Starlink — suur asi

See artikkel on osa seeriast, mis käsitleb kosmose tehnoloogiate alaseid teadmisi.

Starlink on SpaceXi plaan, mis jagab internetti kümnete tuhandete satelliitide kaudu — sellel teemal on kogu kosmoseteemaline meedia. Igal nädalal ilmutatakse artikleid viimaste saavutuste kohta. Kui kogu skeem on enam-vähem selge, siis hästi motiveeritud isik (ütleme, et teie teenistuses olev võiks näiteks) suudab leida palju detaile. Siiski on selle uue tehnoloogiaga endiselt seotud palju väärarusaamu, isegi haritud vaatlejatest. Sageli kohtab artikleid, kus Starlinki võrreldakse OneWebi ja Kuiperiga (ja teistega), justkui nad konkureeriksid võrdsetel alustel. Teised autorid, kes on selgelt mures planeedi heaolu pärast, karjuvad kosmoseprügi, kosmose õiguse, standardite ja astronoomia ohutuse üle. Loodan, et pärast selle — üsna pika — artikli lugemist mõistab lugeja paremini ja tunnetab Starlinki ideed. Ameerika Ühendriikide sidekomisjonile, hästi motiveeritud inimene (ütleme, teie teenija) suudab välja kaevata palju üksikasju. Siiski on selle uue tehnoloogiaga endiselt palju eksitusi, isegi haritud vaatlejate seas. Sageli kohtab artikleid, kus Starlinki võrreldakse OneWebi ja Kuiperiga (ja teistega), justkui nad konkureerivad võrdsetel tingimustel. Teised autorid, kes on selgelt mures planeedi heaolu pärast, hüüavad kosmoseprügist, rahvusvahelistest seadustest, standarditest ja astronoomia ohutusest. Loodan, et lugeja mõistab pärast selle — üsna pikka — artikli lugemist paremini ja tunneb puudust Starlinki ideest.

Eelmine artikkel üllatuslikult puudutas see tundlikku nooti minu väheste lugejate hingedes. Sellest rääkisin, kuidas Starship viib SpaceX pikas perspektiivis liidri positsioonile ja samal ajal loob mehhanismi uute kosmoseuuringute jaoks. Alusmõte on, et traditsiooniline satelliit tööstus ei suuda SpaceX'le järele jõuda, mis pidevalt suurendab võimekust ja vähendab kulusid Falconi rakettide perele, seades SpaceX'i raskesse olukorda. Ühelt poolt oli see turu loojaks, mille väärtus oli parimal juhul paar miljardit dollarit aastas. Teiselt poolt süvendas see rahahimu — suurt raketti ehitamiseks, millele aga peaaegu kedagi Marsile saata pole, ja kiiresti kasumilt ei tasu loota.

Selle paari probleemi lahendus on Starlink. Kogudes ja turustades oma satelliite, on SpaceX suutnud luua ja määratleda uue turu kõrgefektiivseks ja demokratiseeritud juurdepääsuks kosmosetehnoloogiale, tagades rahasüsti raketide ehitamiseks, kuni need ei upita ettevõtet, ning tõsta oma majanduslikku väärtust trillioni dollarini. Ära alahinda Eloni ambitsioonide ulatust. Tõeliselt on vaid harvade valdkondade seas, kus ringi käivad triljonid dollarid: energia, kiirsüsteemide transport, side, IT, tervishoid, põllumajandus, valitsus, kaitse. Olenemata laialt levinud väärarusaamadest, kosmiline puurimine, vee kaevandamine Kuult ja kosmilised päikesepaneelid — äri pole elujõuline. Elon sisenes energiasektorisse oma Teslaga, kuid kindel ja mahukas turg satelliitidele ja raketiloodetele tagab vaid telekommunikatsiooni.

Esimest korda suunas Elon Musk oma pilgud kosmosesse, kui ta soovis tasuta investeerida 80 miljonit dollarit taimede kasvatamise missiooni Marsi sondil. Marsi linna ehitamine maksab tõenäoliselt 100 000 korda rohkem, seega on Starlink Musk'i peamine panus raha teenimisele, mis on vajalik toetuseks. autonoomne linn Marsil.

Milleks?

Olen seda artiklit juba kaua plaaninud, kuid alles eelmisel nädalal sain ma tervikliku ülevaate. Siis andis SpaceX president Gwynne Shotwell Robb Barronile suurepärase intervjuu, mille kajastas CNBC suurepäraselt Twitteri postitustes Michael Sheets, millele pühendati mitu artiklites. See intervjuu näitas tohutut erinevust SpaceXi ja teiste satelliitide side lähenemisviiside vahel.

Kontseptsioon Starlink sündis 2012. aastal, kui SpaceX mõistis, et nende klientidel — peamiselt satelliitide teenusepakkujatel — on tohutud rahavarud. Käivitustasemed küsivad kosmosesse sattumise eest ülemääraseid hindu, kuid samas jätavad nad kuidagi vahele ühe etapi töötamisest — kuidas see võimalik on? Elon unistas luua satelliitide kontsentratsiooni interneti jaoks ja, olles vastupandamatu peaaegu võimatule ülesandele, käivitas protsessi. Starlinki arendamine ei olnud ilma raskusteta, kuid selle artikli lõpuks, mu lugeja, te kindlasti imestate, kui väiksed need raskused tegelikult on — arvestades idee ulatust.

Kas selline hiiglaslik kontsentratsioon on interneti jaoks ikka vajalik? Ja miks just praegu?

Ainult minu mälus on internet puhtast akadeemilisest mängust muutunud esimeseks ja ainukeseks revolutsiooniliseks infrastruktuuriks. See ei ole teema, millele tuleks pühendada pikem artikkel, kuid ma oletan, et globaalselt kasvab interneti vajadus ja tulu, mida see toob, umbes 25% aastas.

Täna saavad peaaegu kõik meist interneti väikestelt geograafiliselt eraldatud monopolidelt. USA-s on AT&T, Time Warner, Comcast ja mõned vähem tuntud tegijad jaganud territooriumi, et vältida konkurentsi, küsides teenuste eest exorbitantseid hinda ja nautides peaaegu universaalset vastumeelsust.

Teenuste mitte konkurentsivõimeliseks käitumiseks on teenusepakkujal mõjuv põhjus – lisaks ülevusele jäänud ahnusele. Interneti infrastruktuuri, sealhulgas mikrolaine sidejaamu ja kiudoptilisi kaableid, on väga ja väga kallis ehitada. Interneti imelist loomust on lihtne unustada. Minu vanaema hakkas esmakordselt tööle teises maailmasõjas sideametnikuna, samas kui telegraphe konkureeris juhtiva strateegilise rolli nimel postihõbekaladega! Enamikule meist on infotehnoloogia supermaantee midagi eeterlikku, mitteteadlikku, kuid bitid reisivad füüsilises maailmas, kus on piirid, jõed, mäed, ookeanid, tormid, loodusõnnetused ja muud takistused. Kui 1996. aastal pandi aluse esimene kiudoptiline kaabel ookeani põhja, Neal Stephenson kirjutas põhjaliku essee küberturismi teemal.. Oma eriliselt terava stiiliga kirjeldab ta elavalt nende liinide paljaid kulusid ja keerukust, mille kaudu hiljem kiirustavad need need need «kotid». Suure osa 2000. aastatest vedasid kaablid nii palju, et nende paigaldamise kulu üllatas.

