Tha Starlink na chùis mhòr

Tha Starlink na chùis mhòr
Tha an artaigil seo bho shreath air adhart prògram foghlaim ann an raon teicneòlas fànais.

Starlink - Is e plana SpaceX airson an eadar-lìn a sgaoileadh tro dheich mìltean de shaidealan am prìomh chuspair anns na meadhanan fànais. Bithear a’ foillseachadh artaigilean mu na coileanaidhean as ùire gach seachdain. Ma tha, san fharsaingeachd, tha an sgeama soilleir, ach an dèidh a leughadh aithisgean don Choimisean Conaltraidh Feadarail, faodaidh neach le deagh bhrosnachadh (can, an tè agad gu fìrinneach) tòrr mion-fhiosrachaidh a chladhach. Ach, tha mòran mhì-thuigse ann fhathast co-cheangailte ris an teicneòlas ùr seo, eadhon am measg luchd-amhairc shoilleir. Chan eil e neo-chumanta artaigilean fhaicinn a’ dèanamh coimeas eadar Starlink ri OneWeb agus Kuiper (am measg feadhainn eile) mar gum biodh iad a’ farpais air teirmean co-ionann. Tha ùghdaran eile, gu soilleir draghail mu mhath na planaid, a’ glaodhaich mu sprùilleach fànais, lagh fànais, inbhean agus sàbhailteachd reul-eòlais. Tha mi an dòchas às deidh an artaigil seo - caran fada - a leughadh, gum bi an leughadair nas fheàrr a ’tuigsinn agus a’ faireachdainn a ’bheachd air Starlink.

Tha Starlink na chùis mhòr

Artaigil roimhe gun dùil a’ suathadh ri corda mothachail ann an anaman mo bheagan luchd-leughaidh. Ann, mhìnich mi mar a chuireadh Starship SpaceX air thoiseach airson ùine mhòr agus aig an aon àm a’ toirt seachad uidheamachd airson sgrùdadh fànais ùr. Tha seo a’ ciallachadh nach urrainn don ghnìomhachas saideal traidiseanta cumail suas ri SpaceX, a tha gu cunbhalach ag àrdachadh comas agus a’ gearradh chosgaisean air teaghlach rocaidean Falcon, a’ cur SpaceX ann an suidheachadh duilich. Air an aon làimh, chruthaich e luach margaidh, aig a 'char as fheàrr, grunn bhilleanan sa bhliadhna. Air an làimh eile, dh'adhbhraich e ann fhèin miann neo-sheasmhach airson airgead - airson rocaid mhòr a thogail, air a bheil, ge-tà, cha mhòr nach eil duine ri chuir gu Mars, agus chan urrainnear dùil ri prothaid sa bhad.

Is e am fuasgladh don duilgheadas càraid seo Starlink. Le bhith a’ cruinneachadh agus a’ cur air bhog na saidealan aca fhèin, dh’ fhaodadh SpaceX margaidh ùr a chruthachadh agus a mhìneachadh airson ruigsinneachd fìor èifeachdach agus deamocratach air conaltradh stèidhichte air àite, maoineachadh fhaighinn airson rocaid a thogail mus bàth e a’ chompanaidh, agus a luach eaconamach àrdachadh gu trilleanan. Na dèan dì-meas air meud rùintean Elon. Gu h-iomlan, chan eil uimhir de ghnìomhachasan ann far a bheil trilleanan dolar a’ snìomh: lùth, còmhdhail aig astar luath, conaltradh, IT, cùram slàinte, àiteachas, riaghaltas, dìon. A dh'aindeoin mì-thuigse cumanta, drileadh fànais, mèinneadh uisge air a 'ghealach и pannalan grèine fànais Chan eil an gnìomhachas ion-dhèanta. Tha Elon air ionnsaigh a thoirt air gnìomhachas an lùth leis an Tesla aige, ach is e dìreach cian-chonaltradh a bheir seachad margaidh earbsach is comasach airson saidealan agus cur air bhog rocaidean.

Tha Starlink na chùis mhòr

Airson a 'chiad uair, thionndaidh Elon Musk a shùilean gu àite nuair a bha e airson $ 80 millean a thoirt seachad do mhisean airson lusan fhàs air probe Martian. Is dòcha gun cosgadh e 100 uair a bharrachd airson baile-mòr a thogail air Mars, agus mar sin is e Starlink am prìomh gheall aig Musk airson muir fhaighinn de airgead urrasachd air a bheil feum mòr. baile fèin-riaghlaidh air Mars.

Airson dè?

Tha mi air a bhith a’ dealbhadh an artaigil seo airson ùine mhòr, ach dìreach an t-seachdain sa chaidh bha dealbh iomlan agam. An uairsin thug Ceann-suidhe SpaceX Gwynn Shotwell agallamh sgoinneil dha Rob Baron, a chòmhdaich e an dèidh sin airson CNBC ann an deagh shealladh. Sgeama Twitter Michael Schitz, agus dha an coisrigeadh iad grunnan artaigilean. Sheall an t-agallamh seo eadar-dhealachadh mòr anns na dòighean conaltraidh saideal eadar SpaceX agus a h-uile duine eile.

