{"id":52898,"date":"2019-11-19T00:00:00","date_gmt":"2019-11-18T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/starlink-delo-krupnoe"},"modified":"2020-02-18T14:00:43","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:43","slug":"starlink-delo-krupnoe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/news\/starlink-delo-krupnoe","title":{"rendered":"Starlink \u2014 un proyecto importante","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Starlink
\nEste art\u00edculo forma parte de una serie dedicada a la educaci\u00f3n en tecnolog\u00edas espaciales<\/a><\/noindex>.<\/em><\/p>\n

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Starlink<\/a><\/noindex> \u2014 el plan de SpaceX para ofrecer internet a trav\u00e9s de decenas de miles de sat\u00e9lites \u2014 es el tema principal en la prensa dedicada al espacio. Semanalmente se publican art\u00edculos sobre los \u00faltimos avances. Aunque en general el esquema es claro, al revisar los informes de la Comisi\u00f3n Federal de Comunicaciones<\/a><\/noindex>, una persona bien motivada (digamos, su humilde servidor) puede encontrar muchos detalles. Sin embargo, todav\u00eda persisten muchos malentendidos relacionados con esta nueva tecnolog\u00eda, incluso entre los comentaristas informados. Frecuentemente aparecen art\u00edculos que comparan Starlink con OneWeb y Kuiper (entre otros) como si compitieran en igualdad de condiciones. Otros autores, claramente preocupados por el bienestar del planeta, claman sobre la basura espacial, el derecho espacial, los est\u00e1ndares y la seguridad de la astronom\u00eda. Espero que, al leer este art\u00edculo, que es bastante largo, el lector comprenda mejor y se sumerja en la idea de Starlink.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Art\u00edculo anterior<\/a><\/noindex> sorprendentemente toc\u00f3 una fibra sensible en las almas de mis pocos lectores. En \u00e9l explicaba c\u00f3mo Starship llevar\u00e1 a SpaceX a la cima y, al mismo tiempo, proporcionar\u00e1 un mecanismo para nuevas investigaciones espaciales. La implicaci\u00f3n es que la industria de sat\u00e9lites tradicional no puede seguir el ritmo de SpaceX, que contin\u00faa aumentando su capacidad y reduciendo costos con la familia de cohetes Falcon, poniendo a SpaceX en una situaci\u00f3n dif\u00edcil. Por un lado, estaba creando un mercado valorado, en el mejor de los casos, en varios miles de millones al a\u00f1o. Por otro lado, alimentaba en s\u00ed misma un insaciable apetito por el dinero\u2014para construir un enorme cohete, en el que, sin embargo, casi no hay a qui\u00e9n enviar a Marte, y tampoco se espera un beneficio inmediato.<\/p>\n

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La soluci\u00f3n a este par de problemas es Starlink. Al reunir y lanzar sus propios sat\u00e9lites, SpaceX podr\u00eda crear y definir un nuevo mercado para un acceso a las comunicaciones a trav\u00e9s del espacio que sea altamente eficiente y democratizado, asegurar un flujo de financiamiento para la construcci\u00f3n de cohetes antes de que estos hundan a la empresa, y aumentar su valor econ\u00f3mico a billones. No se debe subestimar la magnitud de las ambiciones de Elon. Hay muy pocas industrias donde se manejan billones de d\u00f3lares: energ\u00eda, transporte de alta velocidad, comunicaciones, TI, salud, agricultura, gobierno, defensa. A pesar de las creencias comunes, perforaci\u00f3n espacial<\/a><\/noindex>, explotaci\u00f3n de agua en la Luna<\/a><\/noindex> y paneles solares espaciales<\/a><\/noindex> \u2014 el negocio no es viable. Elon entr\u00f3 en el sector de la energ\u00eda con su Tesla, pero solo las telecomunicaciones proporcionar\u00e1n un mercado confiable y sustancial para sat\u00e9lites y lanzamientos de cohetes.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Por primera vez, Elon Musk mir\u00f3 hacia el espacio cuando quiso contribuir sin costo alguno con 80 millones de d\u00f3lares a una misi\u00f3n para cultivar plantas en un m\u00f3dulo marciano. Construir una ciudad en Marte probablemente costar\u00e1 100,000 veces m\u00e1s, as\u00ed que Starlink es la principal apuesta de Musk para asegurar un mar de dinero, tan necesario para el patrocinio de una ciudad aut\u00f3noma en Marte<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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\u00bfPara qu\u00e9?<\/h3>\n

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Ya hab\u00eda planeado este art\u00edculo desde hace tiempo, pero solo la semana pasada se form\u00f3 una imagen completa para m\u00ed. Entonces, la presidenta de SpaceX, Gwynne Shotwell, le dio a Rob Berthon una impresionante entrevista, que luego fue cubierta para CNBC en una magn\u00edfica hilo de Twitter<\/a><\/noindex> Michael Schitz, que le dedicaron varios<\/a><\/noindex> art\u00edculos<\/a><\/noindex>. Esta entrevista mostr\u00f3 la enorme diferencia en los enfoques sobre comunicaciones satelitales entre SpaceX y los dem\u00e1s.<\/p>\n

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Concepto Starlink<\/a><\/noindex> naci\u00f3 en 2012, cuando en SpaceX se dieron cuenta de que sus clientes, en su mayor\u00eda proveedores de comunicaciones satelitales, ten\u00edan enormes reservas de dinero. Las plataformas de lanzamiento inflan los precios por el despliegue de sat\u00e9lites y, de alguna manera, omiten una etapa del trabajo: \u00bfc\u00f3mo es posible? Elon so\u00f1aba con crear una constelaci\u00f3n de sat\u00e9lites para internet y, incapaz de resistir una tarea pr\u00e1cticamente imposible, puso en marcha el proceso. El desarrollo de Starlink no estuvo exento de dificultades<\/a><\/noindex>, pero al final de este art\u00edculo, querido lector, seguramente te sorprender\u00e1s de cu\u00e1n peque\u00f1as son realmente estas dificultades, considerando la magnitud de la idea.<\/p>\n

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\u00bfEs realmente necesaria una agrupaci\u00f3n tan grande para internet? \u00bfY por qu\u00e9 ahora?<\/p>\n

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Solo en mi memoria, internet ha pasado de ser una mera diversi\u00f3n acad\u00e9mica a convertirse en la primera y \u00fanica infraestructura revolucionaria. Este no es el tema para un art\u00edculo extenso, pero supongo que la necesidad global de internet y los ingresos que genera seguir\u00e1n creciendo aproximadamente un 25% al a\u00f1o.<\/p>\n

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Hoy en d\u00eda, casi todos obtenemos internet de un peque\u00f1o n\u00famero de monopolios geogr\u00e1ficamente aislados. En los Estados Unidos, AT&T, Time Warner, Comcast y un pu\u00f1ado de jugadores m\u00e1s peque\u00f1os han dividido el territorio para evitar la competencia, cobrando precios exorbitantes por sus servicios bajo la luz de un odio casi universal.<\/p>\n

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Los proveedores tienen una raz\u00f3n de peso para su comportamiento no competitivo, adem\u00e1s de la avaricia abrumadora. Construir la infraestructura para internet \u2014torres celulares de microondas y fibra \u00f3ptica\u2014 es extremadamente costoso. Es f\u00e1cil olvidar la maravillosa naturaleza de internet. Mi abuela comenz\u00f3 a trabajar como operadora durante la Segunda Guerra Mundial, en un tiempo cuando el tel\u00e9grafo compet\u00eda por un papel estrat\u00e9gico principal con las palomas mensajeras. Para la mayor\u00eda de nosotros, la supercarretera de la informaci\u00f3n es algo et\u00e9reo e inmaterial, pero los bits viajan por un mundo f\u00edsico lleno de l\u00edmites, r\u00edos, monta\u00f1as, oc\u00e9anos, tormentas, desastres naturales y otros obst\u00e1culos. Ya en 1996, cuando se tendi\u00f3 la primera l\u00ednea de fibra \u00f3ptica por el fondo del oc\u00e9ano, Neal Stephenson escribi\u00f3 un ensayo exhaustivo sobre el ciber-turismo<\/a><\/noindex>Con su estilo agudo caracter\u00edstico, describe v\u00edvidamente el costo crudo y la complejidad de tender estas l\u00edneas, a trav\u00e9s de las cuales luego siguen corriendo las malditas \"grietas\". Durante la mayor parte de la d\u00e9cada de 2000, se tend\u00edan cables en tal cantidad que el costo de implementaci\u00f3n era asombroso.<\/p>\n