Oma ajal töötasin optilises laboris ja (kui mälu mind ei petta) lõime tolle aja rekordi, saavutades 500 Gb/s multiplexerite edastuskiirus. Electroonika piirangud võimaldasid koormata iga kiud 0,1% teoreetilisest läbilaskevõimest. Viisteist aastat hiljem oleme valmis ületama piiri: kui andmeedastus ületab selle, sulab kiud ja me oleme sellele juba väga lähedal.

Ja seda tuleb andmevoogu tõsta üle patuse maa – kosmosesse, kus satelliit tiirleb «palli» ümber 30 000 korda viie aasta jooksul. Ilmselgelt, tundub, et lahendus – miks ei ole keegi selle kallale varem asunud?

Satelliitide grupp Iridium, mille arendas ja paigaldas 1990. aastate alguses Motorola (kas mäletate neid veel?), sai esimeseks globaalseteks madala orbiidi sidevõrguks (kui ahvatlevalt räägitakse selles raamatus). Kui need käivitati, siis osutus nišivõime sissetungida väikeste andmepakettide edastamisse varade jälgijatel ainsaks rakenduseks: mobiiltelefonid olid nii odavad, et satelliittelefonid ei leidnud kunagi tee turule. Iridiumil oli 66 satelliiti (pluss mõned reservis) 6 orbiidil — minimaalne komplekt, et katta kogu planeet.

Kui Iridium vajas 66 satelliiti, siis miks SpaceX vajadus kümneid tuhandeid? Milles on erinevus?

SpaceX sisenes sellesse äri vastupidiselt — alustades käivitustest. Nad olid pioneerid raketi-pooluse säästmise valdkonnas ja domineerisid seeläbi odavate käivitustasemetega. Katsete osaleda nende pakkumises madalama hinnaga pole suurt kasu toonud, seega ainus võimalus kuidagi nende üleküllasest võimsusest kasu saada on saada nende kliendiks. SpaceXi kulud oma satelliitide käivitamiseks — ühe kümnendik kuludest (1 kg kohta) Iridiumi puhul, ja seetõttu on nad võimelised sisenema oluliselt laiemasse turule.

Starlinki globaalne katvus tagab juurdepääsu kõrgekvaliteedilisele internetile igas maailma nurgas. Esmakordselt ei sõltu interneti kättesaadavus riigi või linna lähedusest kiudoptilisele ühendusele, vaid puhtuse tasemest taevas teie kohal. Kasutajad üle kogu maailma saavad ligipääsu vabale globaalsetele internetile, olenemata nende valitsuste halbade ja/või ebamugavate monopoolide olukorrast. Starlinki võime neid monopolide murda käivitab tohutu positiivse muutuse, mis lõpuks toob miljonid inimesed kokku tuleviku globaalsetesse küberseltsidesse.

Lühike lüüriline kõrvalepõige: mida see tegelikult tähendab?

Inimeste jaoks, kes kasvavad täna, kõikjal kohaloleva ühenduse ajastul, on internet nagu õhk, mida me hingame. See lihtsalt on olemas. Kuid see on — unustamata selle uskumatut jõudu positiivsete muudatuste tegemiseks — ja me oleme juba nende keskmes. Interneti abil saavad inimesed oma liidreid vastutusele võtta, suhelda teistega maailma teises otsas, jagada mõtteid, leiutada midagi uut. Internet ühendab inimkonna. Moderniseerimise ajalugu on andmevahetusvõimaluste arengu ajalugu. Esiteks — kõnede jaepilise luule kaudu. Siis — kirjalikult, mis annab hääl neile, kes on surnud, ja nad räägivad elavatele; kirjalik teave võimaldab andmete salvestamist ja muudab asünkroonse suhtlemise võimalikuks. Trükimeedia päästis uudiste tootmise voolu. Elektriline suhtlus — kiirendas andmete edastamist kogu maailmas. Isiklikud seadmed märkmete tegemiseks said järk-järgult keerukamaks, arenevad märkmikest kuni mobiiltelefonideni, mis kõik on internetiga ühendatud arvutid, varustatud anduritega ja iga päev üha paremini etteaimavad meie vajadusi.

Inimene, kes kasutab kirja ja arvutit teadmiste omandamise protsessis, on rohkemal määral suuteline ületama mitte ideaalselt arenenud aju piiranguid. Veelgi rohkem rõõmustab see, et mobiiltelefonid on nii võimsad andmete salvestamise seadmed kui ka ideede vahetamise mehhanismid. Kui varem tuginesid inimesed mõtete jagamisel kõnele, mida nad visandasid markersheetides, siis tänapäeval on normiks, et märkmed ise jagavad ideid, mille inimesed on genereerinud. Traditsiooniline skeem on pöördunud tagurpidi. Loogiline jätk sellele protsessile on mingi kollektiivse metakognitsiooni vorm, nende isiklike seadmete kaudu, veel tihedamalt integreeritud meie ajusse ja omavahel seotud. Ja kuigi me veel igatseme kadunud sidet loodusega ja üksildust, on oluline meeles pidada, et tehnoloogia ja ainult tehnoloogia vastutab suure osa meie vabastamise eest 'looduslike' teadmatusetsüklite, enneaegse surma (mille saab ära hoida), vägivalla, nälja ja hammaste lagunemise eest.

Kuidas?

Räägime Starlinki äri mudelist ja projekti arhitektuurist.

Ettevõtte Starlink kasumlikuks muutmiseks peavad tulud ületama ehitust ja tegevust nõudvaid kulusid. Traditsiooniliselt hõlmab kapitaliinvesteering suuri esialgseid kulutusi, keeruliste spetsialiseeritud rahastamisvõimaluste ja kindlustusmehhanismide kasutamist — kõik selleks, et satelliit käivitada. Geostatsionaarse side-satelliidi maksumus võib ulatuda 500 miljoni dollarini, ning selle kokkupanek ja käivitamine võivad võtta aega 5 aastat. Seetõttu ehitavad valdkonna ettevõtted korraga ka reaktiivlennukeid või konteinerlaevu. Murdma suured kulutused, laekumised, mis katavad vaevu rahastamiskulusid, ja suhteliselt väike tegevuse eelarve. Vastupidiselt, Iridiumi algne ebaõnnestumine seisnes selles, et Motorola sundis operaatorit maksma lausa tapvaid litsentsitasusid, mis viis ettevõtte pankrotti vaid mõne kuuga.

