این مقاله بخشی از مجموعه ای است که به .
- طرح اسپیس ایکس برای توزیع اینترنت از طریق ده ها هزار ماهواره موضوع اصلی مطبوعات مرتبط با فضا است. مقالاتی درباره آخرین دستاوردها به صورت هفتگی منتشر می شود. اگر به طور کلی طرح واضح است و پس از خواندن ، یک فرد با انگیزه (مثلاً شما واقعاً) می تواند جزئیات زیادی را کشف کند. با این حال، حتی در بین ناظران روشنفکر، هنوز تصورات نادرست زیادی در ارتباط با این فناوری جدید وجود دارد. دیدن مقالاتی که Starlink را با OneWeb و Kuiper (در میان دیگران) مقایسه می کنند، غیرمعمول نیست، به گونه ای که گویی در شرایط برابر با یکدیگر رقابت می کنند. سایر نویسندگان، که آشکارا نگران خوبی های سیاره هستند، درباره زباله های فضایی، قوانین فضایی، استانداردها و ایمنی نجوم فریاد می زنند. امیدوارم پس از خواندن این مقاله نسبتا طولانی، خواننده ایده Starlink را بهتر درک کند و از آن الهام بگیرد.
به طور غیر منتظره ای آکورد حساسی را در روح معدود خوانندگانم لمس کردم. در آن توضیح دادم که چگونه استارشیپ اسپیس ایکس را برای مدت طولانی در خط مقدم قرار می دهد و در عین حال وسیله ای برای اکتشافات فضایی جدید فراهم می کند. مفهوم آن این است که صنعت ماهواره‌ای سنتی نمی‌تواند با SpaceX که به طور پیوسته ظرفیت راکت‌های فالکون خود را افزایش داده و هزینه‌های آن را کاهش می‌دهد و اسپیس‌ایکس را در موقعیت دشواری قرار می‌دهد، ادامه دهد. از یک طرف، بازاری را تشکیل داد که در بهترین حالت، چندین میلیارد در سال ارزش داشت. از سوی دیگر، او به اشتهای سیری ناپذیر پول دامن زد - برای ساخت یک موشک عظیم، که با این حال، تقریباً هیچ کس برای ارسال به مریخ وجود ندارد و هیچ سود فوری هم نمی توان انتظار داشت.
راه حل این مشکل جفت شدن Starlink است. اسپیس ایکس با مونتاژ و پرتاب ماهواره‌های خود، می‌تواند بازار جدیدی برای دسترسی بسیار کارآمد و دموکراتیک به ارتباطات در سراسر فضا ایجاد و تعریف کند، بودجه‌ای برای ساخت موشک قبل از غرق شدن شرکت ایجاد کند و ارزش اقتصادی آن را به تریلیون‌ها افزایش دهد. مقیاس جاه طلبی های ایلان را دست کم نگیرید. تنها صنایع تریلیون دلاری وجود دارد: انرژی، حمل و نقل پرسرعت، ارتباطات، فناوری اطلاعات، مراقبت های بهداشتی، کشاورزی، دولت، دفاع. با وجود باورهای غلط رایج، , и - کسب و کار قابل دوام نیست. ایلان با تسلا خود وارد فضای انرژی شده است، اما تنها ارتباطات راه دور بازار قابل اعتماد و بزرگی را برای ماهواره ها و پرتاب موشک فراهم می کند.
ایلان ماسک برای اولین بار توجه خود را به فضا معطوف کرد که می خواست 80 میلیون دلار به صورت رایگان در ماموریتی برای پرورش گیاهان در کاوشگر مریخ سرمایه گذاری کند. ساخت شهری در مریخ احتمالاً 100 برابر بیشتر هزینه خواهد داشت، بنابراین استارلینک شرط اصلی ماسک برای تأمین سیل پول حمایتی است که بسیار مورد نیاز است. .
برای چه؟
من مدت زیادی است که این مقاله را برنامه ریزی کرده ام، اما فقط هفته گذشته یک تصویر کامل دریافت کردم. سپس گوین شاتول، رئیس اسپیس ایکس، مصاحبه ای خیره کننده با راب بارون انجام داد که بعداً در یک مصاحبه عالی برای CNBC پوشش داد. مایکل شیتز، و به او تقدیم شد . این مصاحبه تفاوت بزرگی را در رویکردهای ارتباطات ماهواره ای بین اسپیس ایکس و دیگران نشان داد.
مفهوم در سال 2012 متولد شد، زمانی که اسپیس ایکس متوجه شد که مشتریانش - عمدتاً ارائه دهندگان ماهواره - دارای ذخایر زیادی پول هستند. سایت های پرتاب در حال افزایش قیمت برای استقرار ماهواره ها هستند و به نوعی یک مرحله از کار را از دست می دهند - چگونه ممکن است؟ ایلان رویای ایجاد یک صورت فلکی ماهواره ای برای اینترنت را در سر می پروراند و چون قادر به مقاومت در برابر این کار تقریبا غیرممکن نبود، این فرآیند را آغاز کرد. توسعه Starlink ، اما در پایان این مقاله شما، خواننده من، احتمالاً از اینکه این مشکلات در واقع چقدر کوچک هستند - با توجه به دامنه ایده شگفت زده خواهید شد.
آیا اصلاً چنین گروه بندی عظیمی برای اینترنت لازم است؟ و چرا الان؟
فقط در حافظه من اینترنت از متنعمات صرفاً دانشگاهی به اولین و تنها زیرساخت انقلابی تبدیل شده است. این موضوعی نیست که شایسته یک مقاله کامل باشد، اما من حدس می‌زنم که در سطح جهانی، نیاز به اینترنت و درآمد حاصل از آن تا حدود 25 درصد در سال افزایش خواهد یافت.
امروزه تقریباً همه ما اینترنت خود را از تعداد کمی از انحصارات جغرافیایی جدا شده دریافت می کنیم. در ایالات متحده، AT&T، Time Warner، Comcast و تعداد انگشت شماری از بازیکنان کوچکتر، قلمرو خود را تقسیم کرده اند تا از رقابت اجتناب کنند، سه پوسته برای خدمات دریافت کرده و در پرتوهای نفرت تقریباً جهانی فرو رفته اند.
دلیل خوبی برای غیررقابتی بودن ارائه دهندگان وجود دارد - فراتر از طمع همه جانبه. ایجاد زیرساخت برای اینترنت - برج های سلول مایکروویو و فیبر نوری - بسیار بسیار گران است. به راحتی می توان طبیعت شگفت انگیز اینترنت را فراموش کرد. مادربزرگ من ابتدا در جنگ جهانی دوم به عنوان اپراتور مخابراتی برای کار رفت، اما تلگراف سپس برای نقش استراتژیک اصلی با کبوترهای حامل رقابت کرد! برای بسیاری از ما، بزرگراه اطلاعاتی چیزی زودگذر، ناملموس است، اما بیت‌ها در دنیای فیزیکی که دارای مرزها، رودخانه‌ها، کوه‌ها، اقیانوس‌ها، طوفان‌ها، بلایای طبیعی و سایر موانع است، می‌گذرند. در سال 1996، زمانی که اولین خط فیبر نوری در امتداد کف اقیانوس کشیده شد. . او در سبک تند و تیز خود به وضوح هزینه و پیچیدگی این خطوط را توصیف می‌کند که «کوتگ‌های» لعنتی همچنان در حال عجله هستند. در بیشتر دهه 2000، کابل های زیادی کشیده شد که هزینه استقرار آن سرسام آور بود.
زمانی در یک آزمایشگاه نوری کار می‌کردم و (اگر حافظه وجود داشته باشد) رکورد آن زمان را شکستیم و سرعت انتقال مالتی پلکس 500 گیگابیت بر ثانیه را ارائه دادیم. محدودیت های الکترونیکی به هر فیبر اجازه می دهد تا 0,1٪ از ظرفیت نظری خود بارگذاری شود. پانزده سال بعد، ما آماده هستیم تا از آستانه فراتر برویم: اگر انتقال داده از آن فراتر رود، فیبر ذوب می شود و ما در حال حاضر به این آستانه بسیار نزدیک شده ایم.