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En su momento, trabaj\u00e9 en un laboratorio \u00f3ptico y (si mi memoria no me falla) rompimos el r\u00e9cord de ese tiempo, logrando una velocidad de transmisi\u00f3n multiplexada de 500 Gb\/s. Las limitaciones electr\u00f3nicas permit\u00edan utilizar cada fibra al 0,1% de su capacidad de transmisi\u00f3n te\u00f3rica. Quince a\u00f1os despu\u00e9s, estamos listos para superar ese umbral: si la transmisi\u00f3n de datos lo sobrepasa, la fibra se fundir\u00e1, y estamos muy cerca de eso.<\/p>\n

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Y lo que hay que hacer es elevar el flujo de datos sobre esta tierra pecadora \u2014 al espacio, donde un sat\u00e9lite orbita la \"bola\" 30,000 veces en cinco a\u00f1os. Una soluci\u00f3n que parece obvia, \u00bfpor qu\u00e9 nadie se hab\u00eda atrevido a intentarlo antes?<\/p>\n

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El grupo de sat\u00e9lites Iridium, desarrollado e implementado a principios de la d\u00e9cada de 1990 por Motorola (\u00bflos recuerdas a\u00fan?), se convirti\u00f3 en la primera red de comunicaci\u00f3n global de baja \u00f3rbita (como se cuenta tentadoramente en este libro<\/a><\/noindex>). Para cuando se implement\u00f3, la capacidad de enrutar peque\u00f1os paquetes de datos desde localizadores de activos result\u00f3 ser su \u00fanico uso: los tel\u00e9fonos celulares se abarataron tanto que los tel\u00e9fonos satelitales no lograron despegar. Iridium contaba con 66 sat\u00e9lites (m\u00e1s algunos de reserva) en 6 \u00f3rbitas: el conjunto m\u00ednimo para cubrir todo el planeta.<\/p>\n

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Si a Iridium le bastaban 66 sat\u00e9lites, \u00bfpor qu\u00e9 SpaceX necesita decenas de miles? \u00bfQu\u00e9 la hace tan diferente?<\/p>\n

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SpaceX entr\u00f3 en este negocio desde el lado opuesto \u2014 comenz\u00f3 con lanzamientos. Se convirti\u00f3 en pionera en la recuperaci\u00f3n del cohete portador y as\u00ed tom\u00f3 el mercado de plataformas de lanzamiento econ\u00f3micas. Intentar superarlos con precios m\u00e1s bajos no generar\u00e1 grandes ganancias, por lo que la \u00fanica forma de aprovechar su capacidad excesiva es convertirse en su cliente. Los costos de SpaceX para lanzar sus propios sat\u00e9lites son una d\u00e9cima parte de los gastos<\/a><\/noindex> (por 1 kg) de Iridium, lo que les permite acceder a un mercado significativamente m\u00e1s amplio.<\/p>\n

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La cobertura mundial de Starlink proporcionar\u00e1 acceso a internet de alta calidad en cualquier rinc\u00f3n del mundo. Por primera vez, la disponibilidad de internet no depender\u00e1 de la proximidad del pa\u00eds o ciudad a una l\u00ednea de fibra \u00f3ptica, sino de la claridad del cielo sobre nuestras cabezas. Los usuarios de todo el mundo tendr\u00e1n acceso a un internet global libre de cadenas, independientemente de la ineficiencia y\/o la corrupci\u00f3n de sus propios gobiernos. La capacidad de Starlink para romper estos monopolios cataliza cambios positivos de incre\u00edble magnitud, que finalmente unir\u00e1n a miles de millones de personas en una comunidad cibern\u00e9tica global del futuro.<\/p>\n

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Un peque\u00f1o desv\u00edo l\u00edrico: \u00bfqu\u00e9 significa esto en realidad?<\/p>\n

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Para las personas que est\u00e1n creciendo hoy, en la era de la conectividad omnipresente, Internet es como el aire que respiramos. Simplemente est\u00e1. Pero esto \u2014 si se olvida su incre\u00edble poder para traer cambios positivos \u2014 y ya estamos en el centro de ellos. Con la ayuda de Internet, las personas pueden llamar a cuentas a sus l\u00edderes, comunicarse con otros en el otro lado del mundo, compartir ideas, inventar algo nuevo. Internet une a la humanidad. La historia de las modernizaciones es la historia del desarrollo de las posibilidades para el intercambio de datos. Primero \u2014 a trav\u00e9s de discursos y poes\u00eda \u00e9pica. Luego \u2014 por medio de la escritura, que da voz a los muertos y les habla a los vivos; la escritura permite almacenar datos y hace posible la comunicaci\u00f3n asincr\u00f3nica. La imprenta estableci\u00f3 la producci\u00f3n de noticias en serie. La comunicaci\u00f3n electr\u00f3nica ha acelerado la transmisi\u00f3n de datos a trav\u00e9s del mundo. Los dispositivos personales para tomar notas se volvieron gradualmente m\u00e1s complejos, evolucionando de cuadernos a tel\u00e9fonos m\u00f3viles, cada uno de los cuales es una computadora conectada a Internet, llena de sensores y cada d\u00eda mejor anticipando nuestras necesidades.<\/p>\n

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Una persona que utiliza la escritura y la computadora en el proceso de aprendizaje tiene m\u00e1s probabilidades de superar las limitaciones de un cerebro imperfectamente desarrollado. A\u00fan m\u00e1s alentador es que los tel\u00e9fonos m\u00f3viles son tanto potentes dispositivos de almacenamiento de datos como mecanismos para intercambiar ideas. Si antes las personas, al compartir pensamientos, confiaban en el habla que anotaban en cuadernos, hoy la norma es que los cuadernos mismos compartan ideas generadas por las personas. El esquema tradicional ha sufrido una inversi\u00f3n. La continuaci\u00f3n l\u00f3gica del proceso es alguna forma de metaconocimiento colectivo, a trav\u00e9s de dispositivos personales, a\u00fan m\u00e1s integrados en nuestro cerebro<\/a><\/noindex> y conectados entre s\u00ed. Y aunque a\u00fan nostalgiamos por la conexi\u00f3n perdida con la naturaleza y la soledad, es importante recordar que la tecnolog\u00eda y solo la tecnolog\u00eda es responsable de la mayor parte de nuestra liberaci\u00f3n de los ciclos 'naturales' de ignorancia, muerte prematura (que se puede evitar), violencia, hambre y deterioro dental.<\/p>\n

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\u00bfC\u00f3mo?<\/h3>\n

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Hablemos sobre el modelo de negocio y la arquitectura del proyecto Starlink.<\/p>\n

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Para que Starlink se convierta en un negocio rentable, los ingresos deben superar los costos de construcci\u00f3n y operaci\u00f3n. Tradicionalmente, la inversi\u00f3n de capital implica costos iniciales elevados, el uso de financiamiento especializado elaborado y mecanismos de seguro, todo para lanzar un sat\u00e9lite. Un sat\u00e9lite de comunicaci\u00f3n geoestacionario puede costar hasta 500 millones de d\u00f3lares, y ensamblarlo y lanzarlo puede tomar 5 a\u00f1os. Por lo tanto, las empresas en este sector al mismo tiempo construyen aeronaves o barcos portacontenedores. Gastos gigantescos, ingresos que apenas cubren los costos de financiaci\u00f3n y un presupuesto operativo relativamente peque\u00f1o. Por otro lado, el colapso del Iridium original se debi\u00f3 a que Motorola oblig\u00f3 al operador a pagar tarifas de licencia devastadoras, lo que llev\u00f3 a la quiebra de la empresa en solo unos meses.<\/p>\n

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Para operar este tipo de negocio, las empresas tradicionales de sat\u00e9lites ten\u00edan que servir a clientes privados y cobrar tarifas altas por la transmisi\u00f3n de datos. Las aerol\u00edneas, los puestos avanzados remotos, los barcos, las zonas de conflicto y las infraestructuras clave pagan alrededor de 5 d\u00f3lares por 1 MB, lo que es 5000 veces m\u00e1s caro que el costo tradicional de conexi\u00f3n ADSL, a pesar de la latencia en la transmisi\u00f3n de datos y la relativamente baja capacidad de ancho de banda de la conexi\u00f3n satelital.<\/p>\n

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Starlink planea competir con los proveedores de servicios terrestres, lo que significa que deber\u00e1 entregar datos a un costo inferior y, en ideal, cobrar mucho menos de 1 d\u00f3lar por 1 MB. \u00bfEs eso posible? O, si es posible, la pregunta es: \u00bfc\u00f3mo es posible?<\/p>\n