Sellise äri toimimiseks pidid traditsioonilised satelliitettevõtted teenindama eraisikuid ja nõudma andmeedastuse eest kõrgeid tasusid. Lennufirmad, kauged eelpostid, laevad, sõjategevuse piirkonnad ja olulised infrastruktuuriobjektid maksavad umbes 5 dollarit 1 MB eest, mis on 5000 korda kallim traditsioonilisest ADSL-ühendusest, ja see on hoolimata andmeedastuse viivitusest ja suhteliselt madalast satelliitühenduse läbilaskevõimest.

Starlink plaanib konkureerida maapealsete teenusepakkujatega, seega peab see andmeid edastama odavamalt ja idee kohaselt nõudma palju vähem kui 1 dollar 1 MB eest. Kas see on võimalik? Või kui see on võimalik, siis tuleks küsida: kuidas see on võimalik?

Uue roa esimene koostisosa on odav raketilennud. Tänaseks müüb Falcon 24-tonnise raketilennu umbes 60 miljoni dollari eest, mis tähendab 2500 dollarit kilogrammi kohta. Kuid seal on palju rohkem sisemisi kulusid. Starlinki satelliidid saadetakse üles korduvkasutatavatele rakettidele, seega marginaalkulud ühe launch'i kohta on uue teise staadiumi hind (kusagil 4 miljonit dollarit), katete (1 miljon) ja maateeninduse (umbes 1 miljon). Kokku: umbes 100 tuhat dollarit satelliidi kohta, mis on üle 1000 korra odavam kui tavalise side satelliidi launch.

Enamik Starlinki satelliite saadetakse siiski Starshipiga. Tõepoolest, Starlinki areng, nagu näitavad ajakohastatud aruanded FCCs, annab mõningase arusaama sellest, kuidas idee Starshipi elluviimise käigus arenes. projekti sisemine arhitektuur. Satellitide koguarv rühmas on kasvanud 1 584-lt 2 825-ni, seejärel 7 518-ni ja lõpuks 30 000-ni. Kui uskuda brutoakumuleerumist, on number veelgi kõrgem. Arenduse esimese etapi minimaalne satelliitide arv, et projekt oleks elujõuline, on 60 tükki 6 orbiidil (kokku 360), samas kui täiskatte saavutamiseks 53 kraadi ekvaatorist on vajalik 24 orbiiti 60 satelliidiga (kokku 1 440). See tähendab 24 launchi Falconi jaoks kuskil 150 miljoni dollari sisemiste kuludega. Starship on mõeldud kuni 400 satelliidi korraga käivitamiseks, ligikaudu sama hinna eest. Starlinki satelliite tuleb asendada iga 5 aasta tagant, seega 6 000 satelliiti vajaks 15 Starshipi launchi aastas. See maksab umbes 100 miljonit dollarit aastas või 15 000 dollarit satelliidi kohta. Iga Falconile paisatav satelliit kaalub 227 kg; Starshipi üles tõstetud satelliidid võiksid ka kaaluda 320 kg ning kanda endaga kaasas välisseadmeid, olla pisut suuremad ja samas mitte ületada lubatud koormust.

Millest koosneb satelliidi hind? Satelliidid Starlink on oma sugulaste seas veidi ebatavalised. Need kogutakse, ladustatakse ja lastakse käivitamiseks välja lamekujul, mistõttu on need massiliselt toodetud erakordselt lihtsad. Kogemus näitab, et tootmiskulud peavad ligikaudu vastama stardiseadmestiku hinnale. Kui hindade vahe on suur, siis tähendab see, et ressursid on valesti jaotatud, kuna kogumarginaalsete kulude vähenemine ei ole üldiselt nii suur. Kas tõesti on esimeses partiis, mis koosneb sadadest seadmetest, satelliidi hind 100 000 dollarit? Teisisõnu, kas Starlinki satelliit on konstruktsioonilt keerulisem kui auto?

Küsimusele täpselt vastamiseks on oluline mõista, miks orbiidil asuva kommunikatsioonisatelliidi hind on 1000 korda kõrgem, kuigi see ei ole 1000 korda keerulisem. Lihtsustatult öeldes, miks kosmosetehnika on nii kulukas? Selleks on mitmeid põhjuseid, kuid kõige olulisem on see: kui satelliidi orbiidile saatmine (enne Falconit) maksab rohkem kui 100 miljonit, peab see kindlasti töötama aastaid – et tuua kasumit. Sellise usaldusväärsuse tagamine esimese ja ainsa toote kasutamisel on keeruline ning võib võtta aastaid, nõudes sadu inimesi. Lisage siia kulud ja juba on lihtne põhjendada täiendavaid protsesse, kuna käivitamine on nii või teisiti kallis.

Starlink murrab selle paradigma, luues sadu satelliite, kiiresti parandades varaseid projekteerimisvigu ja kaasates massitootmise tehnikaid kulude juhtimiseks. Ma ei suuda isiklikult ette kujutada Starlinki konveierit, kus tehniku uuendus integreeritakse konstruktsiooni ja kinnitatakse plastiksidekaitsmega (loomulikult NASA tasemel) tunni või kahe jooksul, hoides vajalikku asendustaset 16 satelliiti/päevas. Starlinki satelliit koosneb paljusid keerukatest komponentidest, kuid ma ei näe põhjust, miks ühisosa, mis rullub konveierilt maha määratud tuhandeks tootmisüksuseks, ei võiks hind langeda kuni 20 000. Tõepoolest, maikuus kirjutas Elon Twitteris, et satelliidi tootmiskulud on juba madalamad kui käivitamiskulud.

Võtame keskmise juhtumi ja analüüsime tasuvusaega, ümardades numbreid. Ühe Starlinki satelliidi, mille kokkupanek ja käivitamine maksab 100 000, töötab 5 aastat. Kas see tasub end ära, ja kui jah, siis kui kiiresti?

5 aasta jooksul teeb Starlinki satelliit 30 000 ringi Maale. Iga sellise ühe ja poole tunni jooksul viibib ta suurema osa ajast ookeani kohal ja tõenäoliselt umbes 100 sekundit tihedalt asustatud linna kohal. Just selle lühikese akna jooksul edastab ta andmeid, kiirustades raha teenima. Eeldades, et antenn toetab 100 kiirt, ja iga kiir edastab 100 Mbit/s, kasutades tänapäeva kodeerimist, 4096QAM, genereerib satelliit ühe ringi jooksul 1000 dollarit kasumit — tellimishinna 1 dollari kohta 1 GB. Seda piisab, et nädalaga tagasi teenida 100 000 dollari suurune käivitamiskulu, mis oluliselt lihtsustab kapitali struktuuri. Ülejäänud 29 900 ringi on puhas kasum, arvestamata püsikulusid.

Eeldatavad arvud võivad väga palju varieeruda, mõlemas suunas. Kuid igal juhul, kui suudad orbitaalile viia kvaliteetse satelliitide rühma hinnaga 100 000 — või isegi 1 miljon /üksus, — on see tõsine väide. Isegi arvestades naeruväärselt väikest kasutusaja, on Starlinki satelliit suuteline tootma 30 Pb andmeid oma tööea jooksul — amortiseeritud maksumusega 0,003 dollarit 1 GB kohta. Samuti ei suurene marginaalsed kulud oluliselt, kui edastatakse kaugemale.