اما ما باید جریان داده‌ها را در بالای زمین گناهکار بالا ببریم - به فضا، جایی که ماهواره بدون مانع در طول پنج سال 30 بار دور "توپ" می‌چرخد. به نظر می رسد یک راه حل واضح باشد - پس چرا هیچ کس قبلاً آن را انجام نداده است؟
صورت فلکی ماهواره ایریدیوم، که در اوایل دهه 1990 توسط موتورولا توسعه و مستقر شد (آنها را به خاطر دارید؟)، تبدیل به اولین شبکه ارتباطی جهانی در مدار پایین شد (همانطور که به طرز وسوسه انگیزی در ). زمانی که به کار گرفته شد، تنها کاربرد آن برای مسیریابی بسته‌های کوچک داده از ردیاب‌های دارایی بود: تلفن‌های همراه به قدری ارزان شده بودند که تلفن‌های ماهواره‌ای هرگز خاموش نشدند. ایریدیوم 66 ماهواره (به علاوه چند عدد یدکی) در 6 مدار داشت - حداقل مقداری که کل سیاره را پوشش می دهد.
اگر ایریدیوم به 66 ماهواره نیاز داشت، پس چرا اسپیس ایکس به ده ها هزار ماهواره نیاز دارد؟ چگونه اینقدر متفاوت است؟
SpaceX از نقطه مقابل وارد این تجارت شد - با پرتاب ها شروع شد. در زمینه حفاظت از وسایل نقلیه پرتاب پیشگام شد و بنابراین بازار سکوهای پرتاب کم هزینه را به دست گرفت. تلاش برای پیشی گرفتن از آنها با قیمت کمتر، پول زیادی برای شما به ارمغان نمی آورد، بنابراین تنها راه برای کسب سود از قدرت مازاد آنها این است که مشتری آنها شوید. هزینه های SpaceX برای پرتاب ماهواره های خود - (در هر 1 کیلوگرم) ایریدیوم، و بنابراین آنها قادر به ورود به بازار قابل توجهی گسترده تر هستند.
پوشش جهانی Starlink دسترسی به اینترنت با کیفیت بالا را در هر نقطه از جهان فراهم می کند. برای اولین بار، در دسترس بودن اینترنت نه به نزدیکی یک کشور یا شهر به یک خط فیبر نوری، بلکه به شفافیت آسمان بالا بستگی دارد. کاربران در سراسر جهان بدون توجه به درجات مختلف شرارت و/یا انحصارات شرورانه دولتی خود به اینترنت جهانی بدون محدودیت دسترسی خواهند داشت. توانایی Starlink برای شکستن این انحصارها، تغییرات مثبتی را در مقیاسی باورنکردنی تسریع خواهد کرد که در نهایت میلیاردها نفر را در جامعه سایبری جهانی آینده متحد خواهد کرد.
یک انحراف غزلی کوتاه: این اصلاً به چه معناست؟
برای افرادی که در عصر ارتباطات فراگیر امروزی رشد می کنند، اینترنت مانند هوایی است که ما تنفس می کنیم. او فقط هست اما این - اگر قدرت باورنکردنی آن برای ایجاد تغییرات مثبت را فراموش کنیم - و ما در مرکز آن هستیم. با کمک اینترنت، مردم می توانند رهبران خود را مسئول بدانند، با افراد دیگر در آن سوی دنیا ارتباط برقرار کنند، افکار خود را به اشتراک بگذارند و چیز جدیدی اختراع کنند. اینترنت بشریت را متحد می کند. تاریخ مدرنیزاسیون تاریخچه توسعه قابلیت های تبادل داده است. اول - از طریق سخنرانی و شعر حماسی. سپس - به صورت مکتوب که به مردگان صدا می دهد و به زندگان روی می آورند; نوشتن اجازه می دهد تا داده ها ذخیره شوند و ارتباط ناهمزمان را ممکن می کند. مطبوعات چاپی تولید اخبار را به جریان انداختند. ارتباطات الکترونیکی - انتقال داده ها را در سراسر جهان تسریع کرده است. دستگاه‌های شخصی یادداشت‌برداری به تدریج پیچیده‌تر شده‌اند و از نوت‌بوک‌ها به تلفن‌های همراه تبدیل شده‌اند، که هر کدام یک کامپیوتر متصل به اینترنت هستند که مملو از حسگرها هستند و در پیش‌بینی نیازهای ما هر روز بهتر می‌شوند.
فردی که در فرآیند شناخت از نوشتن و رایانه استفاده می کند، شانس بیشتری برای غلبه بر محدودیت های یک مغز ناقص توسعه یافته دارد. حتی بهتر از آن این است که تلفن های همراه هم ابزار ذخیره سازی قدرتمندی هستند و هم مکانیزمی برای تبادل نظر. در حالی که مردم برای به اشتراک گذاشتن افکار خود به گفتاری که در دفترچه یادداشت نوشته شده بود تکیه می کردند، امروزه معمول این است که نوت بوک ها ایده هایی را که مردم ایجاد کرده اند به اشتراک بگذارند. طرح سنتی دچار وارونگی شده است. ادامه منطقی این فرآیند شکل خاصی از فراشناخت جمعی از طریق ابزارهای شخصی است. و به یکدیگر متصل می شوند. و در حالی که ممکن است هنوز برای ارتباط از دست رفته خود با طبیعت و تنهایی نوستالژیک باشیم، مهم است که به یاد داشته باشیم که فناوری و فناوری به تنهایی مسئول سهم شیر ما در رهایی از چرخه های "طبیعی" نادانی، مرگ زودرس است (که می تواند باشد. اجتناب شود)، خشونت، گرسنگی و پوسیدگی دندان.
چگونه؟
بیایید در مورد مدل کسب و کار و معماری پروژه Starlink صحبت کنیم.
برای اینکه Starlink به یک شرکت سودآور تبدیل شود، جریان ورودی باید از هزینه های ساخت و ساز و بهره برداری بیشتر باشد. به طور سنتی، سرمایه گذاری سرمایه شامل هزینه های اولیه بالاتر، تامین مالی تخصصی پیچیده و مکانیزم های بیمه برای پرتاب ماهواره است. یک ماهواره ارتباطی زمین ثابت می تواند 500 میلیون دلار هزینه داشته باشد و جمع آوری و پرتاب آن 5 سال طول بکشد. بنابراین شرکت های فعال در این زمینه به طور همزمان در حال ساخت کشتی های جت یا کشتی های کانتینری هستند. هزینه های هنگفت، هجوم منابع مالی که به سختی هزینه های تأمین مالی را پوشش می دهد و بودجه عملیاتی نسبتاً کمی. در مقابل، سقوط Iridium اصلی این بود که موتورولا اپراتور را مجبور به پرداخت هزینه های فلج کننده مجوز کرد و این شرکت را ظرف چند ماه ورشکست کرد.
برای انجام این نوع تجارت، شرکت‌های ماهواره‌ای سنتی باید به مشتریان خصوصی خدمات می‌دادند و نرخ‌های بالای داده را دریافت می‌کردند. خطوط هوایی، پایگاه‌های دورافتاده، کشتی‌ها، مناطق جنگی و زیرساخت‌های کلیدی حدود 5 دلار به ازای هر مگابایت پرداخت می‌کنند که با وجود تأخیر و توان عملیاتی نسبتا کم ماهواره، 1 برابر گرانتر از ADSL سنتی است.
