους.
Δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι η SpaceX εκτοξεύει 2030 από τους δορυφόρους της ετησίως το 6000, συν μερικούς κατασκοπευτικούς δορυφόρους. Οι φτηνοί και αξιόπιστοι δορυφόροι SpaceX θα πουλήσουν "χώρο rack" για συσκευές τρίτων. Κάθε πανεπιστήμιο που κατασκευάζει μια διαστημική κάμερα μπορεί να την βάλει σε τροχιά χωρίς να χρειάζεται να καλύψει το κόστος κατασκευής μιας ολόκληρης διαστημικής πλατφόρμας. Με τόσο προηγμένη και απεριόριστη πρόσβαση στο διάστημα, το Starlink συνδέεται ήδη με δορυφόρους, ενώ οι ιστορικοί κατασκευαστές αποτελούν παρελθόν.
Υπάρχουν παραδείγματα στην ιστορία διορατικών εταιρειών που έχουν καταλάβει τόσο τεράστια θέση στην αγορά που τα ονόματά τους έχουν γίνει γνωστά ονόματα: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.
Το πρόβλημα μπορεί να προκύψει όταν μια πρωτοπόρος εταιρεία επιδίδεται σε αντιανταγωνιστικές πρακτικές προκειμένου να διατηρήσει το μερίδιο αγοράς της, αν και αυτό έχει επιτραπεί συχνά από τον Πρόεδρο Ρίγκαν. Η SpaceX θα μπορούσε να διατηρήσει το μονοπώλιο του Starlink αναγκάζοντας άλλους προγραμματιστές αστερισμών να εκτοξεύουν δορυφόρους σε vintage σοβιετικούς πυραύλους. Παρόμοιες ενέργειες που έγιναν
Ακόμα πιο ανησυχητικό είναι ότι η ανάπτυξη δεκάδων χιλιάδων δορυφόρων χαμηλής τροχιάς από το SpaceX θα μπορούσε να σχεδιαστεί ως επιλογή των κοινών. Μια ιδιωτική εταιρεία, επιδιώκοντας προσωπικό όφελος, αρπάζει σε μόνιμη ιδιοκτησία τις πάλαι ποτέ δημόσιες και μη κατειλημμένες τροχιακές θέσεις. Και ενώ οι καινοτομίες του SpaceX κατέστησαν δυνατό να κερδίζει κανείς πραγματικά χρήματα στο κενό, μεγάλο μέρος του πνευματικού κεφαλαίου του SpaceX κατασκευάστηκε με δισεκατομμύρια δολάρια σε ερευνητικούς προϋπολογισμούς.
Από τη μία, χρειαζόμαστε νόμους που θα προστατεύουν τα μέσα ιδιωτικών επενδύσεων, έρευνας και ανάπτυξης. Χωρίς αυτήν την προστασία, οι καινοτόμοι δεν θα μπορούν να χρηματοδοτήσουν φιλόδοξα έργα ή θα μεταφέρουν τις εταιρείες τους εκεί όπου τους παρέχεται τέτοια προστασία. Ούτως ή άλλως το κοινό υποφέρει γιατί δεν παράγονται κέρδη. Από την άλλη πλευρά, χρειάζονται νόμοι που θα προστατεύουν τους ανθρώπους, τους ονομαστικούς ιδιοκτήτες του δημόσιου τομέα, συμπεριλαμβανομένου του ουρανού, από ιδιωτικές οντότητες που αναζητούν ενοίκιο που προσαρτούν δημόσια αγαθά. Από μόνο του, κανένα από τα δύο δεν είναι αλήθεια ή ακόμη και δυνατό. Οι εξελίξεις της SpaceX παρέχουν την ευκαιρία να βρούμε ένα χαρούμενο μέσο σε αυτή τη νέα αγορά. Θα συνειδητοποιήσουμε ότι έχει βρεθεί όταν μεγιστοποιήσουμε τη συχνότητα της καινοτομίας και τη δημιουργία κοινωνικής πρόνοιας.
Τελικές σκέψεις
Έγραψα αυτό το άρθρο μόλις ολοκλήρωσα ένα άλλο -
Οι πλούσιοι και οι στρατιωτικοί χρησιμοποιούν δορυφορικό Διαδίκτυο εδώ και πολύ καιρό, αλλά το πανταχού παρόν, γενικό και φθηνό Starlink απλά δεν είναι δυνατό χωρίς το Starship.
Το λανσάρισμα έχει συζητηθεί εδώ και πολύ καιρό, αλλά το Starship, το οποίο είναι αρκετά φθηνό και επομένως ενδιαφέρουσα πλατφόρμα, είναι αδύνατο χωρίς το Starlink.
Η επανδρωμένη αστροναυτική έχει συζητηθεί εδώ και πολύ καιρό, και αν —
Πηγή: www.habr.com