Mõistmaks selle mudeli olulisust, vaatame kiirelt, kuidas see võrreldes kahe teise tarbijate andmete edastamise mudeliga: traditsioonilise — kiudoptilise kaabli ning satelliitrühmaga, mille pakub ettevõte, kes ei spetsialiseeru satelliitide käivitamisele.

SEA-WE-ME — suur allveeline internetikaabel, mis ühendab Prantsusmaad ja Singapuri, avati 2005. aastal. Läbivoolu võimekus on 1,28 Tbit/s, paigalduskulu on 500 miljonit dollarit. Kui see töötab 10 aastat 100% võimsusel ja halduskulud on 100% kapitalikuludest, siis edastamise hind tõuseb 0,02 dollarini 1 GB kohta. Üle-atlandi kaablid on lühemad ja veidi odavamad, kuid allveekaabel on vaid üks osa pikast inimeste ahelast, kes soovivad raha andmete edastamise eest. Starlinki keskmine hind osutub 8 korda odavamaks ning seal on kõik vajalik kaasa arvatud.

Kuidas see võimalik on? Starlinki satelliit sisaldab kogu vajalikku elektroonilist varustus, mis on vajalik kiudoptiliste kaablite ühendamiseks; andmete edastamiseks kasutatakse kallite ja habraste juhtmete asemel vakuumi. Edastus läbi kosmose vähendab hubaseid ja aegunud monopole, võimaldades kasutajatel ühenduda veelgi väiksema kaupa 'raudvara' abil.

Võrdleme OneWeb'i konkurentidega. OneWeb plaanib luua 600 satelliidi konstellatsiooni, mille nad käivitavad kommertstoetajate kaudu umbes 20 000 dollari kilogrammi hinna eest. Ühe satelliidi kaal on 150 kg, seega ideaalses olukorras peaks ühe seadme käivitamine maksma umbes 3 miljonit. Satelliitide "raha" maksumus on hinnatud 1 miljoni dollarini iga satelliidi kohta, seega 2027. aastaks peaks kogu konstellatsiooni maksumus olema 2,6 miljardit. OneWeb'i läbiviidud testid näitasid 50 Mb/s läbilaskevõimet tipptasemel, ideaalsetele tingimustele tuginedes, iga 16 beam'i kohta. Jätkates sama skeemi, mille järgi me Starlinki maksumust arvutasime, saame: iga OneWeb'i satelliit genereerib 80 dollarit ringiga, kogudes 5 aasta jooksul kokku 2,4 miljonit – vaevu katab käivitamiskulud, kui arvestada ka andmete edastamist kaugematesse piirkondadesse. Seega saame 1,70 dollarit 1 GB kohta.

Hiljuti tsiteeriti Gwyin Shotwell'i sõnu, et Starlink olevat 17 korda odavam ja kiirem kui OneWeb, mis tähendab konkurentsivõimelist hinda 0,10 dollarit 1 GB eest. Ja see kehtib veel Starlinki esialgse konfiguratsiooni kohta: vähem optimeeritud tootmise, Falconi lansseerimise ning andmeedastuse piirangutega — ja ainult Põhja-Ameerika katvusega. Tulemuseks on see, et SpaceX-il on vaieldamatu eelis: nad saavad juba täna välja saata palju parema satelliidi hinna (ühiku kohta) 15 korda madalama, kui konkurentidel. Starship suurendab vahet 100 korda või rohkem, seega on lihtne ette kujutada, kuidas SpaceX lansseerib 2027. aastaks 30 000 satelliiti vähem kui 1 miljardiga dollarit, millest suurem osa on nende enda rahakotist.

Olen kindel, et on ka veel optimistlikumaid analüüse OneWeb ja teiste lootustandvate satelliitide gruppide arendajate kohta, kuid mul pole veel aimu, kuidas nende asjad käivad.

Hiljuti Morgan Stanley arvutas, et Starlinki satelliidid maksavad 1 miljon dollarit kokkupaneku eest ja 830 tuhat lansseerimise eest. Gwynne Shotwell, vastas: ta olevat "teinud niivõrd suurt möödarääkimist". On huvitav, et numbrid on sarnased meie OneWebi kulude arvutustega ja umbkaudu 10 korda kõrgemad esialgse Starlinki versiooni hinnangust. Starshipi kasutamine ja satelliitide tööstuslik tootmine võivad vähendada satelliitide juurutamise kulusid umbes 35 000 /üksus. See on üllatavalt madal number.

Viimane punkt on võrrelda kasumit 1 W päikeseenergia kohta, mida Starlink genereerib. Nende veebisaidi piltide kohaselt on iga satelliidi päikesepaneeli pindala umbes 60 m², st see genereerib keskmiselt umbes 3 kW või 4,5 kWh tiiru kohta. Umbes hinnanguliselt toob iga tiir 1000 dollarit, ning iga satelliit genereerib ligikaudu 220 dollarit kWh kohta. See on 10 000 korda rohkem kui päikeseenergia hulgihind, mis kinnitab veel kord: päikeseenergia tootmine kosmoses on lootusetu ettevõtmine. Ja mikroodatemoodulite modifitseerimine andmete edastamiseks on piiramatud lisakulud.

Arhitektuur

Eelnevas osas esitasin ma üsna jämedalt Starlinki arhitektuuri keerulise ja olulise osa — kuidas see toimib planeedi väga ebaühtlase elanikkonna tihedusega. Starlinki satelliit kiirgab fokuseeritud kiiri, mis moodustavad laiku maapinnal. Laiku sees olevad tellijad jagavad ühte ribalaiust. Laiku suurused määratakse fundamentaalse füüsika kaudu: selle laius on (satelliidi kõrgus x mikro laine pikkus / antenni diameeter), mis Starlinki satelliidi puhul on parimal juhul paar kilomeetrit.

Enamikus linnades on elanikkonna tihedus ligikaudu 1000 inimest/km², kuigi mõnes kohas võib see olla isegi kõrgem. Mõnes Tokyo piirkonnas või Manhattani osas võib ühes punktis olla üle 100 000 inimese. Õnneks on igas sellises tihedalt asustatud linnas konkurentsivõimeline lairibaturg, rääkimata arenenud mobiilsidevõrgust. Siiski, kui linnas on samal ajal palju satelliite samast grupist, saab läbilaskevõimet suurendada antennide ruumilise jaotamise ning sageduste jagamise kaudu. Teisisõnu, kümned satelliidid saavad koondada kõige võimsama kiiri ühte punkti, ning kasutajad antud piirkonnas saavad kasutada maapealseid terminaale, mis jagavad päringud satelliitide vahel.

Kui esimeses etapis on teenuste jaoks kõige sobivam turg kauged, maapiirkonnad või äärelinnad, siis edasised käivitused rahastatakse kõrgema kvaliteediga teenuste kaudu rahvarohketes linnades. See stsenaarium on täpselt vastupidine standardsele turu laiendamise skeemile, kus konkurentsivõimelised linnades suunatud teenused kannatavad kasumlikkuse languse all, kui püütakse laieneda vaesematesse ja vähemasustatud piirkondadesse.