Starlink قصد دارد با ارائه‌دهندگان خدمات زمینی رقابت کند، به این معنی که باید داده‌ها را ارزان‌تر ارائه دهد و در حالت ایده‌آل، هزینه‌ای بسیار کمتر از 1 دلار در هر 1 مگابایت داشته باشد. آیا این ممکن است؟ یا چون این امکان وجود دارد، باید بپرسیم: چگونه ممکن است؟
اولین ماده در یک ظرف جدید یک لانچ ارزان است. امروز فالکون یک لانچ 24 تنی را حدود 60 میلیون دلار می فروشد که 2500 دلار در هر کیلوگرم است. با این حال، به نظر می رسد که هزینه های داخلی بسیار بیشتری وجود دارد. ماهواره‌های استارلینک بر روی وسایل پرتاب قابل استفاده مجدد پرتاب خواهند شد، بنابراین هزینه نهایی یک پرتاب هزینه مرحله دوم جدید (حدود 1 میلیون دلار)، فیرینگ (4 میلیون) و پشتیبانی زمینی (1 میلیون) است. مجموع: حدود 1 هزار دلار برای هر ماهواره، یعنی. بیش از 100 برابر ارزان تر از پرتاب یک ماهواره ارتباطی معمولی است.
با این حال، اکثر ماهواره‌های استارلینک در استارشیپ پرتاب خواهند شد. در واقع، همانطور که گزارش‌های به‌روزرسانی شده به FCC نشان می‌دهد، تکامل Starlink برخی از آنها را فراهم می‌کند معماری داخلی پروژه تعداد کل ماهواره های این صورت فلکی از 1 به 584، سپس به 2 و در نهایت به 825 رسید. حداقل تعداد ماهواره برای فاز اول توسعه برای اجرای پروژه 7 ماهواره در 518 مدار (مجموع 30) است، در حالی که پوشش کامل در 000 درجه از خط استوا به 60 مدار 6 ماهواره (در مجموع 360 ماهواره) نیاز دارد. این 53 پرتاب برای فالکون با صرف 24 میلیون دلار هزینه داخلی است. از سوی دیگر، Starship برای پرتاب 60 ماهواره در یک زمان طراحی شده است که تقریباً همان قیمت است. ماهواره های استارلینک باید هر 1440 سال یکبار تعویض شوند، بنابراین 24 ماهواره به 150 پرتاب استارشیپ در سال نیاز دارند. هزینه آن حدود 400 میلیون در سال یا 5 هزار برای ماهواره خواهد بود. هر ماهواره پرتاب شده بر روی فالکون 6000 کیلوگرم وزن دارد. ماهواره های بلند شده در Starship می توانند 15 کیلوگرم وزن داشته باشند و ابزارهای شخص ثالث را حمل کنند، تا حدودی بزرگتر باشند و باز هم از بار مجاز تجاوز نکنند.
هزینه ماهواره ها شامل چه مواردی می شود؟ در میان برادران آنها، ماهواره های Starlink تا حدودی غیرعادی هستند. آنها به صورت مسطح مونتاژ، ذخیره و راه اندازی می شوند و بنابراین تولید انبوه آنها بسیار آسان است. تجربه نشان می دهد که هزینه تولید باید تقریباً برابر با هزینه پرتاب کننده باشد. اگر تفاوت قیمت زیاد باشد، به این معنی است که منابع به اشتباه تخصیص داده می شوند، زیرا کاهش همه جانبه در هزینه های حاشیه ای در عین کاهش هزینه ها چندان عالی نیست. آیا واقعاً می توان برای هر ماهواره 100 هزار دلار برای اولین دسته چند صد نفری پرداخت؟ به عبارت دیگر، آیا ماهواره Starlink در دستگاهی پیچیده تر از یک ماشین نیست؟
برای پاسخ کامل به این سوال، باید بدانیم که چرا هزینه یک ماهواره مخابراتی در مدار 1000 برابر بیشتر است، حتی اگر 1000 برابر پیچیده تر نباشد. به بیان ساده، چرا سخت افزار فضا اینقدر گران است؟ دلایل زیادی برای این وجود دارد، اما قانع‌کننده‌ترین آنها در این مورد این است: اگر پرتاب ماهواره به مدار (قبل از فالکون) بیش از 100 میلیون هزینه داشته باشد، باید تضمین شود که سال‌ها کار می‌کند تا حداقل مقداری از آن بیاورد. سود. اطمینان از چنین اطمینانی در عملکرد اولین و تنها محصول فرآیندی دردناک است و می تواند سال ها طول بکشد و به تلاش صدها نفر نیاز دارد. هزینه‌ها را اضافه کنید و وقتی راه‌اندازی آن از قبل گران است، توجیه فرآیندهای اضافی آسان است.
Starlink با ساخت صدها ماهواره، تصحیح سریع نقص های اولیه طراحی و استفاده از تکنیک های تولید انبوه برای کنترل هزینه ها، این الگو را می شکند. من شخصاً می‌توانم خط مونتاژ Starlink را به راحتی تصور کنم که در آن یک تکنسین چیز جدیدی را در طراحی ادغام می‌کند و همه چیز را با یک کراوات پلاستیکی (البته در سطح ناسا) در یک یا دو ساعت نگه می‌دارد و سطح جایگزینی مورد نیاز 16 ماهواره در روز را حفظ می‌کند. ماهواره استارلینک از بسیاری از قطعات پیچیده تشکیل شده است، اما من دلیلی نمی بینم که هزینه هزارمین واحد خروجی از خط مونتاژ را نتوان به 20 هزار کاهش داد. در واقع، در ماه می، ایلان در توییتر نوشت که هزینه تولید یک ماهواره است. در حال حاضر کمتر از هزینه راه اندازی است.
بیایید میانگین مورد را در نظر بگیریم و زمان بازپرداخت را تجزیه و تحلیل کنیم و اعداد را گرد کنیم. یک ماهواره استارلینک که هزینه مونتاژ و پرتاب آن 100 هزار تومان است، 5 سال عمر می کند. آیا هزینه خود را پرداخت می کند و اگر چنین است، چه زود؟
در 5 سال آینده، ماهواره استارلینک 30 دور زمین را دور خواهد زد. در هر یک از این مدارهای یک و نیم ساعته، بیشتر زمان را بر روی اقیانوس و شاید 000 ثانیه را در یک شهر پرجمعیت بگذراند. در طول این پنجره کوتاه، او داده ها را پخش می کند و برای کسب درآمد عجله می کند. با فرض اینکه آنتن از 100 پرتو پشتیبانی می کند و هر پرتو با استفاده از نوع رمزگذاری مدرن 100 مگابیت بر ثانیه را ارسال می کند. ، سپس ماهواره 1000 دلار در هر مدار سود ایجاد می کند - با قیمت اشتراک 1 دلار در هر 1 گیگابایت. این برای جبران هزینه استقرار 100 هزار در هفته کافی است و ساختار سرمایه را بسیار ساده می کند. 29 نوبت باقی مانده سود منهای هزینه های ثابت است.
ارقام تخمینی می توانند در هر دو جهت بسیار متفاوت باشند. اما در هر صورت، اگر بتوانید یک صورت فلکی باکیفیت از ماهواره‌ها را با 100 - یا حتی 000 میلیون در واحد - به مدار پایین پرتاب کنید، این یک درخواست جدی است. حتی با وجود زمان استفاده مضحک و کوتاه خود، ماهواره Starlink قادر است 1 PB داده را در طول عمر خود با هزینه مستهلک 30 دلار در هر گیگابایت ارائه دهد. در عین حال، هنگام انتقال در فواصل طولانی تر، هزینه های نهایی عملا افزایش نمی یابد.
برای درک اهمیت این مدل، اجازه دهید به سرعت آن را با دو مدل دیگر برای ارائه داده به مصرف کنندگان مقایسه کنیم: یک کابل فیبر نوری سنتی، و یک مجموعه ماهواره ای ارائه شده توسط شرکتی که در پرتاب ماهواره ها تخصص ندارد.