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El primer ingrediente del nuevo plato es un lanzamiento barato. Actualmente, Falcon vende un lanzamiento de 24 toneladas por aproximadamente 60 millones de d\u00f3lares, lo que equivale a 2500 d\u00f3lares por 1 kg. Sin embargo, hay mucho m\u00e1s costos internos asociados. Los sat\u00e9lites de Starlink se lanzar\u00e1n en cohetes reutilizables, as\u00ed que los costos marginales de un lanzamiento son el costo de una nueva segunda etapa (alrededor de 4 millones de d\u00f3lares), carenados (1 mill\u00f3n) y mantenimiento en tierra (~1 mill\u00f3n). En total: alrededor de 100 mil d\u00f3lares por sat\u00e9lite, es decir, m\u00e1s de 1000 veces m\u00e1s barato que lanzar un sat\u00e9lite de comunicaci\u00f3n convencional.<\/p>\n

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Sin embargo, la mayor\u00eda de los sat\u00e9lites de Starlink se lanzar\u00e1n en el Starship. De hecho, la evoluci\u00f3n de Starlink, como muestran los informes actualizados en la FCC, ofrece cierta una idea de c\u00f3mo, a medida que se materializa la idea de Starship, ha evolucionado<\/a><\/noindex> la arquitectura interna del proyecto. El n\u00famero total de sat\u00e9lites en la constelaci\u00f3n ha aumentado de 1,584 a 2,825, luego a 7,518 y, finalmente, a 30,000. Si se cree en las acumulaciones brutas, la cifra es a\u00fan mayor. El n\u00famero m\u00ednimo de sat\u00e9lites para la primera etapa de desarrollo, para que el proyecto sea viable, es de 60 unidades en 6 \u00f3rbitas (un total de 360), mientras que para una cobertura completa dentro de 53 grados del ecuador se requieren 24 \u00f3rbitas de 60 sat\u00e9lites (un total de 1,440). Esto significa 24 lanzamientos para Falcon por unos 150 millones de d\u00f3lares en gastos internos. Starship, en cambio, est\u00e1 dise\u00f1ado para lanzar hasta 400 sat\u00e9lites a la vez, aproximadamente por el mismo precio. Los sat\u00e9lites Starlink deben ser reemplazados cada 5 a\u00f1os, por lo que 6,000 sat\u00e9lites requerir\u00e1n 15 lanzamientos de Starship por a\u00f1o. Esto costar\u00eda alrededor de 100 millones de d\u00f3lares al a\u00f1o, o 15,000 d\u00f3lares por sat\u00e9lite. Cada sat\u00e9lite lanzado en Falcon pesa 227 kg; los sat\u00e9lites lanzados en Starship podr\u00edan pesar hasta 320 kg y llevar instrumentos de terceros, ser un poco m\u00e1s grandes y a\u00fan as\u00ed no superar la carga m\u00e1xima permitida.<\/p>\n

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\u00bfDe qu\u00e9 se compone el costo de los sat\u00e9lites? Entre sus pares, los sat\u00e9lites Starlink son algo inusuales. Se ensamblan, almacenan y lanzan en forma plana, lo que los hace excepcionalmente simples de producir en masa. La experiencia muestra que el costo de producci\u00f3n deber\u00eda ser aproximadamente igual al costo del lanzamiento. Si hay una gran diferencia de precio, significa que no se est\u00e1n distribuyendo los recursos correctamente, ya que la reducci\u00f3n integral de los costos marginales al disminuir los gastos no es tan significativa. \u00bfEs realmente posible tener un costo de 100,000 d\u00f3lares por sat\u00e9lite en el primer lote de varios cientos? En otras palabras, \u00bfes posible que un sat\u00e9lite Starlink sea menos complejo en su dise\u00f1o que un autom\u00f3vil?<\/p>\n

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Para responder completamente a esta pregunta, es necesario entender por qu\u00e9 el costo de un sat\u00e9lite de comunicaci\u00f3n en \u00f3rbita es 1000 veces m\u00e1s alto, a pesar de que no es 1000 veces m\u00e1s complejo. Si hablamos de forma sencilla, \u00bfpor qu\u00e9 el \"hardware\" espacial es tan caro? Hay muchas razones para esto, pero la m\u00e1s convincente en este caso es la siguiente: si el lanzamiento de un sat\u00e9lite al espacio (antes de Falcon) cuesta m\u00e1s de 100 millones, debe funcionar garantizado durante muchos a\u00f1os para generar alguna ganancia. Asegurar tal fiabilidad en la operaci\u00f3n del primer y \u00fanico producto es un proceso doloroso que puede prolongarse durante a\u00f1os, requiriendo el esfuerzo de cientos de personas. Suma a esto los costos, y ya es f\u00e1cil justificar los procesos adicionales, dado que el lanzamiento ya es costoso por s\u00ed mismo.<\/p>\n

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Starlink rompe este paradigma al crear cientos de sat\u00e9lites, corrigiendo r\u00e1pidamente los errores iniciales en el dise\u00f1o y utilizando t\u00e9cnicas de producci\u00f3n en masa para controlar los costos. Personalmente, me es f\u00e1cil imaginar la l\u00ednea de producci\u00f3n de Starlink, donde un t\u00e9cnico integra algo nuevo en la estructura y lo asegura con una brida pl\u00e1stica (del nivel de la NASA, por supuesto) en una o dos horas, manteniendo el nivel necesario de reemplazo de 16 sat\u00e9lites\/d\u00eda. El sat\u00e9lite Starlink consta de numerosos componentes complicados, pero no veo razones por las que el costo del mil\u00e9simo unitario que sale de la l\u00ednea de producci\u00f3n no pueda reducirse a 20 mil. De hecho, en mayo, Elon escribi\u00f3 en Twitter que el costo de producci\u00f3n de un sat\u00e9lite ya es inferior al costo de lanzamiento.<\/p>\n

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Tomemos un caso promedio y analicemos el tiempo de recuperaci\u00f3n, redondeando las cifras. Un sat\u00e9lite Starlink, cuyo ensamblaje y lanzamiento cuesta 100 mil, opera durante 5 a\u00f1os. \u00bfSe recuperar\u00e1, y si es as\u00ed, qu\u00e9 tan pronto?<\/p>\n

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En 5 a\u00f1os, un sat\u00e9lite Starlink dar\u00e1 la vuelta a la Tierra 30,000 veces. En cada uno de estos giros de una hora y media, pasar\u00e1 la mayor parte del tiempo sobre el oc\u00e9ano y, probablemente, 100 segundos sobre una ciudad densamente poblada. En esta breve ventana, es cuando transmite datos, ansioso por generar ganancias. Si asumimos que la antena soporta 100 haces, y cada haz transmite 100 Mb\/s, utilizando un tipo de codificaci\u00f3n moderna como 4096QAM<\/a><\/noindex>, el sat\u00e9lite genera 1000 d\u00f3lares de ganancia por vuelta \u2014 con un precio de suscripci\u00f3n de 1 d\u00f3lar por 1 Gb. Esto es suficiente para recuperar el costo de despliegue de 100 mil en una semana y simplifica considerablemente la estructura de capital. Los restantes 29,900 giros son ganancia, despu\u00e9s de deducir los costos fijos.<\/p>\n

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Las cifras estimadas pueden variar en gran medida, en ambas direcciones. Pero en cualquier caso, si puedes lanzar una agrupaci\u00f3n de sat\u00e9lites de calidad a una baja \u00f3rbita por 100,000 \u2014 o incluso por 1 mill\u00f3n por unidad \u2014 eso es una propuesta seria. A\u00fan considerando el tiempo de uso rid\u00edculamente corto, el sat\u00e9lite Starlink puede entregar 30 Pb de datos durante su vida \u00fatil \u2014 con un costo amortizado de 0,003 d\u00f3lares por 1 Gb. Adem\u00e1s, al transmitir a mayores distancias, los costos marginales pr\u00e1cticamente no aumentan.<\/p>\n

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Para entender la importancia de este modelo, comparemos r\u00e1pidamente con otros dos modelos de entrega de datos a consumidores: el tradicional \u2014 cable de fibra \u00f3ptica, y la agrupaci\u00f3n de sat\u00e9lites ofrecida por una empresa que no se especializa en lanzamientos de sat\u00e9lites.<\/p>\n