Mõned aastat tagasi, kui ma tegin arvutusi, oli see parim rahvastiku tiheduse kaart.

Võtsin andmed sellest pildist ja koostasin 3 allpool toodud graafikut. Esimene näitab maapinna sagedust rahvastiku tiheduse järgi. Kõige huvitavam on see, et suurem osa Maast ei ole üldse asustatud, samas kui praktiliselt üheski piirkonnas ei ole üle 100 in./km².

Teine diagramm näitab inimeste jaotust rahvastiku tiheduse järgi. Ja kuigi suurem osa meie planeedist on asustamata, elab enamik inimesi piirkondades, kus inimesi on 100–1000 ruutkilomeetri kohta. Selle tipu laiendatud iseloom (oluliselt suurem) kajastab urbaniseerumise mustrite bimodaalsust. 100 in. / km² on suhteliselt hõredalt asustatud maapiirkonnad, samas kui 1000 in. / km² iseloomustab juba äärelinna. Linna keskused näitavad kergesti 10 000 in. / km², kuid Manhattanis ulatub see number juba 25 000 in. / km².

Kolmas graafik näitab rahvastiku tihedust laiuse järgi. On näha, et enamus inimesi on koondunud 20–40 kraadi põhjalaiusele. See on geograafiliselt ja ajalooliselt nii kujunenud, kuna suure osa lõunapoolkerast katab ookean. Siiski on selline rahvastiku tihedus hirmutav väljakutse gruppide arhitektidele, kuna mõlemal poolkeral veedavad satelliidid võrdselt aega. Veelgi enam, satelliit, mis tiirleb ümber Maa näiteks 50 kraadise nurga all, viibib kauem lähemal nimetatud laiuspiiridele. Seetõttu vajab Starlink Põhja-Ameerika teenindamiseks vaid 6 orbiiti, samas kui ekvaatori katmiseks on vajalik 24.

Tõepoolest, kui võrrelda rahvastikutiheduse graafikut satelliitide tiheduse graafikuga, on orbite valida lihtne. Iga histogramm esindab ühte neljast SpaceX raportist FKC-s. Minu arvates on iga uus raport nagu eelneva täiendamine, kuid igal juhul pole keeruline märgata, kuidas täiendavad satelliidid suurendavad läbilaskevõimet vastavates Põhjapoolkeral. Vastupidiselt sellele säilib muljetavaldav kasutamata läbilaskevõime Lõunapoolkera kohal — rõõmusta, kallis Austraalia!

Mis juhtub kasutajate andmetega, kui need jõuavad satelliidi? Starlinki satelliidi esimeses versioonis edastati need kohe tagasi spetsiaalsesse maapealsesse jaama, lähedal teeninduspiirkondadele. Seda konfiguratsiooni nimetatakse "otsese edastamise". Tulevikus saavad Starlinki satelliidid omavahel suhtlemiseks laserite abil. Andmevahetus saavutab oma haripunkti tihelinevate linnade kohal, kuid andmeid saab jaotada laserivõrgus kahel mõõtmel. Praktiliselt tähendab see, et satelliitidevõrgus on tohutu potentsiaal varjatud sidevõrguks, st kasutajate andmeid saab "edastada tagasi Maale" igas sobivas kohas. Praktikas arvan, et SpaceXi maapealsed jaamad ühendatakse liiklusvahetuspunktidega linnade ümbruses.

Selgub, et side satelliidi-satelliidi vahel on mittetühipärane ülesanne, kui satelliidid ei liigu koos. Viimastes FKS-i raportites teatatakse 11 põhjapanevast orbiidigrupist. Konkreetses grupis liiguvad satelliidid ühel kõrgusel, sama nurga all ja sama ekstsentrilisusega, mistõttu laserid saavad satelliite lähedal asuvate kohal hõlpsasti tuvastada. Kuid lähendamiskihid gruppide vahel ulatuvad km/s, seega peab grupide vaheline side, kui see on võimalik, toimuma lühikeste, kiiresti hallatavate mikrolaineühenduste kaudu.

Orbitaalgruppide topoloogia sarnaneb korpuskulaarse-laine teooriaga valguse osas ning ei sea end eriti meie näite konteksti, aga minu arvates on see suurepärane, seega lisasin selle artiklisse. Kui see osa teid ei huvita, minge kohe jaotisse „Põhifüüsika piirangud“.

Torus — või sõõr — on matemaatiline objekt, mille määravad kaks raadiust. Toruse pinnal on ringide joonistamine üsna lihtne: paralleelselt või risti selle kujuga. Teie jaoks võib huvitav olla avastus — on veel kaks ringide peret, mida saab toruse pinnal kujutada, ja mõlemad läbivad auku selle keskel ning ümbritsevad kontuuri. Need on nii-öelda «Vallarso ringid», ja ma kasutasin seda konstruktsiooni, kui 2015. aastal projekteerisin toroidset Tesla spiraali «Põlev inimene».

Kuigi satelliitide orbid on rangelt öeldes ellipsid, mitte ringid, on sama konstruktsioon rakendatav ka Starlinki puhul. 4500 satelliidi rühm mitmetel orbiidilistel tasanditel, kõik ühes suunas, moodustab Üksikute tippude kohal liikuvate kihtide pideva voolu. Kirde suunas suunatud kiht, mis asub antud laiuskraadipunkti kohal, pööratakse ja liigub tagasi lõunasse. Kokkutõmbe vältimiseks on orbid veidi venitatud, nii et põhja suunas liikuv kiht asub mõne kilomeetri võrra kõrgemal (või madalamal) kui lõunasse liikuv kiht. Koos moodustavad need kaks kihti tugeva kuju, nagu on näidatud allpool väga suurejoonelisel joonisel.

Tuletan meelde, et selle toru piires toimub suhtlemine naaber satelliitide vahel. Üldiselt ei ole erinevate kihtide satelliitide vahel otseseid ja pikaajalisi ühendusi, kuna lähendumise kiirus laserite suunamiseks on liiga kõrge. Andmete edastusmarsruut kihtide vahel kulgeb omakorda toru kohal või all.

Kokku 30 000 satelliiti paigaldatakse 11 sisemistesse torni, mis jäävad tõeliselt MKS orbiidist kaugele! Sellel skeemil on kujutatud, kuidas kõik need kihid on pakitud, ilma ülepingutatud ekstsentrilisuseta.

Lõpuks tuleks mõelda ka lendude optimaalsele kõrgusele. On dilemma: madal kõrgus, mis annab suurema läbilaskevõime väiksemate kiirtega, või kõrgem — mis võimaldab kaetust kogu planeedile väiksema satelliitide arvuga? Aja jooksul on SpaceX-i FKC aruannetes räägitud üha madalamatest kõrgustest, kuna Starship areneb, muutes suuremate konstellatsioonide kiire paigaldamise võimaliseks.