که فرانسه و سنگاپور را به هم متصل می کند، در سال 2005 به بهره برداری رسید. پهنای باند - 1,28 ترابایت بر ثانیه، هزینه استقرار - 500 میلیون دلار. اگر به مدت 10 سال با 100 درصد ظرفیت کار کند و هزینه های سربار 100 درصد هزینه های سرمایه باشد، قیمت انتقال 0,02 دلار به ازای هر 1 گیگابایت خواهد بود. کابل‌های ترانس آتلانتیک کوتاه‌تر و کمی ارزان‌تر هستند، اما کابل زیردریایی تنها یک موجودیت در زنجیره طولانی افرادی است که برای داده‌ها پول می‌خواهند. میانگین تخمین Starlink 8 برابر ارزان تر است و در عین حال همه چیز را شامل می شود.
چه طور ممکنه؟ ماهواره Starlink شامل تمام سخت افزارهای پیچیده سوئیچینگ الکترونیکی مورد نیاز برای اتصال کابل های فیبر نوری است، اما به جای سیم گران قیمت و شکننده برای انتقال داده ها از خلاء استفاده می کند. انتقال از طریق فضا تعداد انحصارهای دنج و رو به مرگ را کاهش می دهد و به کاربران امکان می دهد حتی از سخت افزار کمتری ارتباط برقرار کنند.
بیایید با توسعه دهنده ماهواره رقیب OneWeb مقایسه کنیم. OneWeb قصد دارد مجموعه ای متشکل از 600 ماهواره ایجاد کند که از طریق تامین کنندگان تجاری با هزینه تقریباً 20 دلار به ازای هر کیلوگرم پرتاب خواهد شد. وزن یک ماهواره 000 کیلوگرم است یعنی در شرایط ایده آل پرتاب یک واحد تقریباً 1 میلیون خواهد بود.هزینه سخت افزار ماهواره برای هر ماهواره 150 میلیون برآورد شده است. تا سال 3، هزینه کل گروه به 1 میلیارد خواهد رسید. در اوج، در حالت ایده آل، برای هر یک از 2027 پرتو. با پیروی از همان الگویی که برای محاسبه هزینه استارلینک استفاده کردیم، دریافت می‌کنیم: هر ماهواره OneWeb 2,6 دلار در هر مدار تولید می‌کند و تنها در 50 سال 16 میلیون دلار به ارمغان می‌آورد - به سختی هزینه‌های پرتاب را پوشش می‌دهد، اگر انتقال داده به مناطق دورافتاده را نیز حساب کنید. . در مجموع به ازای هر 80 گیگابایت 5 دلار دریافت می کنیم.
اخیراً از Gwynne Shotwell نقل شده است که گفته است ، که به معنای قیمت رقابتی 0,10 دلار در هر 1 گیگابایت است. و این هنوز با پیکربندی اصلی Starlink است: با تولید بهینه کمتر، راه اندازی در Falcon و محدودیت در انتقال داده - و فقط با پوشش شمال ایالات متحده. به نظر می رسد که اسپیس ایکس یک مزیت غیرقابل انکار دارد: امروزه آنها می توانند ماهواره بسیار مناسب تری را با قیمت (در هر واحد) 15 برابر کمتر از رقبای خود پرتاب کنند. Starship اگر نه بیشتر، 100 برابر افزایش می یابد، بنابراین تصور اینکه اسپیس ایکس تا سال 2027 30 ماهواره را با قیمت کمتر از 000 میلیارد دلار به فضا پرتاب کند، سخت نیست که بیشتر آنها را از کیف پول خود تهیه می کند.
من مطمئن هستم که تحلیل های خوش بینانه تری در مورد OneWeb و سایر توسعه دهندگان صورت فلکی ماهواره ای در حال ظهور وجود دارد، اما من هنوز نمی دانم که چگونه کارها برای آنها کار می کند.
اخیرا مورگان استنلی که ماهواره های استارلینک برای مونتاژ 1 میلیون و برای پرتاب 830 هزار هزینه خواهد داشت. . جالب اینجاست که این اعداد مشابه تخمین‌های ما برای هزینه‌های OneWeb هستند و تقریباً 10 برابر بیشتر از تخمین اصلی Starlink هستند. استفاده از Starship و تولید ماهواره های تجاری می تواند هزینه استقرار ماهواره را به حدود 35K/واحد کاهش دهد. و این رقم بسیار پایینی است.
آخرین نکته باقی مانده مقایسه سود به ازای هر 1 وات انرژی خورشیدی تولید شده برای Starlink است. طبق عکس های موجود در وب سایت آنها، آرایه خورشیدی هر ماهواره تقریباً 60 متر مربع مساحت دارد، یعنی. به طور متوسط تقریباً 3 کیلووات یا 4,5 کیلووات ساعت در هر دور تولید می کند. به عنوان یک تخمین تقریبی، هر مدار 1000 دلار و هر ماهواره تقریباً 220 دلار در هر کیلووات ساعت تولید خواهد کرد. این 10 برابر هزینه عمده فروشی انرژی خورشیدی است که یک بار دیگر تأیید می کند: . و تعدیل امواج مایکروویو برای انتقال داده هزینه اضافی گزافی است.
معماری
در بخش قبل، من تقریباً بخش غیر مهمی از معماری Starlink را معرفی کردم - نحوه عملکرد آن با تراکم جمعیت بسیار ناهموار سیاره. ماهواره استارلینک پرتوهای متمرکزی را منتشر می کند که لکه هایی را روی سطح سیاره ایجاد می کند. مشترکین در یک نقطه یک پهنای باند مشترک دارند. اندازه نقطه توسط فیزیک بنیادی تعیین می شود: در ابتدا عرض آن (ارتفاع ماهواره x طول مایکروویو / قطر آنتن) است که برای یک ماهواره Starlink در بهترین حالت، چند کیلومتر است.
در بیشتر شهرها، تراکم جمعیت تقریباً 1000 نفر در کیلومتر مربع است، اگرچه در برخی نقاط بیشتر است. در برخی از مناطق توکیو یا منهتن ممکن است بیش از 100 نفر در هر نقطه وجود داشته باشد. خوشبختانه، هر شهر پرجمعیتی از یک بازار داخلی رقابتی برای اینترنت پهن باند برخوردار است، به غیر از شبکه تلفن همراه بسیار توسعه یافته. اما، به هر حال، اگر در هر لحظه از زمان تعداد زیادی ماهواره از یک صورت فلکی بر روی شهر وجود داشته باشد، توان عملیاتی را می توان با تنوع فضایی آنتن ها و همچنین با توزیع فرکانس افزایش داد. به عبارت دیگر، ده‌ها ماهواره می‌توانند قوی‌ترین پرتو را روی یک نقطه متمرکز کنند و کاربران در آن منطقه از پایانه‌های زمینی استفاده خواهند کرد که درخواست را بین ماهواره‌ها توزیع می‌کنند.
اگر در مراحل اولیه مناسب‌ترین بازار برای فروش خدمات، مناطق دورافتاده، روستایی یا حومه‌شهری باشد، آنگاه منابع مالی برای راه‌اندازی بیشتر از خدمات بهتر به شهرهای پرجمعیت تأمین می‌شود. این سناریو دقیقاً برعکس الگوی استاندارد گسترش بازار است، که در آن خدمات رقابتی که شهرها را هدف قرار می دهند، به طور اجتناب ناپذیری از کاهش سود رنج می برند زیرا تلاش می کنند به مناطق فقیرتر و کمتر جمعیت گسترش یابند.
چندین سال پیش، وقتی محاسبات را انجام دادم، .
من داده های این تصویر را گرفتم و 3 نمودار زیر را ایجاد کردم. اولی فراوانی مساحت زمین را بر اساس تراکم جمعیت نشان می دهد. جالب ترین چیز این است که بیشتر زمین اصلاً مسکونی نیست، در حالی که عملاً هیچ منطقه ای بیش از 100 نفر در هر کیلومتر مربع ندارد.