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SEA-WE-ME \u2014 un importante cable submarino de internet<\/a><\/noindex>, que conecta Francia y Singapur, se puso en funcionamiento en 2005. La capacidad es de 1.28 Tb\/s, y el costo de despliegue es de 500 millones de d\u00f3lares. Si opera al 100% de capacidad durante 10 a\u00f1os, y los gastos generales son del 100% de los costos de capital, el precio de transmisi\u00f3n ser\u00e1 de 0,02 d\u00f3lares por 1 Gb. Los cables transatl\u00e1nticos son m\u00e1s cortos y un poco m\u00e1s baratos, sin embargo, un cable submarino es solo una entidad en una larga cadena de personas que buscan dinero por la transmisi\u00f3n de datos. La estimaci\u00f3n promedio para Starlink resulta ser 8 veces m\u00e1s barata, y adem\u00e1s tienen 'todo incluido'.<\/p>\n

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\u00bfC\u00f3mo es posible? El sat\u00e9lite Starlink incorpora toda la complicada tecnolog\u00eda de conmutaci\u00f3n electr\u00f3nica necesaria para la conexi\u00f3n de cables de fibra \u00f3ptica, solo que para la transmisi\u00f3n de datos se utiliza un vac\u00edo en lugar de un cable caro y fr\u00e1gil. La transmisi\u00f3n a trav\u00e9s del espacio reduce la cantidad de monopolios c\u00f3modos y obsoletos, permitiendo a los usuarios conectarse a trav\u00e9s de un menor n\u00famero de 'hardware'.<\/p>\n

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Compar\u00e9moslo con el competidor desarrollador de sat\u00e9lites OneWeb. OneWeb planea crear una constelaci\u00f3n de 600 sat\u00e9lites, que lanzar\u00e1 a trav\u00e9s de proveedores comerciales a un costo de aproximadamente 20,000 d\u00f3lares por 1 kg. El peso de un sat\u00e9lite es de 150 kg, es decir, en un escenario ideal, el lanzamiento de una unidad costar\u00e1 aproximadamente 3 millones. El costo del \"hardware\" satelital se estima en 1 mill\u00f3n por sat\u00e9lite, lo que significa que para 2027 el costo total de la constelaci\u00f3n ser\u00e1 de 2.6 mil millones. Las pruebas realizadas por OneWeb mostraron un ancho de banda de 50 Mb\/s en su pico, idealmente, en cada uno de los 16 haces. Siguiendo el mismo esquema que usamos para calcular el costo de Starlink, obtenemos: cada sat\u00e9lite de OneWeb genera 80 d\u00f3lares por \u00f3rbita, y en total en 5 a\u00f1os generar\u00e1 2.4 millones, apenas cubriendo los gastos de lanzamiento, si contamos tambi\u00e9n la transmisi\u00f3n de datos a las regiones remotas. En total, obtenemos 1.70 d\u00f3lares por 1 GB.<\/p>\n

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Recientemente citaron las palabras de Gwynne Shotwell sobre que Starlink supuestamente es 17 veces m\u00e1s barato y r\u00e1pido que OneWeb<\/a><\/noindex>, lo que implica un precio competitivo de 0.10 d\u00f3lares por 1 GB. Y esto a\u00fan se aplica a la configuraci\u00f3n inicial de Starlink: con una producci\u00f3n menos optimizada, lanzamiento en Falcon y limitaciones en la transmisi\u00f3n de datos, y solo con cobertura en el norte de EE. UU. Resulta que SpaceX tiene una ventaja indiscutible: ya hoy pueden lanzar un sat\u00e9lite mucho m\u00e1s adecuado a un precio (por unidad) 15 veces m\u00e1s bajo que el de sus competidores. Starship ampliar\u00e1 esa ventaja 100 veces, si no m\u00e1s, por lo que no es dif\u00edcil imaginar que para 2027 SpaceX lance 30,000 sat\u00e9lites por menos de 1 mil millones de d\u00f3lares, gran parte de los cuales financiar\u00e1 de su propio bolsillo.<\/p>\n

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Estoy seguro de que hay an\u00e1lisis m\u00e1s optimistas sobre OneWeb y otros desarrolladores prometedores de constelaciones de sat\u00e9lites, pero a\u00fan no s\u00e9 c\u00f3mo han organizado sus proyectos.<\/p>\n

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Recientemente, Morgan Stanley calcul\u00f3<\/a><\/noindex>, que los sat\u00e9lites de Starlink costar\u00e1n 1 mill\u00f3n por ensamblaje y 830 mil por lanzamiento. Gwynne Shotwell respondi\u00f3: seg\u00fan ella, \"dio un gran paso en falso\"<\/a><\/noindex>. Curiosamente, las cifras son similares a nuestros c\u00e1lculos sobre los costos de OneWeb, y, groseramente, 10 veces m\u00e1s altas que la estimaci\u00f3n inicial de Starlink. El uso de Starship y la producci\u00f3n industrial de sat\u00e9lites podr\u00eda reducir el costo de despliegue de los sat\u00e9lites a aproximadamente 35 mil por unidad. Y esto es una cifra sorprendentemente baja.<\/p>\n

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El \u00faltimo punto queda por resolver: comparar las ganancias por cada vatios de energ\u00eda solar generada para Starlink. Seg\u00fan las fotograf\u00edas en su sitio web, cada panel solar de los sat\u00e9lites tiene un \u00e1rea de aproximadamente 60 m\u00b2, es decir, genera en promedio unos 3 kW o 4,5 kWh por \u00f3rbita. Seg\u00fan estimaciones aproximadas, cada \u00f3rbita generar\u00e1 1000 d\u00f3lares y cada sat\u00e9lite genera alrededor de 220 d\u00f3lares por kWh. Esto es 10,000 veces m\u00e1s que el costo mayorista de la energ\u00eda solar, lo que confirma una vez m\u00e1s: la obtenci\u00f3n de energ\u00eda solar en el espacio es una empresa desalentadora<\/a><\/noindex>. Y la modulaci\u00f3n de microondas para la transmisi\u00f3n de datos implica un costo adicional exorbitante.<\/p>\n

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Arquitectura<\/h3>\n

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En la secci\u00f3n anterior, present\u00e9 de manera bastante sencilla una parte no trivial de la arquitectura de Starlink: c\u00f3mo opera con la densidad de poblaci\u00f3n extremadamente desigual del planeta. El sat\u00e9lite Starlink emite haces enfocados que forman puntos en la superficie del planeta. Los suscriptores dentro de un punto comparten un ancho de banda. Las dimensiones del punto est\u00e1n determinadas por la f\u00edsica fundamental: su ancho inicial es (altura del sat\u00e9lite \u00d7 longitud de la microonda \/ di\u00e1metro de la antena), lo que para un sat\u00e9lite Starlink, en el mejor de los casos, equivale a un par de kil\u00f3metros.<\/p>\n

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En la mayor\u00eda de las ciudades, la densidad de poblaci\u00f3n es de aproximadamente 1000 personas\/km\u00b2, aunque en algunos lugares puede ser mayor. En ciertas \u00e1reas de Tokio o en Manhattan, un punto puede llegar a incluir m\u00e1s de 100,000 personas. Afortunadamente, en cualquier ciudad densa como esta existe un mercado interno competitivo de internet de banda ancha, sin mencionar una red m\u00f3vil altamente desarrollada. Pero, de todos modos, si en un momento dado hay m\u00faltiples sat\u00e9lites de una misma constelaci\u00f3n sobre la ciudad, se puede aumentar la capacidad a trav\u00e9s de la separaci\u00f3n espacial de las antenas, as\u00ed como la distribuci\u00f3n de frecuencias. En otras palabras, decenas de sat\u00e9lites pueden enfocar el haz m\u00e1s potente en un solo punto, y los usuarios en esa regi\u00f3n utilizar\u00e1n terminales terrestres que distribuir\u00e1n las solicitudes entre los sat\u00e9lites.<\/p>\n

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Si en las etapas iniciales el mercado m\u00e1s adecuado para los servicios se encuentra en \u00e1reas remotas, rurales o suburbanas, los fondos para futuras implementaciones provendr\u00e1n de servicios de mejor calidad enfoc\u00e1ndose en ciudades densamente pobladas. El escenario es precisamente lo opuesto al esquema est\u00e1ndar de expansi\u00f3n de mercado, donde los servicios competitivos dirigidos a las ciudades inevitablemente sufren una disminuci\u00f3n en las ganancias a medida que intentan expandirse hacia \u00e1reas m\u00e1s pobres y d\u00e9bilmente pobladas.<\/p>\n