Bun-bheachd Starlink a rugadh ann an 2012, nuair a thuig SpaceX gu robh stòrasan mòra airgid aig an luchd-ceannach aca - solaraichean saideal sa mhòr-chuid -. Tha badan cur air bhog a’ togail phrìsean airson a bhith a’ cleachdadh saidealan agus ann a bhith a’ dèanamh sin, dòigh air choireigin, a’ call a-mach air aon cheum den obair - ciamar a thig? Bha bruadar aig Elon mu bhith a’ cruthachadh constellation saideal airson an eadar-lìn agus, gun chomas seasamh an aghaidh gnìomh cha mhòr do-dhèanta, shnìomh e am pròiseas. Leasachadh Starlink chan ann às aonais duilgheadasan, ach ro dheireadh an artaigil seo, is dòcha gum bi iongnadh ortsa, a leughadair, cho beag sa tha na duilgheadasan sin dha-rìribh, leis cho farsaing sa tha am beachd.

A bheil buidheann cho mòr riatanach airson an eadar-lìn? Agus carson a-nis?

Is ann dìreach nam chuimhne a tha an t-eadar-lìon air a thighinn air adhart bho bhith a' sìor fhàs acadaimigeach chun a' chiad agus an aon bhun-structair rèabhlaideach. Chan e cuspair a tha seo as fhiach a bhith coisrigte dha ann an artaigil fhada, ach gabhaidh mi ris gu cruinneil, gum bi an fheum air an eadar-lìn agus an teachd a-steach a ghineas e a’ fàs aig timcheall air 25% gach bliadhna.

An-diugh, tha cha mhòr a h-uile duine againn a 'faighinn an eadar-lìn bho àireamh bheag de monopolies iomallach. Anns na SA, tha AT&T, Time Warner, Comcast agus dòrlach de chluicheadairean nas lugha air an sgìre a roinn gus farpais a sheachnadh, sabaid trì craiceann airson seirbheisean agus amar ann an ghathan fuath cha mhòr uile-choitcheann.

Tha adhbhar math aig ISPan airson giùlan neo-fharpaiseach, a bharrachd air sannt a tha ag ithe gu tur. Tha togail bun-structair airson an eadar-lìn - tùir cealla microwave agus fibre optics - gu math daor. Tha e furasta dìochuimhneachadh mu nàdar iongantach an eadar-lìn. Chaidh mo sheanmhair an toiseach a dh’ obair san Dàrna Cogadh mar neach-chomharran, agus an uairsin bha an teileagraf an uairsin a’ farpais airson prìomh dhreuchd ro-innleachdail le calmain giùlain! Airson a 'mhòr-chuid againn, tha an t-slighe-rathaid fiosrachaidh rudeigin neo-fhaicsinneach, neo-bheanailteach, ach bidh pìosan a' siubhal tron ​​​​t-saoghal chorporra, aig a bheil crìochan, aibhnichean, beanntan, cuantan, stoirmean, mòr-thubaistean nàdarrach, agus cnapan-starra eile. Air ais ann an 1996, nuair a chaidh a’ chiad loidhne fibre optic a chuir sìos air grunnd a’ chuain, Sgrìobh Niall Stevenson aiste coileanta air cybertourism. Leis an stoidhle gheur comharra-malairt aige, tha e a’ toirt cunntas beothail air a’ chosgais lom agus iom-fhillteachd a bhith a’ cur nan loidhnichean sin sìos, agus mar sin tha na “kotegas” damnaichte fhathast gan caitheamh co-dhiù. Airson a’ mhòr-chuid de na 2000n, chaidh càball a tharraing cho mòr is gun robh cosgais cleachdadh na iongnadh.

Aig aon àm bha mi ag obair ann an obair-lann optigeach agus (ma tha cuimhne ann) bhris sinn clàr na h-ùine sin le bhith a’ toirt a-mach ìre tar-chuir ioma-fhillte de 500 Gb / s. Leig crìochan dealanach le gach snàithleach a bhith air a luchdachadh le 0,1% den leud-bann teòiridheach. Còig bliadhna deug às deidh sin, tha sinn deiseil airson a dhol thairis air an stairsnich: ma thèid an gluasad dàta nas fhaide na sin, leaghaidh am freumhag, agus tha sinn mar-thà gu math faisg air an seo.

Ach feumar an sruth dàta a thogail os cionn na talmhainn peacach - a-steach don fhànais, far am bi an saideal ag itealaich timcheall air a’ “bhàl” 30 uair ann an còig bliadhna. Fuasgladh follaiseach, tha e coltach, - mar sin carson nach do ghabh duine roimhe e?

B’ e an reul-bhad Iridium de shaidealan, a chaidh a leasachadh agus a chuir an sàs tràth anns na 1990n le Motorola (fhathast a’ cuimhneachadh orra?), a’ chiad lìonra conaltraidh cruinne le orbit ìosal (mar a chaidh a mhìneachadh gu tàmailteach ann an an leabhar seo). Mun àm a chaidh a chleachdadh, b’ e an aon chleachdadh a bh’ ann a bhith a’ cleachdadh pacaidean dàta beaga bho luchd-rianachd maoin: bha fònaichean cealla cho saor is nach tàinig fònaichean saideal a-steach a-riamh. Bha 66 saideal aig Iridium (a bharrachd air beagan a bharrachd a bharrachd) ann an orbits 6 - an seata as ìsle airson a ’phlanaid gu lèir a chòmhdach.