نمودار دوم فراوانی افراد را بر اساس تراکم جمعیت نشان می دهد. و اگرچه بیشتر کره زمین خالی از سکنه است، اما اکثر مردم در مناطقی زندگی می کنند که در هر کیلومتر مربع 100 تا 1000 نفر زندگی می کنند. ماهیت گسترده این قله (یک مرتبه بزرگتر) منعکس کننده دو وجهی بودن در الگوهای شهرنشینی است. 100 نفر در کیلومتر مربع یک منطقه روستایی نسبتاً کم جمعیت است، در حالی که رقم 1000 نفر در کیلومتر مربع است. در حال حاضر مشخصه حومه شهر است. مراکز شهرها به راحتی 10 نفر در کیلومتر مربع را نشان می دهند، اما جمعیت منهتن 000 نفر در کیلومتر مربع است.
نمودار سوم تراکم جمعیت را بر اساس عرض جغرافیایی نشان می دهد. مشاهده می شود که تقریباً همه مردم بین 20 تا 40 درجه عرض شمالی متمرکز هستند. این همان چیزی است که از نظر جغرافیایی و تاریخی اتفاق افتاده است، زیرا بخش عظیمی از نیمکره جنوبی توسط اقیانوس اشغال شده است. و با این حال، چنین تراکم جمعیتی چالشی دلهره آور برای معماران این گروه است، زیرا... ماهواره ها زمان مساوی را در هر دو نیمکره سپری می کنند. علاوه بر این، ماهواره ای که به دور زمین با زاویه مثلاً 50 درجه می چرخد، زمان بیشتری را به مرزهای عرض جغرافیایی مشخص شده نزدیک تر می کند. به همین دلیل است که استارلینک تنها به 6 مدار برای خدمت به شمال ایالات متحده نیاز دارد، در حالی که برای پوشش استوا به 24 مدار نیاز است.
در واقع، اگر نمودار چگالی جمعیت را با نمودار چگالی صورت فلکی ماهواره ای ترکیب کنید، انتخاب مدارها آشکار می شود. هر نمودار میله ای یکی از چهار براده FCC اسپیس ایکس را نشان می دهد. شخصاً به نظر من هر گزارش جدید شبیه به گزارش قبلی است، اما در هر صورت، دیدن اینکه چگونه ماهواره های اضافی ظرفیت را در مناطق مربوطه در نیمکره شمالی افزایش می دهند دشوار نیست. در مقابل، ظرفیت استفاده نشده قابل توجهی در نیمکره جنوبی باقی مانده است - شاد باشید، استرالیا!
وقتی داده های کاربر به ماهواره می رسد چه اتفاقی می افتد؟ در نسخه اصلی، ماهواره Starlink بلافاصله آنها را به یک ایستگاه زمینی اختصاصی در نزدیکی مناطق خدماتی ارسال کرد. این پیکربندی "رله مستقیم" نامیده می شود. در آینده ماهواره های استارلینک می توانند از طریق لیزر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. تبادل داده در شهرهای پرجمعیت به اوج خود می رسد، اما داده ها را می توان در شبکه ای از لیزرها در دو بعد توزیع کرد. در عمل، این بدان معنی است که فرصت بزرگی برای یک شبکه ارتباطی مخفی در شبکه ای از ماهواره ها وجود دارد، به این معنی که داده های کاربر را می توان در هر مکان مناسب "به زمین ارسال کرد". در عمل، به نظرم می رسد که ایستگاه های زمینی اسپیس ایکس با آنها ترکیب شوند خارج از شهرها
معلوم می شود که ارتباط ماهواره به ماهواره کار بی اهمیتی نیست مگر اینکه ماهواره ها با هم حرکت کنند. جدیدترین گزارش‌ها به FCC، 11 صورت فلکی مداری متمایز از ماهواره‌ها را گزارش می‌دهند. در یک گروه معین، ماهواره ها در همان ارتفاع، در یک زاویه، و با خروج از مرکز یکسان حرکت می کنند، به این معنی که لیزرها می توانند ماهواره ها را در نزدیکی با سهولت نسبی پیدا کنند. اما سرعت بسته شدن بین گروه ها بر حسب کیلومتر بر ثانیه اندازه گیری می شود، بنابراین ارتباط بین گروه ها، در صورت امکان، باید از طریق لینک های مایکروویو کوتاه و سریع قابل کنترل انجام شود.
توپولوژی گروه مداری مانند نظریه موج-ذره نور است و به طور خاص برای مثال ما صدق نمی کند، اما به نظر من زیباست، بنابراین آن را در مقاله قرار دادم. اگر به این بخش علاقه ندارید، مستقیماً به «محدودیت‌های فیزیک بنیادی» بروید.
چنبره یا دونات یک جسم ریاضی است که با دو شعاع تعریف می شود. کشیدن دایره ها روی سطح چنبره بسیار ساده است: موازی یا عمود بر شکل آن. شاید برای شما جالب باشد که کشف کنید دو خانواده دیگر از دایره وجود دارد که می توان روی سطح یک چنبره ترسیم کرد، که هر دو از سوراخی در مرکز آن و اطراف طرح کلی آن عبور می کنند. این به اصطلاح است و من از این طرح در هنگام طراحی تورید برای کویل Burning Man Tesla در سال 2015 استفاده کردم.
و در حالی که مدارهای ماهواره، به طور دقیق، به جای دایره، بیضی هستند، همین طرح در مورد Starlink نیز صدق می کند. صورت فلکی متشکل از 4500 ماهواره بر روی چندین صفحه مداری که همگی در یک زاویه قرار دارند، تشکیلاتی را در بالای سطح زمین تشکیل می دهند که پیوسته در حال حرکت هستند. سازند هدایت شده به سمت شمال بالای یک نقطه معین از عرض جغرافیایی به اطراف می چرخد و به سمت جنوب حرکت می کند. برای جلوگیری از برخورد، مدارها کمی کشیده خواهند شد، به طوری که لایه ای که به سمت شمال حرکت می کند چندین کیلومتر بالاتر (یا زیر) لایه ای که به سمت جنوب حرکت می کند قرار خواهد گرفت. همانطور که در نمودار بسیار اغراق‌آمیز در زیر نشان داده شده است، هر دوی این لایه‌ها با هم یک چنبره منفجر شده را تشکیل می‌دهند.
یادآوری می کنم که در داخل این چنبره، ارتباط بین ماهواره های همسایه انجام می شود. به طور کلی، هیچ ارتباط مستقیم و پیوسته ای بین ماهواره ها در لایه های مختلف وجود ندارد، زیرا سرعت بسته شدن برای هدایت لیزری بسیار زیاد است. مسیر انتقال داده بین لایه ها نیز به نوبه خود از بالا یا زیر چنبره عبور می کند.
در مجموع 30 ماهواره در 000 توری تودرتو، بسیار دورتر از مدار ایستگاه فضایی قرار خواهند گرفت! این نمودار نشان می‌دهد که چگونه همه این لایه‌ها بسته‌بندی شده‌اند، بدون خروج از مرکز.
در نهایت باید به ارتفاع بهینه پرواز فکر کنید. یک معضل وجود دارد: ارتفاع کم، که با اندازه پرتوهای کوچکتر توان عملیاتی بیشتری می دهد، یا ارتفاع بالا، که به شما امکان می دهد کل سیاره را با ماهواره های کمتری پوشش دهید؟ با گذشت زمان، گزارش‌های اسپیس ایکس به FCC از ارتفاعات کمتر حکایت می‌کردند، زیرا با بهبود استارشیپ، امکان استقرار سریع صورت‌های فلکی بزرگتر فراهم می‌شود.