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Hace varios a\u00f1os, cuando realic\u00e9 los c\u00e1lculos, era el mejor mapa de densidad de poblaci\u00f3n<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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\"Starlink<\/a><\/noindex><\/p>\n

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Tom\u00e9 los datos de esta imagen y elabor\u00e9 3 gr\u00e1ficos que se detallan a continuaci\u00f3n. El primero muestra la frecuencia del \u00e1rea terrestre seg\u00fan la densidad de poblaci\u00f3n. Lo m\u00e1s interesante es que gran parte de la Tierra no est\u00e1 poblada en absoluto, mientras que pr\u00e1cticamente en ninguna regi\u00f3n hay m\u00e1s de 100 personas\/km\u00b2.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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El segundo gr\u00e1fico muestra la frecuencia de personas seg\u00fan la densidad de poblaci\u00f3n. Y aunque la mayor parte del planeta no est\u00e1 poblada, la mayor\u00eda de la gente vive en \u00e1reas donde hay entre 100 y 1000 personas por km\u00b2. La naturaleza ampliada de este pico (por orden de magnitud mayor) refleja la bimodalidad en los patrones de urbanizaci\u00f3n. 100 personas\/km\u00b2 son \u00e1reas rurales relativamente poco pobladas, mientras que la cifra de 1000 personas\/km\u00b2 es caracter\u00edstica de los suburbios. Los centros urbanos f\u00e1cilmente muestran 10,000 personas\/km\u00b2, mientras que la poblaci\u00f3n de Manhattan es de 25,000 personas\/km\u00b2.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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El tercer gr\u00e1fico muestra la densidad de poblaci\u00f3n seg\u00fan la latitud. Es evidente que casi toda la poblaci\u00f3n est\u00e1 concentrada entre los 20 y 40 grados de latitud norte. As\u00ed se ha estructurado geogr\u00e1ficamente e hist\u00f3ricamente, ya que una gran parte del hemisferio sur est\u00e1 ocupada por el oc\u00e9ano. Aun as\u00ed, tal densidad de poblaci\u00f3n representa un desaf\u00edo alarmante para los arquitectos de la agrupaci\u00f3n, ya que en ambos hemisferios los sat\u00e9lites pasan la misma cantidad de tiempo. Adem\u00e1s, un sat\u00e9lite que orbita la Tierra a un \u00e1ngulo, digamos, de 50 grados, pasar\u00e1 m\u00e1s tiempo m\u00e1s cerca de los l\u00edmites indicados en latitud. Por eso, Starlink necesita solo 6 \u00f3rbitas para dar servicio al norte de EE. UU., mientras que para cubrir el ecuador se requieren 24.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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De hecho, si se combina el gr\u00e1fico de densidad de poblaci\u00f3n con el gr\u00e1fico de densidad de la constelaci\u00f3n de sat\u00e9lites, la elecci\u00f3n de \u00f3rbitas se vuelve obvia. Cada histograma representa uno de los cuatro informes de SpaceX en la FCC. Personalmente, creo que cada nuevo informe es como una versi\u00f3n ampliada del anterior, pero de todos modos, no es dif\u00edcil notar c\u00f3mo los sat\u00e9lites adicionales aumentan la capacidad sobre las regiones correspondientes en el hemisferio norte. En contraposici\u00f3n, una impresionante capacidad no utilizada se mantiene sobre el hemisferio sur \u2014 \u00a1al\u00e9grate, querida Australia!<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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\u00bfQu\u00e9 sucede con los datos de los usuarios cuando llegan al sat\u00e9lite? En la versi\u00f3n inicial, el sat\u00e9lite Starlink los transmit\u00eda de inmediato de regreso a una estaci\u00f3n terrestre dedicada cercana a las zonas de servicio. Esta configuraci\u00f3n se denomina 'retransmisi\u00f3n directa'. En el futuro, los sat\u00e9lites Starlink tendr\u00e1n la capacidad de comunicarse entre s\u00ed mediante l\u00e1ser. En su punto m\u00e1ximo, el intercambio de datos alcanzar\u00e1 su punto m\u00e1ximo sobre las ciudades densamente pobladas, pero los datos podr\u00e1n distribuirse a trav\u00e9s de una red de l\u00e1seres en dos dimensiones. En la pr\u00e1ctica, esto significa que hay una enorme posibilidad de una red de transporte de comunicaci\u00f3n encubierta en la red de sat\u00e9lites, es decir, los datos de los usuarios pueden 'retransmitirse a la Tierra' en cualquier lugar adecuado. En la pr\u00e1ctica, creo que las estaciones terrestres de SpaceX se combinar\u00e1n con nodos de intercambio de tr\u00e1fico<\/a><\/noindex> fuera de las ciudades.<\/p>\n

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Resulta que la comunicaci\u00f3n sat\u00e9lite-sat\u00e9lite es una tarea no trivial, si los sat\u00e9lites no se mueven juntos. En los informes m\u00e1s recientes de la FCC se informa de 11 grupos orbitales de sat\u00e9lites bien definidos. Dentro de un grupo espec\u00edfico, los sat\u00e9lites se mueven a la misma altura, bajo el mismo \u00e1ngulo, con la misma excentricidad, lo que significa que los l\u00e1seres pueden localizar a los sat\u00e9lites con bastante facilidad. Pero las velocidades de acercamiento entre los grupos se miden en km\/s, por lo que la comunicaci\u00f3n entre los grupos, si es que es posible, debe llevarse a cabo a trav\u00e9s de conexiones de microondas cortas y de r\u00e1pida gesti\u00f3n.<\/p>\n

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La topolog\u00eda de grupos orbitales es como la teor\u00eda corpuscular-ondulatoria de la luz y no se relaciona especialmente con nuestro ejemplo, pero, en mi opini\u00f3n, es hermosa, por lo que la inclu\u00ed en el art\u00edculo. Si este apartado no te interesa, puedes pasar directamente a \"Las limitaciones de la f\u00edsica fundamental\".<\/p>\n

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El torus \u2014o rosquilla\u2014 es un objeto matem\u00e1tico definido por dos radios. Es bastante sencillo dibujar c\u00edrculos en la superficie del torus: paralelos o perpendiculares a su forma. Es posible que te sorprenda descubrir que hay otros dos conjuntos de c\u00edrculos que se pueden dibujar en la superficie del torus, y ambos pasan a trav\u00e9s del agujero en su centro y alrededor de su contorno. Se trata de las \u00abcircunferencias de Vallarso\u00bb<\/a><\/noindex>, y utilic\u00e9 esta construcci\u00f3n cuando dise\u00f1\u00e9 el toroide para la bobina de Tesla \"Hombre en Llamas\" en 2015.<\/p>\n

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\r\n \"Reproducir\r\n
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Y aunque las \u00f3rbitas de los sat\u00e9lites son, estrictamente hablando, elipsoides y no c\u00edrculos, la misma construcci\u00f3n se aplica en el caso de Starlink. Un grupo de 4500 sat\u00e9lites en varios planos orbitales, todos bajo un mismo \u00e1ngulo, forman una capa que se mueve continuamente sobre la superficie de la Tierra. La capa dirigida hacia el norte se despliega sobre un punto de latitud espec\u00edfico y se mueve de regreso hacia el sur. Para evitar colisiones, las \u00f3rbitas se alargar\u00e1n ligeramente, de modo que la capa que se mueve hacia el norte estar\u00e1 unos kil\u00f3metros m\u00e1s arriba (o abajo) que la que se mueve hacia el sur. Juntas, estas dos capas forman un torus de forma inflada, como se muestra a continuaci\u00f3n en un esquema muy simplificado.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Recuerda que dentro de este torus la comunicaci\u00f3n se lleva a cabo entre sat\u00e9lites vecinos. En t\u00e9rminos generales, no hay conexiones directas y prolongadas entre sat\u00e9lites en diferentes capas, ya que las velocidades de acercamiento para la gu\u00eda l\u00e1ser son demasiado altas. La trayectoria de transmisi\u00f3n de datos entre las capas, a su vez, pasa por encima o por debajo del torus.<\/p>\n

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En total, 30,000 sat\u00e9lites estar\u00e1n posicionados en 11 toros anidados, \u00a1muy alejados de la \u00f3rbita de la ISS! En este esquema se muestra c\u00f3mo est\u00e1n empaquetadas todas estas capas, sin un excesivo excentricidad.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Y, por \u00faltimo, es necesario reflexionar sobre la altura \u00f3ptima de vuelo. Existe un dilema: \u00bfuna altura baja que ofrece una mayor capacidad de transmisi\u00f3n con rayos m\u00e1s peque\u00f1os, o una mayor que permite cubrir todo el planeta con menos sat\u00e9lites? Con el tiempo, en los informes de la FCC de SpaceX se ha hablado de alturas cada vez m\u00e1s bajas, ya que, perfeccion\u00e1ndose, Starship hace posible el despliegue r\u00e1pido de configuraciones m\u00e1s grandes.<\/p>\n