Nam biodh 66 saideal gu leòr airson Iridium, carson a bha feum aig SpaceX air deichean mhìltean? Carson a tha i cho eadar-dhealaichte?

Chaidh SpaceX a-steach don ghnìomhachas seo bhon cheann eile - thòisich e le cuirmean air bhog. Thàinig e gu bhith na thùsaire ann an raon gleidheadh ​​​​carbadan cur air bhog agus mar sin ghlac e a’ mhargaidh airson badan cur air bhog saor. Cha bhith a bhith a’ feuchainn ri cuir a-mach iad le prìs nas ìsle a’ dèanamh mòran airgid, agus mar sin is e an aon dòigh air prothaid a dhèanamh bhon cus comais aca a bhith nad neach-ceannach. Caitheamh SpaceX gus na saidealan aca fhèin a chuir air bhog - an deicheamh cuid den chosgais (gach 1 kg) Iridium, agus mar sin faodaidh iad a dhol a-steach do mhargaidh mòran nas fharsainge.

Bheir craoladh cruinne Starlink cothrom dhut air eadar-lìn àrd-inbhe an àite sam bith san t-saoghal. Airson a’ chiad uair, bidh cothrom air an eadar-lìn an urra chan ann air cho faisg ‘s a tha dùthaich no baile-mòr air loidhne snàithleach optigeach, ach air purrachd na speuran gu h-àrd. Bidh cothrom aig luchd-cleachdaidh air feadh an t-saoghail air eadar-lìn chruinneil gun gheimhlean, ge bith dè na diofar ìrean aca fhèin de dhroch-mholaidhean riaghaltais agus/no mì-onarach. Tha comas Starlink na monopolies sin a bhriseadh a’ brosnachadh atharrachadh adhartach de mheudachd iongantach a dh’ aonaicheas mu dheireadh billeanan de dhaoine a-steach do choimhearsnachd cybernetic cruinne san àm ri teachd.

Cuairt bheag liriceach: dè tha seo eadhon a’ ciallachadh?

Dha daoine a tha a’ fàs suas an-diugh ann an àm de cheangal uile-làthaireach, tha an eadar-lìn mar an èadhar a bhios sinn a’ toirt anail. Tha e dìreach. Ach seo - ma dhìochuimhnicheas tu mun chumhachd iongantach aige gus atharrachaidhean adhartach a thoirt gu buil - agus tha sinn mar-thà anns an fhìor mheadhan aca. Le cuideachadh bhon eadar-lìon, faodaidh daoine na stiùirichean aca a ghairm gu cunntas, conaltradh le daoine eile air taobh eile an t-saoghail, smuaintean a cho-roinn, rudeigin ùr a chruthachadh. Bidh an eadar-lìn ag aonachadh daonnachd. Is e eachdraidh ùrachadh eachdraidh mean-fhàs comasan roinneadh dàta. An toiseach, tro òraidean agus bàrdachd mhòr. An sin — air litir a bheir guth do na mairbh, agus iad a' tionndadh chum nam beò ; tha sgrìobhadh a’ leigeil le dàta a bhith air a stòradh agus a’ dèanamh conaltradh asyncronach comasach. Tha na pàipearan-naidheachd air riochdachadh naidheachdan a chuir air bhog. Conaltradh dealanach - air luathachadh gluasad dàta air feadh an t-saoghail. Mean air mhean tha innealan gabhail notaichean pearsanta air fàs nas iom-fhillte, ag atharrachadh bho leabhraichean notaichean gu fònaichean cealla, gach fear dhiubh na choimpiutair ceangailte ris an eadar-lìn, làn de luchd-mothachaidh agus a h-uile latha a’ fàs nas fheàrr air ar feumalachdan a ro-innse.

Tha cothrom nas fheàrr aig neach a chleachdas sgrìobhadh agus coimpiutair ann am pròiseas eòlas-inntinn faighinn thairis air crìochan eanchainn neo-leasaichte. Fiù ‘s nas misneachaile, tha fònaichean cealla an dà chuid innealan stòraidh cumhachdach agus mar dhòigh air beachdan iomlaid. Nam biodh daoine na bu thràithe, a ’roinn smuaintean, an urra ris an òraid a rinn iad sgeidse ann an leabhraichean notaichean, an-diugh tha e àbhaisteach ma bhios na leabhraichean notaichean fhèin a’ roinn bheachdan a chruthaich daoine. Tha an sgeama traidiseanta air a dhol tro atharrachadh. Tha leantainneachd loidsigeach a’ phròiseis na sheòrsa de mheata-eòlas coitcheann, tro innealan pearsanta, eadhon nas teann a-steach don eanchainn againn agus co-cheangailte ri chèile. Agus ged is dòcha gu bheil sinn fhathast cianail airson ar ceangal caillte ri nàdar agus aonaranachd, tha e cudromach cuimhneachadh gu bheil teicneòlas, agus teicneòlas a-mhàin, an urra ri cuibhreann an leòmhann de ar saoradh bho na cuairtean "nàdarra" de aineolas, bàs ro-luath (a tha). faodar a sheachnadh), fòirneart, acras, agus lobhadh fhiaclan.