ارتفاع کم مزایای دیگری نیز دارد، از جمله کاهش خطر برخورد با زباله های فضایی یا پیامدهای منفی خرابی تجهیزات. به دلیل افزایش کشش اتمسفر، ماهواره‌های Starlink در پایین‌دست (330 کیلومتر) ظرف چند هفته پس از از دست دادن کنترل نگرش، می‌سوزند. در واقع، 300 کیلومتر ارتفاعی است که ماهواره ها به سختی در آن پرواز می کنند، و حفظ ارتفاع به موتور موشک الکتریکی کریپتون داخلی و همچنین طراحی ساده نیاز دارد. از نظر تئوری، یک ماهواره نسبتاً نوک تیز با موتور موشک الکتریکی می‌تواند به طور پایدار ارتفاع 160 کیلومتری را حفظ کند، اما بعید است که اسپیس ایکس ماهواره‌هایی را تا این حد پایین پرتاب کند، زیرا چند ترفند دیگر برای افزایش ظرفیت در آستین آن وجود دارد.
محدودیت های فیزیک بنیادی
بعید به نظر می رسد که هزینه میزبانی یک ماهواره بسیار کمتر از 35 هزار باشد، حتی اگر تولید پیشرفته و کاملاً خودکار باشد و کشتی های Starship کاملاً قابل استفاده مجدد باشند و هنوز کاملاً مشخص نیست که فیزیک چه محدودیت هایی برای ماهواره اعمال می کند. . تحلیل فوق حداکثر توان عملیاتی 80 گیگابیت بر ثانیه را در نظر گرفته است. (اگر 100 پرتو را گرد کنید که هر کدام قادر به ارسال 100 مگابیت بر ثانیه هستند).
حداکثر ظرفیت کانال بر روی تنظیم شده است و در آمار پهنای باند (1+SNR) آورده شده است. پهنای باند اغلب محدود است ، در حالی که SNR انرژی موجود ماهواره است، نویز پس زمینه و تداخل در کانال به دلیل . یکی دیگر از موانع قابل توجه سرعت پردازش است. جدیدترین Xilinx Ultrascale+ FPGA ها دارند ، که با توجه به محدودیت های فعلی ظرفیت اطلاعات کانال بدون توسعه ASIC های سفارشی خوب است. اما حتی در آن زمان 58 گیگابیت در ثانیه. به توزیع فرکانسی چشمگیر نیاز خواهد داشت، به احتمال زیاد در باندهای Ka یا V. V (40 تا 75 گیگاهرتز) چرخه‌های در دسترس تری دارد، اما در معرض جذب بیشتر توسط جو است، به ویژه در مناطق مرطوب.
آیا 100 پرتو کاربردی است؟ دو جنبه برای این مشکل وجود دارد: پهنای پرتو و چگالی عنصر آرایه فازی. عرض پرتو با طول موج تقسیم بر قطر آنتن تعیین می شود. آنتن آرایه فازی دیجیتال هنوز یک فناوری تخصصی است، اما حداکثر ابعاد مفید با عرض تعیین می شود (تقریباً 1 متر)، و استفاده از ارتباطات فرکانس رادیویی گرانتر است. عرض موج در باند Ka حدود 1 سانتی متر است، در حالی که عرض پرتو باید 0,01 رادیان باشد - با عرض طیف در 50٪ دامنه. با فرض زاویه ثابت پرتو 1 استرادیان (مشابه پوشش لنز دوربین 50 میلی متری)، در این صورت 2500 پرتو جداگانه در این ناحیه کافی است. خطی بودن بیانگر این است که 2500 پرتو به حداقل 2500 عنصر آنتن در آرایه نیاز دارد، که در اصل امکان پذیر است، اگرچه رسیدن به آن دشوار است. و همه اینها بسیار داغ خواهد شد!
2500 کانال، که هر کدام از 58 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کنند، حجم عظیمی از اطلاعات هستند - به طور کلی، 145 ترابایت بر ثانیه. برای مقایسه، تمام ترافیک اینترنت در سال 2020 . خبر خوب برای کسانی که نگران پهنای باند بسیار کم اینترنت ماهواره ای هستند. اگر یک صورت فلکی 30 ماهواره تا سال 000 عملیاتی شود، ترافیک جهانی اینترنت به طور بالقوه به 2026 ترابایت در ثانیه خواهد رسید. اگر نیمی از این ظرفیت توسط 800 ماهواره در هر زمان معین در مناطق پرجمعیت تحویل داده شود، آنگاه حداکثر توان عملیاتی هر ماهواره تقریباً 500 گیگابیت در ثانیه خواهد بود که 800 برابر بیشتر از محاسبات اولیه اصلی ما است. هجوم منابع مالی به طور بالقوه 10 برابر افزایش می یابد.
برای ماهواره ای در مدار 330 کیلومتری، یک پرتو 0,01 رادیان مساحت 10 کیلومتر مربع را پوشش می دهد. در مناطق به خصوص پرجمعیت مانند منهتن، تا 300 نفر در این منطقه زندگی می کنند. اگر همه آنها به یکباره شروع به تماشای نتفلیکس کنند (000 مگابیت بر ثانیه با کیفیت HD) چه می شود؟ کل درخواست داده 7 گیگابایت در ثانیه خواهد بود که تقریباً 2000 برابر محدودیت فعلی تحمیل شده توسط رابط سریال FPGA است. دو راه برای خروج از این وضعیت وجود دارد که تنها یکی از آنها از نظر فیزیکی امکان پذیر است.
اولین مورد این است که ماهواره های بیشتری را در مدار قرار دهیم تا در هر زمان بیش از 35 ماهواره در مناطق پر تقاضا معلق باشد. اگر مجدداً 1 استرادیان را برای منطقه قابل آدرس پذیری آسمان و ارتفاع مداری متوسط 400 کیلومتر در نظر بگیریم، چگالی گروه بندی 0,0002 / کیلومتر مربع یا در مجموع 100 بدست می آوریم - اگر آنها به طور مساوی در سراسر توزیع شوند. تمام سطح کره زمین بیاد داشته باشیم که مدارهای انتخابی اسپیس ایکس به طور چشمگیری پوشش مناطق پرجمعیت را در عرض جغرافیایی 000 تا 20 درجه شمالی افزایش می دهد و اکنون تعداد 40 ماهواره جادویی به نظر می رسد.
ایده دوم بسیار جالب تر است، اما، متأسفانه، غیر قابل تحقق است. به یاد بیاورید که عرض پرتو با عرض آنتن آرایه فازی تعیین می شود. چه می‌شود اگر آرایه‌های چندگانه در چندین ماهواره قدرت را برای ایجاد یک پرتو باریک‌تر ترکیب کنند - درست مانند تلسکوپ‌های رادیویی مانند این. (سیستم آنتن بسیار بزرگ)؟ این روش با یک عارضه همراه است: برای تثبیت فاز پرتو، پایه بین ماهواره ها باید به دقت محاسبه شود - با دقت زیر میلی متری. و حتی اگر این امکان وجود داشته باشد، به دلیل چگالی کم صورت فلکی ماهواره در آسمان، پرتوی حاصل از لوب های جانبی بعید است. بر روی زمین، عرض پرتو به چند میلی‌متر کاهش می‌یابد (برای ردیابی آنتن تلفن همراه کافی است)، اما میلیون‌ها عدد از آنها به دلیل پوچ کردن ضعیف میانی وجود خواهد داشت. متشکرم .
به نظر می رسد که جداسازی کانال ها بر اساس تنوع زاویه ای - به هر حال، ماهواره ها در سراسر آسمان فاصله دارند - بدون نقض قوانین فیزیک، پیشرفت های کافی را در توان عملیاتی فراهم می کند.
کاربرد
پروفایل مشتری Starlink چیست؟ به‌طور پیش‌فرض، اینها صدها میلیون کاربر هستند که آنتن‌هایی به اندازه جعبه‌های پیتزا روی سقف خود دارند، اما منابع درآمدی دیگری نیز وجود دارد.
در مناطق دورافتاده و روستایی، ایستگاه‌های زمینی برای به حداکثر رساندن پهنای پرتو نیازی به آنتن‌های آرایه فازی ندارند، بنابراین دستگاه‌های مشترک کوچکتر، از ردیاب‌های دارایی اینترنت اشیا گرفته تا تلفن‌های ماهواره‌ای دستی، چراغ‌های اضطراری یا ابزارهای علمی برای ردیابی حیوانات امکان‌پذیر است.