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La baja altura tambi\u00e9n tiene otras ventajas, incluyendo un menor riesgo de colisi\u00f3n con basura espacial o consecuencias negativas por fallos en el equipo. Debido a la mayor resistencia atmosf\u00e9rica, los sat\u00e9lites Starlink situados m\u00e1s abajo (330 km) se desintegrar\u00e1n dentro de unas pocas semanas tras perder el control de orientaci\u00f3n. De hecho, los 300 km es una altura a la que los sat\u00e9lites casi no vuelan, y mantener esa altura requerir\u00e1 un motor el\u00e9ctrico de propulsi\u00f3n Krypton, as\u00ed como un dise\u00f1o aerodin\u00e1mico. Te\u00f3ricamente, un sat\u00e9lite con forma suficientemente afilada, impulsado por un motor el\u00e9ctrico, podr\u00eda mantenerse de manera estable a 160 km, pero dif\u00edcilmente SpaceX lanzar\u00e1 sat\u00e9lites tan bajo, ya que todav\u00eda tiene algunos trucos bajo la manga para aumentar la capacidad de transmisi\u00f3n.<\/p>\n

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Restricciones de la f\u00edsica fundamental<\/h3>\n

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Parece poco probable que los precios de colocaci\u00f3n de sat\u00e9lites alguna vez caigan por debajo de 35,000, incluso si la producci\u00f3n es avanzada y completamente automatizada, y los barcos Starship son completamente reutilizables; adem\u00e1s, no est\u00e1 del todo claro qu\u00e9 restricciones impondr\u00e1 la f\u00edsica al sat\u00e9lite. El an\u00e1lisis anterior supone una capacidad m\u00e1xima de 80 Gb\/s (redondeando a 100 rayos, cada uno capaz de transmitir 100 Mb\/s).<\/p>\n

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El l\u00edmite extremo de capacidad del canal est\u00e1 establecido en el teorema de Shannon-Hartley<\/a><\/noindex> y se expresa en estad\u00edsticas de ancho de banda (1 + SNR). El ancho de banda suele estar limitado por el espectro disponible<\/a><\/noindex>, mientras que el SNR es la energ\u00eda disponible del sat\u00e9lite, el ruido de fondo y las interferencias en el canal debido a la imperfecci\u00f3n de las antenas<\/a><\/noindex>. Otro obst\u00e1culo notable es la velocidad de procesamiento. Los \u00faltimos FPGA Xilinx Ultrascale+ tienen una capacidad de la serie GTM de hasta 58 Gb\/s.<\/a><\/noindex>, que es adecuado dadas las actuales limitaciones de capacidad informativa del canal sin desarrollar ASIC personalizados. Pero incluso as\u00ed, 58 Gb\/s requerir\u00e1n una distribuci\u00f3n considerable de frecuencias, probablemente en bandas Ka o V. La banda V (40\u201375 GHz) tiene ciclos m\u00e1s accesibles, pero es m\u00e1s susceptible a la absorci\u00f3n atmosf\u00e9rica, especialmente en \u00e1reas de alta humedad.<\/p>\n

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\u00bfSon pr\u00e1cticos 100 haces? Este problema tiene dos aspectos: el ancho del haz y la densidad de elementos de la matriz de antenas en fase. El ancho del haz se determina mediante la longitud de onda dividida por el di\u00e1metro de la antena. La matriz de antenas digitales en fase sigue siendo una tecnolog\u00eda especializada, pero las dimensiones \u00fatiles m\u00e1ximas est\u00e1n determinadas por el ancho de los hornos de fusi\u00f3n<\/a><\/noindex> (aprox. 1m), y utilizar comunicaciones de radiofrecuencia podr\u00eda resultar costoso. La longitud de onda en la banda Ka es de aproximadamente 1 cm, y el ancho del haz debe ser de 0,01 radianes, con un ancho de espectro al nivel del 50% de la amplitud. Supongamos que el \u00e1ngulo s\u00f3lido del haz es de 1 estereorradi\u00e1n (similar al campo de visi\u00f3n de un objetivo de c\u00e1mara de 50 mil\u00edmetros), entonces en este \u00e1rea, 2500 haces separados ser\u00edan suficientes. La linealidad implica que 2500 haces requerir\u00e1n al menos 2500 elementos de antena dentro de la matriz, lo cual es factible en principio, aunque dif\u00edcil de ejecutar. \u00a1Y todo esto se calentar\u00e1 bastante!<\/p>\n

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En total, 2500 canales, cada uno soportando 58 Gb\/s, son una enorme cantidad de informaci\u00f3n; en t\u00e9rminos simples, ser\u00eda 145 Tb\/s. Para comparar, todo el tr\u00e1fico de Internet en 2020 se esperaba que promediara alrededor de 640 Tb\/s<\/a><\/noindex>. Buenas noticias para aquellos preocupados por el fundamentalmente bajo ancho de banda del internet satelital. Si la constelaci\u00f3n de 30,000 sat\u00e9lites se activa para 2026, el tr\u00e1fico de Internet global podr\u00eda alcanzar potencialmente 800 Tb\/s. Si la mitad de este volumen es proporcionado por ~500 sat\u00e9lites sobre \u00e1reas densamente pobladas en cualquier momento dado, la capacidad de pico por sat\u00e9lite ser\u00eda aproximadamente 800 Gb\/s, lo que es 10 veces m\u00e1s alto que nuestros c\u00e1lculos iniciales, es decir, los ingresos potenciales podr\u00edan aumentar 10 veces.<\/p>\n

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Para un sat\u00e9lite en una \u00f3rbita de 330 kil\u00f3metros, un haz de 0,01 radianes cubre un \u00e1rea de 10 km\u00b2. En \u00e1reas especialmente pobladas como Manhattan, esa \u00e1rea puede albergar hasta 300,000 personas. \u00bfY si todos se sientan a ver Netflix (7 Mb\/s en calidad HD) al mismo tiempo? La demanda total de datos ser\u00eda de 2000 GB\/s, que es aproximadamente 35 veces mayor que la actual restricci\u00f3n estricta impuesta por la interfaz FPGA de salida secuencial. De esta situaci\u00f3n hay dos soluciones, de las cuales solo una es f\u00edsicamente posible.<\/p>\n

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La primera es lanzar m\u00e1s sat\u00e9lites al espacio para que en cualquier momento dado haya m\u00e1s de 35 sobre las \u00e1reas de alta demanda. Si tomamos nuevamente 1 estereorradian como un segmento del cielo dirigible y una altura orbital media de 400 km, obtenemos una densidad de agrupaci\u00f3n de 0,0002\/km\u00b2, o un total de 100,000 \u2014 si se distribuyen uniformemente sobre toda la superficie de la Tierra. Recordemos que las \u00f3rbitas elegidas por SpaceX aumentan dr\u00e1sticamente la densidad de cobertura sobre las \u00e1reas densamente pobladas dentro de los 20-40 grados de latitud norte, y ya el n\u00famero de 30,000 sat\u00e9lites parece m\u00e1gico.<\/p>\n

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La segunda idea es mucho m\u00e1s genial, pero, lamentablemente, irrealizable. Recordemos que el ancho del haz est\u00e1 definido por la anchura de la antena de fase. \u00bfQu\u00e9 pasar\u00eda si m\u00faltiples matrices en varios sat\u00e9lites combinaran sus potencias, creando un haz m\u00e1s estrecho \u2014 al igual que los radiotelescopios como el mismo VLA<\/a><\/noindex> \u00bf(Very Large Array)? Este m\u00e9todo conlleva una complejidad: la base entre los sat\u00e9lites necesitar\u00eda calcularse con precisi\u00f3n \u2014 hasta el submil\u00edmetro \u2014 para estabilizar la fase del haz. E incluso si eso fuera posible, el haz resultante apenas podr\u00eda contener l\u00f3bulos laterales, dada la baja densidad de la agrupaci\u00f3n de sat\u00e9lites en el cielo. En la tierra, el ancho del haz se reducir\u00eda a unos pocos mil\u00edmetros (suficiente para rastrear una antena de tel\u00e9fono celular), pero habr\u00eda millones de ellas \u2014 debido a la d\u00e9bil cancelaci\u00f3n intermedia. Gracias a la maldici\u00f3n de la matriz de antenas espaciadas<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Resulta que la separaci\u00f3n de canales mediante dispersi\u00f3n angular \u2014 dado que los sat\u00e9lites est\u00e1n separados por el cielo \u2014 proporciona mejoras adecuadas en la capacidad sin violar las leyes de la f\u00edsica.<\/p>\n