Ciamar?

Bruidhnidh sinn mu mhodail gnìomhachais agus ailtireachd pròiseact Starlink.

Airson Starlink a bhith na iomairt prothaideach, feumaidh an teachd a-steach airgid a bhith nas àirde na cosgaisean togail is obrachaidh. Gu traidiseanta, tha tasgadh calpa air a bhith a’ toirt a-steach cosgaisean tòiseachaidh nas àirde, cleachdadh dòighean maoineachaidh is àrachais sònraichte, agus a h-uile càil gus saideal a chuir air bhog. Cosgaidh saideal conaltraidh geostationary $500 millean agus bheir e còig bliadhna airson a thogail agus a chuir air bhog. Mar sin, tha companaidhean san raon seo aig an aon àm a’ togail shoithichean jet no soithichean soithichean. Caiteachas mòr, sruthadh a-steach de mhaoin nach eil ach a’ còmhdach chosgaisean maoineachaidh, agus buidseat obrachaidh an ìre mhath beag. An coimeas ri sin, b’ e fàilligeadh an Iridium tùsail gun tug Motorola air a ’ghnìomhaiche cìs cead marbhadh a phàigheadh, a’ briseadh na h-iomairt ann am beagan mhìosan.

Gus a leithid de ghnìomhachas a ruith, bha aig companaidhean saideal traidiseanta ri seirbheis a thoirt do luchd-ceannach prìobhaideach agus ìrean dàta àrd a ghearradh. Bidh companaidhean-adhair, puist iomallach, soithichean, raointean cogaidh, agus prìomh làraich bun-structair a’ pàigheadh ​​timcheall air $ 5 gach MB, a tha 1 uair nas àirde na cosgais ADSL traidiseanta, a dh’ aindeoin latency dàta agus leud-bann saideal gu ìre ìosal.

Tha Starlink an dùil a bhith a’ farpais ri solaraichean seirbheis talmhaidh, a tha a’ ciallachadh gum feum e dàta a lìbhrigeadh nas saoire agus, gu h-iomchaidh, cosgais mòran nas lugha na $ 1 gach 1 MB. A bheil e comasach? No, leis gu bheil seo comasach, bu chòir dhut faighneachd: ciamar a tha seo comasach?

Is e a’ chiad ghrìtheid den mhias ùr cur air bhog saor. An-diugh, tha Falcon a’ reic foillseachadh 24-tonna airson timcheall air $60 millean, sin $2500 gach kg. Tha e a 'tionndadh a-mach, ge-tà, gu bheil mòran a bharrachd cosgaisean taobh a-staigh. Thèid saidealan Starlink a chuir air bhog air carbadan cur air bhog ath-chleachdadh, agus mar sin is e cosgais iomaill aon fhoillseachadh cosgais dàrna ìre ùr (an àiteigin timcheall air $ 1 millean), fèilltean (4 millean) agus taic talmhainn (~ 1 millean). Iomlan: mu 1 mìle dolar airson saideal, i.e. còrr is 100 uair nas saoire na bhith a’ cur air bhog saideal conaltraidh àbhaisteach.

Thèid a’ mhòr-chuid de shaidealan Starlink, ge-tà, a chuir air bhog air Starship. Gu dearbh, tha mean-fhàs Starlink, mar a tha aithisgean ùraichte don FCC a ’sealltainn, a’ toirt seachad cuid beachd air mar, mar a chaidh am beachd air Starship a chur an gnìomh, an ailtireachd taobh a-staigh a’ phròiseict. Dh'fhàs an àireamh iomlan de shaidealan anns an reul-bhad bho 1 gu 584, an uairsin gu 2, agus mu dheireadh gu 825. A rèir sàbhalaidhean iomlan, tha am figear eadhon nas àirde. Is e an àireamh as lugha de shaidealan airson a’ chiad ìre de leasachadh airson a’ phròiseict a bhith ion-dhèanta 7 ann an 518 orbits (30 gu h-iomlan), agus feumaidh làn chòmhdach taobh a-staigh 000 ceum sa chrios-meadhain 60 orbits de 6 saideal (360 gu h-iomlan). Sin 53 cur air bhog airson an Falcon airson timcheall air $ 24 millean ann an caitheamh a-staigh. Tha Starship, air an làimh eile, air a dhealbhadh gus suas ri 60 saideal a chuir air bhog aig aon àm, airson timcheall air an aon phrìs. Feumar saidealan Starlink a chuir nan àite a h-uile 1440 bliadhna, agus mar sin dh'fheumadh 24 saideal 150 Starship a chuir air bhog gach bliadhna. Cosgaidh e timcheall air 400 millean / bliadhna, no 5 mìle / saideal. Tha cuideam gach saideal Falcon 6000 kg; dh’ fhaodadh saidealan a chaidh a thogail air Starship cuideam 15 kg agus innealan treas-phàrtaidh a ghiùlan, a bhith beagan nas motha agus fhathast gun a bhith nas àirde na an luchd ceadaichte.