Madal kõrgus omab ka teisi eeliseid, sealhulgas vähenenud ohtu kosmosereostusega kokkupõrkamiseks või seadme rikke halva tulemuse tõttu. Suure atmosfääri takistuse tõttu põletavad madalamad Starlinki satelliidid (330 km) kontrolli kaotamise korral nädalaid. Tõepoolest, 300 km on kõrgus, millel satelliidid harva lendavad, ja kõrguse hoidmine nõuab sisseehitatud elektro-rakettmootorit Krypton, nagu ka aerodünaamilist disaini. Teoreetiliselt on satelliit piisavalt terava kujuga, et elektro-rakettmootor suudab stabiilselt hoida kõrgust 160 km, kuid SpaceX ei tõenäoliselt lase satelliite nii madalale, sest neil on veel mõned trikid lairiba suurendamiseks.

Põhifüüsika piirangud

On tõenäoliselt ebatõenäoline, et satelliidi paigaldamise hinnad langeksid kunagi alla 35 000, isegi kui tootmine oleks täiesti arenenud ja täielikult automatiseeritud ning Starshipi laevad oleksid täielikult korduvkasutatavad. Samuti pole veel selge, milliseid füüsilisi piiranguid satelliit kannatab. Ülaltoodud analüüs eeldab tippkanali läbilaskevõimet 80 Gb/s (kui ümardada 100 kiirtiheduseni, kus igaüks suudab edastada 100 Mb/s).

Kanali läbilaskevõime äärmuslik piir on määratud Shannoni-Hartley teoreemiga ja on esitatud ribalaiuse statistikas (1+SNR). Ribalaudu piirab sageli saadaval olev spekter, samas kui SNR on satelliidi saadav energia, taustamüra ja kanali häired looduslike antennide tõttu. Veel üks silmapaistev takistus on töötlemise kiirus. Uusimatel FPGA Xilinx Ultrascale+ seeriatel on GTM-seeria läbilaskevõime kuni 58 Gb/s., mis on head praeguste teabe mahupiirangute puhul kanali tingimustes ilma kohandatud ASIC-de arendamiseta. Kuid isegi siis vajavad 58 Gbit/s muljetavaldavat sageduste jaotust, tõenäoliselt Ka- või V-sagedusvahemikes. V (40–75 GHz) omab kergemini kätte saada tsükleid, kuid on tundlikum atmosfääri neelamise suhtes, eriti kõrge niiskuse piirkondades.

Kas 100 kiirt on praktilised? Sellel probleemil on kaks aspekti: kiirte laius ja faasifüüsilise antennide raku tihedus. Kiirte laius määratakse lainepikkuse jagamisel antenni diameetriga. Digitaalne faasifüüsiline antennide rakk on endiselt spetsialiseeritud tehnoloogia, kuid maksimaalsed kasulikud mõõdud sõltuvad laiuse järgi. sulatustoru (u. 1 m), kuid raadiosageduslike sidevahendite kasutamine muutub kalliks. Ka-diapzaoni laine laius on ligikaudu 1 cm, samas kui kiirte laius peaks olema 0,01 radiaani — 50% amplituudi tasemel spektri laiuse korral. Oletame, et kiirte nägemise nurk on 1 steradiaan (sarnane 50 mm kaamera objektiivi katvusele), siis selles piirkonnas piisab 2500 eraldi kiirusest. Lineaarsus tähendab, et 2500 kiirus nõuab vähemalt 2500 antenni elementi võrgus, mis on põhimõtteliselt võimalik, kuigi keeruline. Ja kogu see soojendab end tugevalt!

Kokku on 2500 kanalit, millest igaüks toetab 58 Gb/s — see on tohutu kogus teavet — kui jätta lihtsamalt öelda, siis 145 Tb/s. Võrdluseks, kogu interneti liiklus 2020. aastal oodatakse keskmiselt 640 Tb/s. Headline-rikkaid rõõmustab neid, kes on mures satelliitinterneti madala ribalaiuse pärast. Kui 30 000 satelliidi grupp hakkab 2026. aastaks tööle, võib globaalne internetiliikluse maht potentsiaalselt jõuda 800 Tb/s. Kui pooled sellest mahust tarnitakse igal ajal ~500 satelliidi kaudu tihedalt asustatud alade kohal, siis iga satelliidi maksimaalne ribalaius on umbes 800 Gb/s, mis on 10 korda suurem kui meie esialgsed põhihinnangud, st rahavoog võib potentsiaalselt kasvada 10 korda.

330-kilomeetrisel orbiidil katab 0,01 radiani kiir 10 ruutkilomeetri suuruse ala. Eriti tihedalt asustatud piirkondades, nagu Manhattan, elab sellisel alal kuni 300 000 inimest. Ja kui nad kõik korraga Netflixi vaatama hakkavad (7 Mb/s HD-kvaliteedis)? Andmevajadus ulatub 2000 GB/s, mis ületab praeguse, tihedalt piiritletud PLIS-interfeisi nõude umbes 35 korda. Sellest olukorrast on kaks väljapääsu, millest füüsiliselt on võimalik ainult üks.

Esimene samm on orbiidile rohkem satelliite viia, et igal hetkel oleks piirkondades suurenenud nõudlusega üle 35 satelliidi. Kui võtta taas 1 steradiaan vastuvõetava sdja section, keskmise orbiidi kõrgusega 400 km, saame kontsentratsiooniks 0,0002/nm² või kokku 100 000, kui jaotada need ühtlaselt üle kogu maapinna. Meenutame, et SpaceXi valitud orbiidid suurendavad katvuse tihedust tiheasustusega piirkondades 20–40 kraadi põhjalaiuses, nii et 30 000 satelliidi arv näib maagiline.

Teine idee on palju ägedam, kuid kahjuks teostamatu. Meenutame, et kiirus sõltub faasiantennemast. Mis siis, kui mitmed antennid mitmel satelliidil ühendavad oma võimeid, luues kitsama kiiri — just nagu raadioteleskoobid, näiteks VLA (väga suur antennisüsteem)? See meetod toob kaasa ühe keerukuse: baasi satellitide vahel tuleb arvutada väga täpselt — submillimeetri täpsusega — kiire stabiliseerimiseks. Ja isegi kui see oleks võimalik, siis saadud kiir ei suuda ilmselt hoida külgseid lehti, kuna satelliitide tihedus taevas on väike. Maapinnal kitseneks kiirus vaid mõned millimeetrid (piisavalt, et jälgida mobiiltelefoni antenni), kuid neid oleks miljoneid — nõrga vahepealse nullimise tõttu. Aitäh aukohaste antennide võrgu needusele.

Selgub, et kanalite jagamine nurgasuunaga — kuna satelliidid on taevas laiali jaotatud — tagab piisavad täiustused läbilaskevõimes ilma füüsikaseaduste rikkumiseta.

Kasutamine

Milline on Starlinki kliendiprofiil? Vaikimisi on see sadu miloneid kasutajaid, kellel on katuste peal pitsa karbi suurused antennid, kuid on ka muid kõrge sissetulekuga allikaid.