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Aplicaci\u00f3n<\/h3>\n

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\u00bfCu\u00e1l es el perfil del cliente de Starlink? Por defecto, son cientos de millones de usuarios con antenas del tama\u00f1o de una caja de pizza en los techos de sus casas, pero tambi\u00e9n hay otras fuentes de altos ingresos.<\/p>\n

<\/p>\n

En \u00e1reas remotas y rurales, las estaciones terrestres no necesitan redes de antenas en fase para maximizar el ancho del haz, por lo que es posible utilizar dispositivos de suscripci\u00f3n m\u00e1s peque\u00f1os: desde rastreadores de activos IoT hasta tel\u00e9fonos satelitales de bolsillo, balizas de emergencia o instrumentos cient\u00edficos para el seguimiento de animales.<\/p>\n

<\/p>\n

En entornos urbanos densamente poblados, Starlink proporcionar\u00e1 una red de transporte primaria y de respaldo para la red celular. Se podr\u00e1 instalar una estaci\u00f3n terrestre de alto rendimiento en la parte superior de cada torre celular, utilizando fuentes de alimentaci\u00f3n terrestres para reforzar y transmitir a trav\u00e9s de la '\u00faltima milla'.<\/p>\n

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Y por \u00faltimo, incluso en \u00e1reas superpobladas, durante el lanzamiento inicial existen posibilidades para sat\u00e9lites de \u00f3rbita baja con una latencia excepcionalmente m\u00ednima. Las empresas financieras est\u00e1n dispuestas a ofrecerte grandes sumas de dinero, solo para obtener datos vitales de todo el mundo un poco m\u00e1s r\u00e1pido. Y aunque los datos a trav\u00e9s de Starlink tendr\u00e1n un camino m\u00e1s largo de lo habitual - a trav\u00e9s del espacio - la velocidad de la luz en el vac\u00edo es un 50% m\u00e1s r\u00e1pida que en el vidrio de cuarzo, lo que compensa con creces la diferencia al transmitir a distancias mayores.<\/p>\n

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Consecuencias negativas<\/h3>\n

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La \u00faltima secci\u00f3n se dedica a las consecuencias negativas. El objetivo del art\u00edculo es liberarte de malentendidos sobre el proyecto, y las posibles consecuencias negativas de las controversias son las que m\u00e1s preocupan. Proporcionar\u00e9 algunos datos, absteni\u00e9ndome de excesivas interpretaciones. A\u00fan no tengo dotes de adivinaci\u00f3n, y tampoco tengo informaci\u00f3n privilegiada de SpaceX.<\/p>\n

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Las consecuencias m\u00e1s graves, en mi opini\u00f3n, son el aumento del acceso a Internet. Incluso en mi ciudad natal de Pasadena, un vibrante y tecnol\u00f3gicamente avanzado municipio de un mill\u00f3n de habitantes, que alberga varios observatorios, una universidad de clase mundial y el mayor centro de la NASA, la elecci\u00f3n, cuando se trata de servicios de Internet, es bastante limitada. En todo Estados Unidos y el resto del mundo, Internet se ha convertido en un servicio p\u00fablico orientado a la renta, donde los proveedores solo buscan obtener sus 50 millones de d\u00f3lares al mes en un entorno c\u00f3modo y sin competencia. Cualquier servicio que se proporciona a apartamentos y viviendas es un servicio p\u00fablico, pero la calidad de los servicios de Internet es menos uniforme que la del agua, la electricidad o el gas.<\/p>\n

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El problema del statu quo es que, a diferencia del agua, la electricidad o el gas, Internet es a\u00fan joven y est\u00e1 en r\u00e1pida evoluci\u00f3n. Constantemente encontramos nuevas aplicaciones para \u00e9l. Lo m\u00e1s revolucionario a\u00fan no se ha descubierto, pero los planes de paquetes asfixian la posibilidad de competencia e innovaci\u00f3n. Miles de millones de personas quedan excluidas de la revoluci\u00f3n digital<\/a><\/noindex> ya sea por circunstancias de nacimiento, o porque su pa\u00eds est\u00e1 demasiado lejos de la carretera del cable submarino. En las grandes regiones del planeta, Internet a\u00fan se entrega mediante sat\u00e9lites geoestacionarios, a precios exorbitantes.<\/p>\n

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Starlink, que proporciona Internet continuamente desde el cielo, interrumpe este modelo. Hasta ahora, no conozco una mejor manera de conectar a miles de millones de personas a Internet. SpaceX est\u00e1 en camino de convertirse en un proveedor de Internet y, potencialmente, en una compa\u00f1\u00eda de Internet que compita con Google y Facebook. Apuesto a que no hab\u00edas pensado en eso.<\/p>\n

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Que el Internet satelital sea la mejor opci\u00f3n no es obvio. SpaceX y solo SpaceX est\u00e1n en la posici\u00f3n de crear r\u00e1pidamente una extensa constelaci\u00f3n de sat\u00e9lites, ya que solo ella ha invertido una d\u00e9cada en romper el monopolio gubernamental-militar sobre el lanzamiento de naves espaciales. Incluso si Iridium hubiera superado diez veces al mercado de tel\u00e9fonos celulares, a\u00fan no habr\u00eda logrado una adopci\u00f3n generalizada usando plataformas de lanzamiento tradicionales. Sin SpaceX y su modelo de negocio \u00fanico, es probable que el Internet satelital global simplemente nunca exista.<\/p>\n

<\/p>\n

El segundo gran golpe ser\u00e1 para la astronom\u00eda. Despu\u00e9s del lanzamiento de los primeros 60 sat\u00e9lites de Starlink, surgi\u00f3 una ola de cr\u00edticas de la comunidad astron\u00f3mica internacional, que argument\u00f3 que la cantidad significativamente aumentada de sat\u00e9lites bloquear\u00eda su acceso al cielo nocturno. Existe un dicho: entre los astr\u00f3nomos, el que tiene el telescopio m\u00e1s grande es el mejor. Sin exagerar, hacer astronom\u00eda en la \u00e9poca moderna es una tarea extremadamente dif\u00edcil, que se asemeja a una lucha constante por mejorar la calidad del an\u00e1lisis en medio de la creciente contaminaci\u00f3n lum\u00ednica y otras fuentes de ruido.<\/p>\n

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Lo que menos necesita un astr\u00f3nomo son miles de brillantes sat\u00e9lites parpadeando en el foco del telescopio. De hecho, el primer grupo de Iridium gan\u00f3 mala fama por provocar \"destellos\" debido a grandes paneles que reflejaban la luz solar sobre peque\u00f1as \u00e1reas de la Tierra. Hubo ocasiones en que alcanzaban el brillo de un cuarto de luna y a veces incluso da\u00f1aban accidentalmente los sensibles detectores astron\u00f3micos. No son infundados los temores de que Starlink invada las bandas de radio utilizadas en radioastronom\u00eda.<\/p>\n

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Si se descarga una aplicaci\u00f3n para rastrear sat\u00e9lites, se pueden ver decenas de sat\u00e9lites volando en el cielo en una noche clara. Los sat\u00e9lites son visibles despu\u00e9s del atardecer y antes del amanecer, pero solo cuando son iluminados por los rayos del sol. M\u00e1s tarde, durante la noche, los sat\u00e9lites son invisibles en la sombra de la Tierra. Peque\u00f1os, extremadamente lejanos, se mueven muy r\u00e1pido. Existe la posibilidad de que oscurezcan una estrella lejana por menos de milisegundos, pero creo que incluso detectar eso es todo un dolor de cabeza.<\/p>\n