Dè a chosgas saidealan? Am measg bhràithrean, tha saidealan Starlink rudeigin neo-àbhaisteach. Tha iad air an cruinneachadh, air an stòradh agus air an cur air bhog gu còmhnard agus mar sin tha iad air leth furasta am mòr-thoradh. Mar a tha eòlas a ’sealltainn, bu chòir a’ chosgais toraidh a bhith timcheall air cosgais an lannsair. Ma tha an eadar-dhealachadh anns a 'phrìs mòr, tha e a' ciallachadh nach eil goireasan air an riarachadh gu ceart, leis nach eil an lùghdachadh iomlan ann an cosgaisean iomallach fhad 'sa tha e a' lùghdachadh chosgaisean cho mòr. An e dha-rìribh 100 mìle dolar gach saideal leis a’ chiad bhaidse de ghrunn cheudan? Ann am faclan eile, nach eil saideal Starlink ann an inneal nas iom-fhillte na inneal?

Gus a 'cheist seo a fhreagairt gu tur, feumaidh tu tuigsinn carson a tha cosgais saideal conaltraidh orbiting 1000 uair nas àirde, eadhon ged nach eil e 1000 uair nas iom-fhillte. Gus a chuir gu sìmplidh, carson a tha bathar-cruaidh fànais cho daor? Tha iomadh adhbhar ann airson seo, ach is e seo an rud as làidire sa chùis seo: ma chosgas e saideal a chuir air bhog gu orbit (ro Falcon) còrr air 100 millean, feumaidh e bhith cinnteach gun obraich e airson grunn bhliadhnaichean - gus co-dhiù cuid a thoirt a-steach. prothaid. Is e pròiseas dòrainneach a th ’ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à earbsachd mar sin ann an obrachadh a ’chiad agus an aon toradh agus faodaidh e slaodadh air adhart airson bhliadhnaichean, a’ feumachdainn oidhirpean ceudan de dhaoine. Cuir ris a sin a’ chosgais, agus tha e furasta na pròiseasan a bharrachd fhìreanachadh nuair a tha e mar-thà daor a chuir air bhog.

Bidh Starlink a’ briseadh na paradigm sin le bhith a’ togail ceudan de shaidealan, a’ càradh lochdan dealbhaidh tràth gu sgiobalta, agus a’ toirt a-steach teicneòlaichean cinneasachaidh mòr gus cosgaisean a riaghladh. Tha e furasta dhomh smaoineachadh gu pearsanta air loidhne-phìoban Starlink far am bi teicneòlaiche a’ fighe a-steach rudeigin ùr a-steach don dealbhadh agus a’ ceangal a h-uile càil le ceangal plastaig (ìre NASA, gu dearbh) ann an uair no dhà, a’ cumail suas an ìre ùr de 16 saideal / latha. Tha saideal Starlink air a dhèanamh suas de mhòran phàirtean toinnte, ach chan eil mi a’ faicinn adhbhar sam bith nach urrainnear cosgais mìleamh aonad a’ tighinn far loidhne an t-seanaidh a lùghdachadh gu 20 mìle. tha saothrachadh saideal mar-thà nas ìsle na cosgais cur air bhog.

Gabhamaid a’ chùis chuibheasach agus dèanamaid sgrùdadh air an ùine pàighidh air ais le bhith a’ cruinneachadh nan àireamhan. Tha aon saideal Starlink, a chosgas 100 airson a chruinneachadh agus a chuir air bhog, air a bhith ag obair airson 5 bliadhna. Am pàigh e air a shon fhèin, agus ma tha, dè cho luath?

Ann an 5 bliadhna, bidh an saideal Starlink a’ cuairteachadh na Talmhainn 30 uair. Anns gach aon de na orbitan uair gu leth sin, caithidh e a’ mhòr-chuid den ùine thairis air a’ chuan agus is dòcha 000 diog thairis air baile-mòr dùmhail sluaigh. Anns an uinneag ghoirid seo, bidh e a 'craoladh dàta, ann an cabhag gus airgead a chosnadh. A’ gabhail ris gu bheil an t-antenna a’ toirt taic do 100 sail, agus gach beam a’ tar-chuir 100 Mbps, a’ cleachdadh còdachadh ùr-nodha mar 4096 QAM, an uairsin bidh an saideal a’ gineadh $1000 ann am prothaid gach orbit - aig prìs ballrachd de $1 gach 1 GB. Tha sin gu leòr airson cosgais cleachdadh $100 a phàigheadh ​​ann an seachdain agus a’ sìmpleachadh an structair calpa gu mòr. Tha an 29 tionndadh a tha air fhàgail mar phrothaid às aonais cosgaisean stèidhichte.

Faodaidh àireamhan tuairmseach atharrachadh gu mòr, agus an dà thaobh. Ach co-dhiù, mas urrainn dhut constellation càileachd de shaidealan a chuir ann an orbit ìosal airson 100 - no eadhon airson 000 millean / aonad - is e fìor thagradh a tha seo. Eadhon le ùine cleachdaidh gu math goirid, tha saideal Starlink comasach air 1 Pb de dhàta a lìbhrigeadh thar a bheatha - aig cosgais neo-thorrach de $ 30 gach GB. Aig an aon àm, nuair a bhios iad a’ tar-chuir thar astaran nas fhaide, cha mhòr nach eil cosgaisean iomaill a’ dol am meud.