Kaugetes ja maapiirkondades ei vaja maapealsed jaamad maksimaalse kiirusnurgaga faaseeritud antennivõrke, seega on võimalik kasutada väiksemat abonendiseadet: IoT varajälitajatest, taskusuurustest satelliittelefonidest, hädaabisignaalidest kuni teaduslike seadmeteni loomade jälgimiseks.

Tihedalt asustatud linnakeskkondades tagab Starlink peamise ja varu transportvõrgu mobiilivõrgu jaoks. Iga mobiilitornile saab paigaldada kõrgtehnoloogilise maapealse jaama, kuid viimase miili tugevdamiseks ja edastamiseks kasutatakse maapealseid toiteallikaid.

Ja lõpuks, isegi ülerahvastatud piirkondades on esialgse väljalaskmise ajal võimalus kasutada madalorbitaalsete satelliitide kohta, millel on erakordselt madal latentsus. Finantsfirmad pakuvad teile suuri summasid — et saaksite kiiremini elutähtsaid andmeid koguda igast maailmanurgast. Ja isegi kui andmete edastamine Starlinki kaudu on pikem kui tavaliselt — mööda kosmost, — on valguse levikiirus vaakumis 50% suurem kui kvartsist klaasis, mis kompenseerib kaugemate edastusvahede erinevuse kenasti.

Negatiivsed tagajärjed

Viimistletud osa käsitleb negatiivseid tagajärgi. Artikli eesmärk on vabastada teid eksimustest seoses projektiga, kuna potentsiaalsed negatiivsed tagajärjed tekitavad kõige rohkem muresid. Toon mõned andmed, vältides liigseid tõlgendusi. Ma ei ole siiski selgeltnägija ning mul pole ka SpaceX-i seest informatsiooni.

Minu arvates on suurenenud internetiühenduse kergendustel tõsised tagajärjed. Isegi minu kodulinnas Pasadena's, aktiivses ja tehniliselt arenenud miljonilinnas, kus asub mitu observatooriumi, maailmatasemel ülikool ja suurim NASA keskus, on internetiteenuste valik üsna piiratud. Ameerika Ühendriikides ja kogu maailmas on internet muutunud rendikeeruliseks kommunaalteenuseks, kus teenusepakkujad püüdlevad ainult 50 miljoni dollari kuus teenimise poole mugavas, konkurentsituks jäänud keskkonnas. Peaaegu kõik, mis tarnitakse korteritesse ja elamutesse, on kommunaalteenus, kuid internetiteenuste kvaliteet on vähem ühtlane kui vee, elektri või gaasi oma.

Olemuslik probleem seisneb selles, et erinevalt veest, elektrist või gaasist on internet endiselt noor ja kiiresti arengus. Me leiame pidevalt uusi rakendusi. Kõige revolutsioonilisem on veel avastamata, kuid paketiplaanid tukevad konkurentsi ja innovatsiooni. Miljardid inimesi jäävad digitaalsest revolutsioonist kõrvale. digitaalsest revolutsioonist Sündimise või liiga kaugel merikaabli peajoonest olemise tõttu on internet ikka veel suured piirkonnad maailma teenindav geostatsionaarsete satelliitide kaudu, ja seda röövellikult kõrgete hindadega.

Starlink, mis jagab internetti taevast, rikub seda mustrit. Hetkel ei tea ma paremat viisi, kuidas tuhandete inimeste internetiühendust saada. SpaceX on teel, et saada internetiteenuse pakkujaks ja potentsiaalselt internetiettevõtteks, mis siseneb konkurentsi Google'i ja Facebookiga. Olete vedanud kihla, et te isegi ei mõelnud sellele.

Et satelliitinternet on parim valik, ei ole ilmne. SpaceX ja ainult SpaceX on positsioonis kiiresti üles ehitada laialdane satelliitide grupp, kuna just tema on veetnud aast kümme, et murda valitsuse ja sõjaväe monopol kosmoselaevade käivitamiseks. Isegi kui Iridium oleks kümme korda kiiremini sisenenud mobiiltelefonide turule, ei oleks see saavutanud laialdast kasutamist, tuginedes traditsioonilistele stardiplatvormidele. Ilma SpaceX-i ja selle ainulaadse äri mudelita on suur tõenäosus, et globaalne satelliitinternet lihtsalt ei toimu.

Teine suur löök tabab astronoomiat. Pärast esimest 60 Starlinki satelliidi käivitamist tõusis ülemaailmse astronoomia kogukonna kriitika lainetena, et märkimisväärselt suurenenud satelliitide arv katab nende juurdepääsu öisele taevasse. On üks ütlus: astronoomide seas on kõige võimekam see, kelle teleskoop on suurem. Ilma liialdamata on kaasaegses ajastuses astronoomiaga tegelemine äärmiselt keeruline ülesanne, mis meenutab pidevat võitlust analüüsi kvaliteedi parandamise nimel kasvava valgusreostuse ja muude müraallikate taustal.

Astronoomile on kõige vähem vajalik tuhanded eredaid satelliite, kes vilguvad teleskoobi fookuses. Tõepoolest, esimene Iridiumi konstellatsioon on tuntud selle poolest, et see andis "võrrandid" jõhkrate paneelide tõttu, mis peegeldasid päikesevalgust väikestele maapindadele. Juhtus, et nad saavutasid kuu veerandi heledust ja mõnikord isegi juhuslikult kahjustasid tundlikke astronoomilisi andureid. Pole põhjendamata hirmud, et Starlink tungib raadiosagedustesse, mida kasutatakse raadioastronoomias.

Kui laadida alla satelliitide jälgimise rakendus, on võimalik näha kümneid satelliite, mis lendavad selges öös taevas. Satelliite võib näha pärast päikeseloojangut ja enne päikesetõusu, kuid ainult siis, kui neid valgustavad päikesekiired. Hiljem, öö jooksul, satelliidid on nähtamatud Maa varjus. Need on pisikesed, uskumatult kauged ja liikuvad äärmiselt kiiresti. On võimalus, et nad katavad kauge tähte vähem kui millisekundiks, aga arvan, et isegi selle tabamine on paras peavalu.

Tugev mure taevalambi üle tekkis seetõttu, et esimesed satelliitide rühmad paigutati maapinna terminatorile lähedale, st öö peale ööd nägi Euroopa suveõhtutel epohhiaalset pilti, kuidas satelliidid lendasid taevasse hiliste hämarustes. Edasi, simuleerimised, mis põhinesid FKC aruannetes, näitasid, et 1150 km kõrgusel orbiidil olevaid satelliite on näha isegi pärast astronoomiliste hämarike möödumist. Üldiselt jaguneb hämarik kolme etappi: kodaniku-, mere- ja astronoomiline, st kui päike asub vastavalt 6, 12 ja 18 kraadi allpool horisonti. Astronoomiliste hämarike lõpus on päikesekiired umbes 650 km kaugusel pinnast zenidis, kaugel atmosfäärist ja suurest osast madalast Maa-orbiidist. Lähtudes andmetest Starlinki saidilt, arvan, et kõik satelliidid paigutatakse kõrgusele alla 600 km. Sel juhul on neid võimalik näha hämarikus, kuid mitte pärast öö saabumist, mis oluliselt vähendab potentsiaalseid tagajärgi astronoomiale.