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Una fuerte preocupaci\u00f3n por la contaminaci\u00f3n lum\u00ednica del cielo surgi\u00f3 porque la constelaci\u00f3n de sat\u00e9lites del primer lanzamiento se organiz\u00f3 cerca del terminador de la Tierra, es decir, noche tras noche Europa \u2014 y era verano \u2014 observ\u00f3 una \u00e9pica escena de c\u00f3mo los sat\u00e9lites cruzaban el cielo durante el crep\u00fasculo de la tarde. Adem\u00e1s, las simulaciones basadas en informes del FCC mostraron que los sat\u00e9lites en \u00f3rbita a 1150 km a\u00fan ser\u00e1n visibles despu\u00e9s de que haya pasado el crep\u00fasculo astron\u00f3mico. En general, el crep\u00fasculo tiene tres etapas: civil, n\u00e1utico y astron\u00f3mico, es decir, cuando el sol est\u00e1 a 6, 12 y 18 grados por debajo de la l\u00ednea del horizonte, respectivamente. Al final del crep\u00fasculo astron\u00f3mico, los rayos solares se encuentran a aproximadamente 650 km de la superficie en el cenit, muy lejos de la atm\u00f3sfera y de la mayor parte de la \u00f3rbita baja terrestre. sitio web de Starlink<\/a><\/noindex>, creo que todos los sat\u00e9lites se ubicar\u00e1n a una altura inferior a 600 km. En este caso, ser\u00e1n visibles durante el crep\u00fasculo, pero no despu\u00e9s de que caiga la noche, lo que reducir\u00e1 significativamente las posibles consecuencias para la astronom\u00eda.<\/p>\n

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El tercer problema es la basura en \u00f3rbita. En en la publicaci\u00f3n anterior<\/a><\/noindex> se\u00f1al\u00e9 que los sat\u00e9lites y la basura por debajo de 600 km caer\u00e1n de la \u00f3rbita en unos pocos a\u00f1os \u2014 debido a la resistencia de la atm\u00f3sfera, lo que disminuye considerablemente la posibilidad del s\u00edndrome de Kessler. SpaceX parece ignorar el problema de la basura espacial, como si no estuvieran pensando en ello en absoluto. Aqu\u00ed estoy revisando los detalles de la implementaci\u00f3n de Starlink, y me resulta dif\u00edcil imaginar una mejor manera de reducir la cantidad de desechos en \u00f3rbita.<\/p>\n

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Los sat\u00e9lites son llevados a una altura de 350 km, luego se desplazan a su \u00f3rbita designada con motores incorporados. Cualquier sat\u00e9lite que falle en el lanzamiento caer\u00e1 de la \u00f3rbita en unas pocas semanas, y no vagar\u00e1 en otra parte durante miles de a\u00f1os. Esta ubicaci\u00f3n se planea estrat\u00e9gicamente para permitir pruebas de entrada libre. Adem\u00e1s, los sat\u00e9lites Starlink tienen una secci\u00f3n plana, lo que significa que, al perder control de la altitud, ingresan a las capas densas de la atm\u00f3sfera.<\/p>\n

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Pocos saben que SpaceX se convirti\u00f3 en pionera en la astron\u00e1utica al comenzar a utilizar m\u00e9todos alternativos de sujeci\u00f3n en lugar de pirot\u00e9cnicos. Pr\u00e1cticamente todas las plataformas de lanzamiento utilizan pirot\u00e9cnicos al desplegar etapas, sat\u00e9lites, carenados, etc., aumentando as\u00ed la cantidad potencial de desechos. Adem\u00e1s, SpaceX intencionalmente desorbita las etapas superiores, evitando que floten eternamente en el espacio, para que no se deterioren y se descompongan en el duro entorno espacial.<\/p>\n

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Y finalmente, el \u00faltimo problema que me gustar\u00eda mencionar es la posibilidad de que SpaceX desplace el monopolio existente en internet al crear el suyo propio. En su nicho, SpaceX ya ha monopolizado los lanzamientos. Solo el deseo de los gobiernos competidores de tener acceso garantizado al espacio impide que deshechen costosos y obsoletos cohetes, que a menudo son fabricados por grandes contratistas monopolistas del sector defensa.<\/p>\n

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No es tan dif\u00edcil imaginar que en 2030 SpaceX lance 6000 de sus propios sat\u00e9lites anualmente, adem\u00e1s de algunos sat\u00e9lites esp\u00edas \u2014por antiguos recuerdos. Los sat\u00e9lites baratos y fiables de SpaceX comenzar\u00e1n a vender 'espacio disponible' para instrumentos externos. Cualquier universidad que cree una c\u00e1mara utilizable en el espacio podr\u00e1 ponerla en \u00f3rbita, sin necesidad de cubrir los costos de construir toda una plataforma espacial. Con este acceso avanzado y casi ilimitado al espacio, Starlink ya se asocia con sat\u00e9lites, mientras que los productores hist\u00f3ricos quedan en el pasado.<\/p>\n

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En la historia hay ejemplos de empresas previsivas que ocuparon un nicho tan grande en el mercado que sus nombres se convirtieron en sustantivos: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.<\/p>\n

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El problema puede surgir cuando una empresa pionera recurre a pr\u00e1cticas anticompetitivas para mantener su cuota de mercado, aunque desde la \u00e9poca del presidente Reagan esto a menudo no est\u00e1 prohibido. SpaceX podr\u00eda mantener el monopolio de Starlink, obligando a otros desarrolladores de constelaciones satelitales a lanzar sat\u00e9lites en antiguos cohetes sovi\u00e9ticos. Acciones similares fueron emprendidas por United Aircraft and Transportation company<\/a><\/noindex>, junto con la fijaci\u00f3n de precios para el transporte de correo, llev\u00f3 a su colapso en 1934. Afortunadamente, SpaceX probablemente no mantendr\u00e1 para siempre un monopolio absoluto sobre cohetes reutilizables.<\/p>\n

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A\u00fan m\u00e1s preocupante es que el despliegue por parte de SpaceX de decenas de miles de sat\u00e9lites en \u00f3rbita baja puede dise\u00f1arse como una apropiaci\u00f3n del patrimonio com\u00fan. Una empresa privada, persiguiendo beneficios personales, se adue\u00f1ar\u00e1 de posiciones orbitales que antes eran de acceso p\u00fablico y no estaban ocupadas por nadie. Y aunque las innovaciones de SpaceX han permitido obtener ganancias reales en el vac\u00edo, gran parte del capital intelectual de SpaceX se ha construido sobre miles de millones de d\u00f3lares asignados a la investigaci\u00f3n.<\/p>\n

<\/p>\n

Por un lado, se necesitan leyes que protejan los fondos de inversiones privadas, investigaci\u00f3n y desarrollo. Sin esta protecci\u00f3n, los innovadores no podr\u00e1n financiar proyectos ambiciosos o trasladar\u00e1n sus empresas a lugares que les brinden tal protecci\u00f3n. De cualquier modo, el p\u00fablico sufre porque no se genera rentabilidad. Por otro lado, se requieren leyes que protejan a las personas, los propietarios nominales del patrimonio com\u00fan, incluido el cielo, de entidades privadas orientadas al alquiler que anexionan bienes p\u00fablicos. Ni una cosa ni la otra es correcta ni siquiera posible por s\u00ed sola. Los desarrollos de SpaceX ofrecen la oportunidad de encontrar un t\u00e9rmino medio en este nuevo mercado. Comprenderemos que se ha encontrado cuando maximicemos la frecuencia de innovaciones y la creaci\u00f3n de bienestar p\u00fablico.<\/p>\n

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Reflexiones finales<\/h3>\n

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Escrib\u00ed este art\u00edculo justo despu\u00e9s de terminar otro \u2014 sobre Starship<\/a><\/noindex>. Ha sido una semana agitada. Tanto Starship como Starlink son tecnolog\u00edas revolucionarias que se est\u00e1n creando ante nuestros ojos, en nuestras vidas. Si llego a ver a mis nietos crecer, se asombrar\u00e1n m\u00e1s de que yo sea m\u00e1s viejo que Starlink, en lugar de que en mi infancia no hab\u00eda tel\u00e9fonos celulares (exhibiciones de museos) o internet accesible en general.<\/p>\n

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Los ricos y los militares han estado utilizando internet satelital desde hace tiempo, pero un Starlink generalizado, com\u00fan y econ\u00f3mico es simplemente imposible sin Starship.<\/p>\n

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Se ha estado hablando sobre el lanzamiento desde hace mucho tiempo, sin embargo, Starship, un sistema de bajo costo y por lo tanto interesante, no es posible sin Starlink.<\/p>\n

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Ha habido conversaciones sobre la cosmon\u00e1utica tripulada durante mucho tiempo, y si t\u00fa eres un piloto de caza a reacci\u00f3n, as\u00ed como neurocirujano<\/a><\/noindex>, entonces tienes luz verde. Con Starship y Starlink, la exploraci\u00f3n espacial por parte del ser humano es un futuro alcanzable y cercano, donde est\u00e1 a un paso de una base orbital a ciudades industrializadas en el espacio lejano.<\/p>\n

Fuente: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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