Gus cudromachd a’ mhodail seo a thuigsinn, dèanamaid coimeas goirid eadar e agus dà mhodail eile airson a bhith a’ lìbhrigeadh dàta do luchd-cleachdaidh: an càball snàithleach traidiseanta, agus an saideal constellation a tha companaidh nach eil a’ speisealachadh ann an cur air bhog saideal a’ tabhann.

SEA-WE-ME - càball eadar-lìn mòr fon uisgechaidh ceangal na Frainge agus Singapore a chuir an gnìomh ann an 2005. Bandwidth - 1,28 Tb / s., Cleachdadh cosgais - $ 500 millean. Ma ruitheas e aig comas 10% airson 100 bliadhna, agus na cosgaisean os cionn 100% de na cosgaisean calpa, bidh a’ phrìs gluasaid aig $0,02 gach 1 GB. Tha càballan thar a’ Chuain Siar nas giorra agus beagan nas saoire, ach chan eil anns a’ chàball bàta-tumaidh ach aon bhuidheann ann an sreath fhada de dhaoine a tha ag iarraidh airgead airson gluasad dàta. Tha an tuairmse cuibheasach airson Starlink 8 tursan nas saoire, agus aig an aon àm tha "uile in-ghabhalach" aca.

Ciamar a tha seo comasach? Tha an saideal Starlink a’ toirt a-steach a h-uile stuth tionndaidh dealanach iom-fhillte a dh’ fheumar gus càballan fibre optic a cheangal, dìreach bidh e a ’cleachdadh falamh an àite uèir daor is lag airson sgaoileadh dàta. Bidh tar-chuir fànais a’ lughdachadh na h-àireamh de monopolies comhfhurtail agus seann-fhasanta, a’ leigeil le luchd-cleachdaidh conaltradh tro eadhon nas lugha de bhathar-cruaidh.

An coimeas ri leasaiche saideal farpaiseach OneWeb. Tha OneWeb an dùil constellation de 600 saideal a chruthachadh, a chuireas e air bhog tro luchd-reic malairteach aig prìs timcheall air $ 20 gach 000 kg. Is e cuideam aon saideal 1 kg, ie, ann an suidheachadh air leth freagarrach, bidh cur air bhog aon aonad timcheall air 150 millean. Thathas a’ meas gu bheil cosgais bathar-cruaidh saideal aig 3 millean gach saideal, i.e. ro 1, bidh cosgais a’ bhuidhinn gu lèir aig 2027 billean.. Sheall deuchainnean a rinn OneWeb trochur de 2,6 Mb / s. aig an ìre as àirde, gu h-iomchaidh, airson gach aon de na 50 sailean. Às deidh an aon sgeama leis an do rinn sinn cunntas air cosgais Starlink, gheibh sinn: bidh gach saideal OneWeb a’ gineadh $ 16 gach orbit, agus ann an dìreach 80 bliadhna bheir e $ 5 millean - cha mhòr a ’còmhdach chosgaisean cur air bhog, ma tha sinn cuideachd a’ cunntadh tar-chuir dàta gu iomallach roinnean. Iomlan gheibh sinn $ 2,4 airson 1,70 GB.

Chaidh a ràdh o chionn ghoirid gu robh Gwynn Shotwell ag ràdh sin Thathas ag ràdh gu bheil Starlink 17 tursan nas saoire agus nas luaithe na OneWeb, a tha a’ ciallachadh prìs farpaiseach de $0,10 gach GB. Agus tha seo leis an rèiteachadh tùsail Starlink: le cinneasachadh nas lugha, cuir air bhog air an Falcon agus cuingealachaidhean gluasad dàta - agus dìreach le còmhdach de cheann a tuath nan Stàitean Aonaichte. Tha e a ’tionndadh a-mach gu bheil buannachd gun teagamh aig SpaceX: an-diugh faodaidh iad saideal tòrr nas freagarraiche a chuir air bhog aig prìs (gach aonad) 1 uair nas ìsle na prìs farpaisich. Meudaichidh Starship an stiùir le factar de 15, mura h-eil barrachd, agus mar sin chan eil e duilich a bhith a’ smaoineachadh gun cuir SpaceX air bhog 100 saideal ro 2027 airson nas lugha na $ 30 billean, a bheir a’ mhòr-chuid dheth bhon wallet aige fhèin.

Tha mi cinnteach gu bheil mion-sgrùdaidhean nas dòchasaiche ann a thaobh OneWeb agus luchd-leasachaidh reul-bhad eile, ach chan eil fhios agam ciamar a tha iad ag obair fhathast.

Morgan Stanley o chionn ghoirid air a thomhasgun cosg saidealan Starlink 1 millean airson co-chruinneachadh agus 830 mìle airson a chuir air bhog. fhreagair Gwynn Shotwell, fhreagair e: “thug e a leithid de ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo. Gu neònach, tha na h-àireamhan coltach ris an àireamhachadh againn airson caitheamh OneWeb, agus timcheall air 10 tursan nas àirde na an tuairmse Starlink tùsail. Dh’ fhaodadh cleachdadh Starship agus saothrachadh saideal gnìomhachais cosgais saidealan a chuir a-steach a lughdachadh gu timcheall air 35 / aonad. Agus is e àireamh iongantach ìosal a tha seo.