در محیط های شهری متراکم، Starlink پشتیبان اولیه و پشتیبان را برای شبکه سلولی فراهم می کند. هر برج سلولی می تواند یک ایستگاه زمینی با کارایی بالا در بالا داشته باشد، اما از منابع تغذیه زمینی برای تقویت و انتقال آخرین مایل استفاده می کند.
در نهایت، حتی در مناطق شلوغ در طول عرضه اولیه، برنامه‌های کاربردی برای ماهواره‌های مدار پایین با تأخیر بسیار کم امکان‌پذیر است. خود شرکت‌های مالی پول زیادی را در اختیار شما قرار می‌دهند - فقط برای اینکه حداقل کمی سریعتر داده‌های حیاتی را از تمام نقاط جهان دریافت کنید. و حتی اگر داده ها از طریق Starlink سفر طولانی تری نسبت به معمول دارند - از طریق فضا - سرعت انتشار نور در خلاء 50٪ بیشتر از شیشه کوارتز است و این تفاوت را در هنگام انتقال در فواصل طولانی تر جبران می کند.
پیامدهای منفی
بخش آخر به پیامدهای منفی می پردازد. هدف مقاله این است که شما را از هرگونه تصور نادرست در مورد پروژه پاک کند و پیامدهای منفی بالقوه بحث و جدل از همه نگران کننده است. من با پرهیز از تفسیرهای غیر ضروری، اطلاعاتی ارائه خواهم کرد. من هنوز یک روشن بین نیستم و هیچ اطلاعاتی از SpaceX ندارم.
به نظر من، جدی ترین عواقب ناشی از افزایش دسترسی به اینترنت است. حتی در زادگاه من، پاسادنا، شهری پر جنب و جوش و دانش فن با بیش از یک میلیون نفر که دارای چندین رصدخانه، یک دانشگاه در سطح جهانی، و یک مرکز بزرگ ناسا است، انتخاب ها در مورد خدمات اینترنتی محدود است. در سرتاسر ایالات متحده و سایر نقاط جهان، اینترنت به یک سرویس عمومی رانت خوار تبدیل شده است، با ISP ها فقط سعی می کنند 50 میلیون دلار در ماه در یک محیط دنج و غیر رقابتی به دست آورند. شاید هر سرویسی که به آپارتمان ها و ساختمان های مسکونی ارائه می شود یک سرویس اشتراکی باشد، اما کیفیت خدمات اینترنتی کمتر از آب، برق یا گاز است.
مشکل وضعیت موجود این است که برخلاف آب، برق یا گاز، اینترنت هنوز جوان است و به سرعت در حال رشد است. ما دائماً در حال یافتن کاربردهای جدید برای آن هستیم. انقلابی ترین چیزها هنوز کشف نشده اند، اما برنامه های بسته امکان رقابت و نوآوری را خفه می کنند. میلیاردها نفر پشت سر مانده اند به دلیل شرایط تولد یا به دلیل دور بودن کشورشان از مسیر کابل زیردریایی. اینترنت هنوز با قیمت های گزاف به مناطق بزرگی از کره زمین توسط ماهواره های geostationary تحویل داده می شود.
استارلینک که به طور مداوم اینترنت را از آسمان توزیع می کند، این مدل را نقض می کند. من هنوز راه بهتری برای اتصال میلیاردها نفر به اینترنت نمی‌دانم. اسپیس ایکس در مسیر تبدیل شدن به یک ارائه دهنده خدمات اینترنتی و احتمالاً یک شرکت اینترنتی رقیب گوگل و فیس بوک است. شرط می بندم به این موضوع فکر نکرده ای
مشخص نیست که اینترنت ماهواره ای بهترین گزینه است. اسپیس‌ایکس و تنها اسپیس‌ایکس در موقعیتی هستند که می‌توانند به سرعت مجموعه‌ای از ماهواره‌ها را ایجاد کنند، زیرا تنها یک دهه صرف شکستن انحصار دولتی-نظامی در پرتاب فضاپیماها شده است. حتی اگر ایریدیوم ده برابر از تلفن های همراه در بازار پیشی بگیرد، باز هم با استفاده از سکوهای پرتاب سنتی به استقبال گسترده ای دست نخواهد یافت. بدون SpaceX و مدل کسب و کار منحصر به فرد آن، شانس خوبی وجود دارد که اینترنت ماهواره ای جهانی به سادگی هرگز اتفاق نیفتد.
دومین ضربه بزرگ به نجوم خواهد بود. پس از پرتاب اولین 60 ماهواره استارلینک، موجی از انتقادات از سوی جامعه نجومی بین‌المللی به راه افتاد و گفتند که افزایش چند برابری ماهواره‌ها، دسترسی آنها به آسمان شب را مسدود می‌کند. ضرب‌المثلی وجود دارد که می‌گوید در بین ستاره‌شناسان، تلسکوپی که بزرگ‌ترین تلسکوپ را دارد باحال‌ترین است. بدون اغراق، انجام نجوم در دوران مدرن یک کار دلهره آور است، که یادآور تلاش مداوم برای بهبود کیفیت تجزیه و تحلیل در پس زمینه آلودگی نوری فزاینده و سایر منابع نویز است.
آخرین چیزی که یک ستاره شناس به آن نیاز دارد هزاران ماهواره درخشان است که در کانون تلسکوپ چشمک می زند. در واقع، اولین صورت فلکی ایریدیوم به دلیل تولید "شعله" به دلیل صفحات بزرگی که نور خورشید را به مناطق کوچکی از زمین منعکس می کردند، شهرت یافت. این اتفاق افتاد که آنها به روشنایی یک چهارم ماه رسیدند و حتی گاهی اوقات به طور تصادفی به حسگرهای حساس نجومی آسیب می رساندند. ترس از حمله Starlink به باندهای رادیویی مورد استفاده در نجوم رادیویی نیز بی اساس نیست.
اگر یک برنامه ردیابی ماهواره ای را دانلود کنید، می توانید ده ها ماهواره را که در یک عصر صاف در آسمان پرواز می کنند، مشاهده کنید. ماهواره ها بعد از غروب خورشید و قبل از طلوع آفتاب قابل مشاهده هستند، اما تنها زمانی که توسط پرتوهای خورشید روشن می شوند. بعداً در طول شب، ماهواره ها در سایه زمین نامرئی می شوند. کوچک، بسیار دور، آنها بسیار سریع حرکت می کنند. این احتمال وجود دارد که آنها یک ستاره دور را برای کمتر از یک میلی ثانیه پنهان کنند، اما من فکر می کنم حتی تشخیص این یک هموروئید خواهد بود.
نگرانی شدید در مورد روشنایی آسمان از این واقعیت ناشی می شود که لایه ماهواره های اولین پرتاب نزدیک به پایانه کننده زمین ساخته شده است. شب به شب، اروپا - و تابستان بود - تصویر حماسی ماهواره ها را تماشا کرد که در آسمان در گرگ و میش غروب پرواز می کردند. علاوه بر این، شبیه‌سازی‌های مبتنی بر گزارش‌های FCC نشان داد که ماهواره‌ها در مداری به طول 1150 کیلومتر حتی پس از سپری شدن گرگ و میش نجومی قابل مشاهده خواهند بود. به طور کلی، گرگ و میش سه مرحله را طی می کند: عمرانی، دریایی و نجومی، یعنی. زمانی که خورشید به ترتیب 6، 12 و 18 درجه زیر افق است. در پایان گرگ و میش نجومی، پرتوهای خورشید تقریباً در فاصله 650 کیلومتری از سطح در نقطه اوج، بسیار فراتر از جو و بیشتر مدار پایین زمین قرار دارند. بر اساس داده ها از ، من معتقدم همه ماهواره ها در ارتفاع زیر 600 کیلومتر قرار می گیرند. در این صورت، آنها در هنگام غروب قابل مشاهده خواهند بود، اما نه پس از شب، که تأثیر بالقوه بر نجوم را تا حد زیادی کاهش می دهد.