Kolmas probleem on orbiidil olev prügi. eelnevas postituses Märgin, et satelliidid ja prügi alla 600 km orbitaalidelt langevad paarikümne aasta jooksul välja atmosfääri takistuse tõttu, vähendades seeläbi Kessleri sündroomi tekkimise võimalusi. SpaceX tegeleb poriloogadega, nagu ei mõtleks nad üldse kosmoseprügile. Vaadates Starlinki rakendamise detaile, on mul raske kujutada paremat viisi orbitaalsete jäätmete hulga vähendamiseks.

Satelliidid viiakse kõrgusele 350 km, seejärel lendavad nad sisseehitatud mootoritega ette nähtud orbitaalile. Iga käivitamisel hukkunud satelliit langeb paar nädalat hiljem orbiidilt välja ja ei rända järgmiste tuhandete aastate jooksul kusagile kõrgemale. Sellise paigutamise strateegiline eesmärk on testida vabade sisseastumiste võimalust. Edasi, Starlinki satelliidid on lõikes lamedad, mis tähendab, et kõrguse kontrolli kaotamisel siseneb nad tihedasse atmosfääri.

Väga vähesed teavad, et SpaceX on kosmoseuuringutes pioneeri rollis, asudes kasutama alternatiivseid kinnitusviise pürotehniliste seadmete asemel. Praktiliselt kõik lansseerimisplatsid kasutavad pürotehnilisi seadmeid etappide, satelliitide, katete ja muu sarnase juurutamiseks, suurendades sellega potentsiaalset tasuta jääkidesse. SpaceX kavatseb ka ülemisi etappe orbiidilt eemaldada, et need ei jääks igavesti kosmosesse rippuma, et nad ei laguneks seal karmides kosmosetingimustes.

Ja lõpuks, viimane probleem, mida tahaksin mainida, on võimalus, et SpaceX tõrjub välja olemasoleva monopoli internetis, luues oma. Oma nišis on SpaceX juba monopoliseerinud lansseerimised. Ainult konkurentide valitsuste soov tagada ligipääs kosmosesse hoiab kallid ja vananenud raketid, mis sageli kuuluvad suurtele monopolistlikele kaitsetööstuse lepingulistele, prügikasti saatmisest.

Pole nii raske ette kujutada, et aastal 2030 hakkab SpaceX aastas käivitama 6000 oma satelliiti, lisaks mõned spioonisatelliidid — vanade mälestuste järgi. Odavad ja usaldusväärsed SpaceX satelliidid müüvad "kohtade stabiilsust" väliste seadmete jaoks. Iga ülikool, kes on loonud kosmoses kasutamiseks sobiva kaamera, saab selle orbitaale tuua, ilma et peaks kogu kosmoseplatvormi ehitamise kulusid katma. Tõeliselt arenenud ja piiramatu ligipääs kosmosele on juba sidunud Starlinki satelliitidega, samas kui ajaloolised tootjad jäävad ajalukku.

Ajaloos on näiteid ettevaatlikest ettevõtetest, kes hõivasid turul nii suuri nišše, et nende nimed muutusid üldnimetusteks: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.

Probleem võib tekkida siis, kui juhtiv ettevõte rakendab konkurentsivastaseid praktikaid, et säilitada oma turuosa, kuigi alates president Reaganist on see sageli lubatud. SpaceX võib hoida Starlinki monopoli, sundides teisi satelliitide arendajaid käivitama satelliite vanade Nõukogude rakettide abil. Sarnased tegevused, mis on astutud United Aircraft and Transportation Company, koos postiveo hindade fikseerimisega, viisid 1934. aastal firma hävinguni. Õnneks ei suuda SpaceX tõenäoliselt jäädavalt säilitada absoluutset monopoli korduvkasutatavate rakettide osas.

Veelgi suuremad murekohad on seotud sellega, et SpaceX-i tegevus kümnete tuhandete satelliitide käivitamisel madalal orbiidil võib olla kavandatud kui üldiste ressursside koondamine. Eraettevõte, järgides isiklikke huve, hõivab püsivalt omandisse kunagi avalikult kergesti kättesaadavad ja vabalt seisvad orbiidi positsioonid. Kuigi SpaceX-i uuendused on võimaldanud tõeliselt raha teenida tühjuses, on suur osa SpaceX-i intellektuaalsest kapitalist rajatud miljardite dollarite peale, mis on eraldatud teadusuuringute eelarvest.

Ühelt poolt on vajalikud seadused, mis kaitsevad erasektori investeeringute, teadus- ja arendustegevuse huve. Ilma selle kaitseta ei saa uuendajad rahastada ambitsioonikaid projekte või viivad oma ettevõtted sinna, kus nad saavad sellist kaitset. Igatahes kannatab avalikkus, kuna kasum ei teki. Teiselt poolt on vajalikud seadused, mis kaitsevad inimesi, nimelisi omanikke üldiste hüvede, sealhulgas taeva, eest — rentaalse suunitlusega eraettevõtete eest, kes annexeersed avalikke hüvesid. Ükski neist ei ole iseenesest õige ega isegi võimalik. SpaceX-i arengud annavad võimaluse leida kuldne kesktee sellel uuel turul. Me mõistame, et see on leitud, kui maksimeerime uuenduste ja avaliku heaolu loomise sagedust.

Viimased mõtted

Selle artikli kirjutasin kohe pärast teise lõpetamist — Starshipist. Eelmisel nädalal juhtus palju huvitavat. Starship ja Starlink on revolutsioonilised tehnoloogiad, mis arenevad otse meie silme ees, meie elu jooksul. Kui ma näen, kuidas mu lapselapsed kasvavad, siis nad imestavad, et ma olen vanem Starlinkist, mitte selle üle, et mu lapsepõlves ei olnud mobiiltelefone (muuseumieksponaate) ega avatud internetti kui sellist.

Rikkad ja sõjaväelased on juba ammu kasutanud satelliidiinternetti, kuid Starlinki laialdane, üldkasutatav ja odav versioon on ilma Starshipita lihtsalt võimatu.

Lennust on juba ammu räägitud, kuid Starship, mis on täiesti soodne ja seetõttu huvitav platvorm, ei ole võimalik ilma Starlinkita.

Inimeste kosmosetegevusest räägitakse juba ammu, ja kui sa oled — reaktiivlennuki piloot ning samal ajal ka neurokirurg, siis on sul roheline tuli. Starshipi ja Starlinkiga on inimese kosmose uurimine saavutatav, lähedane tulevik, kus orbiidil asuvast tugipunktist tuntud tööstuslikele linnadele kauges kosmoses on vaid käeulatuses.

Allikas: habr.com