Tha a 'phuing mu dheireadh fhathast - coimeas a dhèanamh eadar prothaid gach 1 W de lùth na grèine a chaidh a chruthachadh airson Starlink. A rèir nan dealbhan air an làrach-lìn aca, tha raon grèine gach saideal timcheall air 60 m.s.u. gu cuibheasach a’ gineadh timcheall air 3 kW no 4,5 kWh gach cas. Thathas a’ meas gun cruthaich gach orbit $1000 agus gun cruthaich gach saideal timcheall air $220 gach kWh. Tha seo 10 uair nas motha na cosgais mòr-reic lùth na grèine, a tha a-rithist a’ dearbhadh: tha a bhith a’ toirt a-mach lùth na grèine san fhànais na iomairt gun dòchas. Agus tha atharrachadh microwave airson sgaoileadh dàta na chosgais a bharrachd anabarrach.

ailtireachd

Anns an earrainn roimhe seo, thug mi a-steach gu ìre mhòr pàirt nach robh cho cudromach de ailtireachd Starlink - mar a tha e ag obair le dùmhlachd sluaigh gu math neo-chòmhnard air a’ phlanaid. Bidh an saideal Starlink a’ leigeil a-mach sailean cuimsichte a bhios a’ cruthachadh spotan air uachdar a’ phlanaid. Bidh luchd-aontachaidh san spot a’ roinn aon leud-bann. Tha tomhasan an àite air a dhearbhadh le fiosaig bunaiteach: an toiseach tha an leud aige (àirde saideal x fad microwave / trast-thomhas antenna), a tha airson saideal Starlink, aig a’ char as fheàrr, dà chilemeatair.

Anns a' mhòr-chuid de bhailtean-mòra, tha an dùmhlachd sluaigh mu 1000 neach/km ceàrnagach, ged a tha e nas àirde ann an cuid de dh'àiteachan. Ann an cuid de sgìrean de Tokyo no Manhattan, faodaidh còrr air 100 neach a bhith ann gach àite. Gu fortanach, tha margaidh dachaigheil farpaiseach aig baile-mòr dùmhail sam bith airson eadar-lìn bann-leathann, gun luaidh air lìonra fòn-làimhe làn-leasaichte. Ach biodh sin mar a dh ’fhaodadh, ma tha mòran saidealan den aon reul-bhad os cionn a’ bhaile aig àm sònraichte, faodar an t-slighe a-steach àrdachadh le bhith ag iomadachadh an antennas gu spàsail, a bharrachd air a bhith a ’cuairteachadh tricead. Ann am faclan eile, faodaidh dusanan de shaidealan an giùlan as cumhachdaiche a chuimseachadh aig aon àm, agus cleachdaidh luchd-cleachdaidh san roinn sin cinn-uidhe talmhainn a sgaoileas an t-iarrtas am measg nan saidealan.

Mas e sgìrean iomallach, dùthchail no fo-bhailtean a’ mhargaidh as freagarraiche aig a’ chiad ìre airson seirbheisean a reic, thig airgead airson cur air bhog eile bho sheirbheisean nas fheàrr gu sònraichte gu bailtean-mòra dùmhail sluaigh. Tha an suidheachadh dìreach mu choinneamh a’ phàtran leudachaidh margaidh àbhaisteach, anns a bheil seirbheisean farpaiseach meadhan-baile gu do-sheachanta a’ fulang crìonadh ann am prothaidean agus iad a’ feuchainn ri leudachadh gu sgìrean nas bochda agus nach eil cho dùmhail.

O chionn beagan bhliadhnaichean nuair a rinn mi am matamataigs, b' e seo am mapa dùmhlachd sluaigh a b' fheàrr.

Tha Starlink na chùis mhòr

Thog mi an dàta bhon ìomhaigh seo agus chuir mi ri chèile na 3 plotaichean gu h-ìosal. Tha a’ chiad fhear a’ sealltainn cho tric sa tha farsaingeachd fearainn a rèir dùmhlachd sluaigh. Is e an rud as inntinniche nach eil daoine a’ fuireach air a’ mhòr-chuid den Talamh idir, agus cha mhòr nach eil sgìre sam bith nas motha na 100 neach gach km ceàrnagach.

Tha Starlink na chùis mhòr

Tha an dàrna graf a’ sealltainn tricead dhaoine a rèir dùmhlachd sluaigh. Agus ged a tha a’ mhòr-chuid den phlanaid gun duine a’ fuireach ann, tha a’ mhòr-chuid de dhaoine a’ fuireach ann an sgìrean far a bheil 100-1000 neach gach km ceàrnagach. Tha nàdar leudaichte na stùc seo (òrdugh meud nas motha) a’ nochdadh dà-mhodh ann am pàtrain bailteachaidh. 100 neach / cilemeatair ceàrnagach. - tha seo na sgìre dhùthchail le àireamh-sluaigh gu ìre bheag, agus am figear de 1000 neach / km ceàrnagach. feart de na fo-bhailtean. Bidh meadhan bhailtean gu furasta a’ nochdadh 10 neach / cilemeatair ceàrnagach, ach tha sluagh Manhattan aig 000 neach / cilemeatair ceàrnagach.