مشکل سوم زباله های موجود در مدار است. که در من اشاره کردم که ماهواره ها و زباله های زیر 600 کیلومتر ظرف چند سال از مدار خارج می شوند - به دلیل کشش اتمسفر، که احتمال ابتلا به سندرم کسلر را تا حد زیادی کاهش می دهد. اسپیس ایکس جوری با کثیفی ها سر و کله می زند که انگار اصلاً به زباله های فضایی اهمیتی نمی دهند. در اینجا من به جزئیات اجرای Starlink نگاه می کنم و تصور راه بهتری برای کاهش میزان زباله در مدار برایم مشکل است.
ماهواره ها تا ارتفاع 350 کیلومتری پرتاب می شوند، سپس با استفاده از موتورهای داخلی به مدار مورد نظر خود پرواز می کنند. هر ماهواره ای که در حین پرتاب بمیرد، ظرف چند هفته از مدار خارج خواهد شد و تا هزار سال آینده در جای دیگری بالاتر نخواهد رفت. این قرارگیری از نظر استراتژیک شامل تست ورود رایگان است. علاوه بر این، ماهواره‌های Starlink از نظر مقطع مسطح هستند، به این معنی که وقتی کنترل ارتفاع را از دست می‌دهند، وارد لایه‌های متراکم جو می‌شوند.
تعداد کمی از مردم می دانند که اسپیس ایکس با استفاده از انواع دیگر نصب به جای اسکویب، پیشگام در فضانوردی شد. تقریباً همه سایت‌های پرتاب هنگام استقرار مراحل، ماهواره‌ها، فیرینگ‌ها و غیره و غیره از squibs استفاده می‌کنند و در نتیجه میزان بالقوه زباله را افزایش می‌دهند. SpaceX همچنین به طور عمدی مراحل بالایی را از مدار خارج می کند و از آویزان ماندن آنها در فضا برای همیشه جلوگیری می کند تا در محیط سخت فضایی خراب و متلاشی نشوند.
در نهایت، آخرین موضوعی که می‌خواهم به آن اشاره کنم این است که SpaceX با ایجاد انحصار اینترنت موجود خود را جابجا کند. SpaceX در جایگاه خود، پرتاب‌ها را در انحصار خود در اختیار دارد. تنها تمایل دولت های رقیب برای دستیابی به دسترسی تضمین شده به فضا، مانع از نابودی موشک های گران قیمت و قدیمی، که اغلب توسط پیمانکاران بزرگ دفاعی انحصاری مونتاژ می شوند، می شود.
تصور اینکه اسپیس ایکس سالانه 2030 ماهواره خود را در سال 6000 به فضا پرتاب کند، به اضافه چند ماهواره جاسوسی به خاطر زمان قدیم، چندان سخت نیست. ماهواره های ارزان و قابل اعتماد اسپیس ایکس "فضای قفسه ای" را برای دستگاه های شخص ثالث می فروشد. هر دانشگاهی که بتواند یک دوربین قابل استفاده در فضا بسازد، می‌تواند آن را بدون پرداخت هزینه ساخت یک سکوی فضایی کامل به مدار زمین پرتاب کند. با چنین دسترسی پیشرفته و نامحدود به فضا، Starlink در حال حاضر با ماهواره ها مرتبط است، در حالی که تولید کنندگان تاریخی در حال تبدیل شدن به چیزی از گذشته هستند.
تاریخچه شامل نمونه هایی از شرکت های آینده نگر است که چنان جایگاه بزرگی را در بازار اشغال کردند که نام آنها به نام های معروف تبدیل شد: هوور، وستینگ هاوس، کلینکس، گوگل، فریزبی، زیراکس، کداک، موتورولا، آی بی ام.
این مشکل زمانی ایجاد می شود که یک شرکت پیشگام به منظور حفظ سهم خود در بازار، اقدامات ضدرقابتی انجام دهد، اگرچه این امر اغلب از زمان رئیس جمهور ریگان مجاز بوده است. اسپیس ایکس می‌تواند انحصار استارلینک خود را حفظ کند و دیگر توسعه‌دهندگان صورت فلکی ماهواره‌ای را مجبور به پرتاب ماهواره‌ها با موشک‌های قدیمی شوروی کند. اقدامات مشابه انجام شده است همراه با قیمت های ثابت برای حمل و نقل پستی، منجر به فروپاشی آن در سال 1934 شد. خوشبختانه، بعید است که اسپیس ایکس انحصار مطلق راکت‌های قابل استفاده مجدد را برای همیشه حفظ کند.
حتی نگران‌کننده‌تر این است که استقرار ده‌ها هزار ماهواره در مدار پایین اسپیس‌ایکس می‌تواند به عنوان گزینه مشترکی طراحی شود. یک شرکت خصوصی که به دنبال منفعت شخصی است، مالکیت دائمی موقعیت‌های مداری که زمانی در دسترس عموم بوده و اشغال نشده بود را در اختیار می‌گیرد. و در حالی که نوآوری های اسپیس ایکس امکان کسب درآمد واقعی در خلأ را فراهم می کند، بسیاری از سرمایه فکری اسپیس ایکس با میلیاردها دلار بودجه تحقیقاتی ساخته شده است.
از یک طرف، ما به قوانینی نیاز داریم که از سرمایه گذاری خصوصی، صندوق های تحقیق و توسعه حمایت کند. بدون این حمایت، مبتکران قادر به تامین مالی پروژه های بلندپروازانه نخواهند بود یا شرکت های خود را به مکان هایی منتقل می کنند که چنین حمایتی برای آنها فراهم شود. در هر صورت، عموم مردم آسیب می بینند زیرا سود ایجاد نمی شود. از سوی دیگر، ما به قوانینی نیاز داریم که از مردم، صاحبان اسمی مشاعات از جمله آسمان، در برابر نهادهای خصوصی رانت جو که کالاهای عمومی را ضمیمه می کنند، محافظت کند. به خودی خود، نه یکی و نه دیگری درست یا حتی ممکن است. پیشرفت‌های SpaceX فرصتی برای یافتن حد وسط در این بازار جدید فراهم می‌کند. زمانی متوجه خواهیم شد که فراوانی نوآوری و ایجاد رفاه اجتماعی را به حداکثر برسانیم.
افکار نهایی
من این مقاله را بلافاصله پس از اتمام مقاله دیگر نوشتم - . هفته گرمی بود هم Starship و هم Starlink فن آوری های انقلابی هستند که درست جلوی چشمان ما و در طول زندگی ما ایجاد می شوند. اگر بزرگ شدن نوه هایم را ببینم، از اینکه من از استارلینک بزرگتر هستم، بیشتر شگفت زده می شوند، نه اینکه وقتی من بچه بودم هیچ تلفن همراه (نمایشگاه موزه ها) یا خود اینترنت عمومی وجود نداشت.
ثروتمندان و نظامیان مدت زیادی است که از اینترنت ماهواره ای استفاده می کنند، اما Starlink در همه جا، رایج و ارزان بدون Starship به سادگی غیرممکن است.
آنها مدت زیادی است که درباره راه اندازی صحبت می کنند، اما Starship، یک پلت فرم بسیار ارزان و در نتیجه جالب، بدون Starlink غیرممکن است.
مدت هاست که درباره اکتشاف فضایی سرنشین دار صحبت شده است و اگر شما... ، سپس شما چراغ سبز دارید. با استارشیپ و استارلینک، اکتشاف فضایی انسان در آینده ای نزدیک قابل دستیابی است، فقط در فاصله ای کوتاه از یک پاسگاه مداری تا شهرهای صنعتی در اعماق فضا.
منبع: www.habr.com