Tha Starlink na chùis mhòr

Tha an treas graf a’ sealltainn dùmhlachd sluaigh a rèir domhan-leud. Chìthear gu bheil cha mhòr a h-uile duine air an cruinneachadh anns an raon bho 20-40 ceum gu tuath le leud. Mar sin, gu ìre mhòr, tha e air leasachadh gu cruinn-eòlasach agus gu h-eachdraidheil, leis gu bheil pàirt mhòr den leth-chruinne a deas air a ghabhail thairis leis a’ chuan. Ach tha an dùmhlachd sluaigh seo na dhùbhlan eagallach dha ailtirean na buidhne, mar bidh saidealan a’ caitheamh an aon ùine anns an dà leth-chruinne. A bharrachd air an sin, caithidh saideal a tha a 'cuairteachadh na Talmhainn, aig ceàrn de, can, 50 ceum, barrachd ùine nas fhaisge air na crìochan comharraichte ann an domhan-leud. Sin as coireach nach fheum Starlink ach 6 orbits gus seirbheis a thoirt do cheann a tuath na SA, agus 24 airson a ’chrios-meadhain a chòmhdach.

Tha Starlink na chùis mhòr

Gu dearbha, ma chuireas sinn an graf dùmhlachd sluaigh còmhla ris a’ ghraf dùmhlachd constellation saideal, bidh an roghainn de orbits a’ fàs follaiseach. Tha gach graf-bàr a’ riochdachadh aon de cheithir aithisgean SpaceX don FCC. Gu pearsanta, tha e coltach riumsa gu bheil gach aithisg ùr coltach ri cur ris an fhear roimhe, ach co-dhiù, chan eil e duilich faicinn mar a bhios saidealan a bharrachd ag àrdachadh comas thairis air na roinnean co-fhreagarrach anns an leth-chruinne a tuath. An coimeas ri sin, tha meud drùidhteach de leud-bann gun chleachdadh thairis air an leth-chruinne a deas - gàirdeachas, a ghràidh Astràilia!

Tha Starlink na chùis mhòr

Dè thachras do dhàta luchd-cleachdaidh nuair a ruigeas e an saideal? Anns an dreach tùsail, chuir an saideal Starlink air ais iad sa bhad gu stèisean talmhainn sònraichte faisg air na raointean seirbheis. Canar “direct sealaidheachd” ris an rèiteachadh seo. Anns an àm ri teachd, bidh e comasach dha saidealan Starlink conaltradh le chèile tro laser. Thig iomlaid dàta gu àirde thairis air bailtean-mòra dùmhail sluaigh, ach faodar dàta a sgaoileadh thairis air lìonra de lasers ann an dà mheud. Ann an cleachdadh, tha seo a 'ciallachadh gu bheil cothrom mòr ann airson cùl-taic falaichte ann an lìonra de shaidealan, is e sin, faodar dàta luchd-cleachdaidh "ath-chraoladh chun Talamh" ann an àite iomchaidh sam bith. Ann an cleachdadh, tha e coltach riumsa gun tèid stèiseanan talmhainn SpaceX a chur còmhla nodan iomlaid trafaic taobh a muigh nam bailtean.

Tha e coltach nach e obair bheag a th’ ann an conaltradh saideal-gu-saideal mura gluais na saidealan còmhla. Tha na h-aithisgean as ùire don FCC ag aithris air 11 buidhnean sònraichte saideal orbital. Taobh a-staigh buidheann sònraichte, bidh na saidealan a’ gluasad aig an aon àirde, aig an aon chlaonadh, leis an aon iomrall, a tha a’ ciallachadh gum faod leusairean saidealan a lorg faisg air làimh gu ìre mhath furasta. Ach tha na h-astaran dùnaidh eadar buidhnean air an tomhas ann an km / diog, agus mar sin bu chòir conaltradh eadar buidhnean, ma tha sin comasach, a bhith tro cheanglaichean microwave goirid fo smachd luath.

Tha topology buidheann orbital coltach ri teòiridh tonn-ghràin solais agus chan eil e dha-rìribh a’ buntainn ris an eisimpleir againn, ach tha mi a ’smaoineachadh gu bheil e sgoinneil, agus mar sin chuir mi a-steach e san artaigil. Mura h-eil ùidh agad san roinn seo, leum gu dìreach gu "Crìochan Fiosaig Bunaiteach".

Tha torus - no donut - na nì matamataigeach air a mhìneachadh le dà radii. Tha e gu math sìmplidh cearcallan a tharraing air uachdar torus: co-shìnte no ceart-cheàrnach ris a chumadh. Is dòcha gum bi e inntinneach dhut faighinn a-mach gu bheil dà theaghlach eile de chearcaill ann a dh'fhaodar a tharraing air uachdar torus, agus an dà chuid a 'dol tro tholl sa mheadhan agus timcheall air a' chùrsa. Is e seo an rud ris an canar. "Cearcallan Vallarso", agus chleachd mi an dealbhadh seo nuair a dhealbhaich mi an toroid airson an Burning Man Tesla Coil ann an 2015.

Agus ged a tha orbitan nan saidealan, gu cruaidh, ellipses, chan e cearcallan, tha an aon togail a’ buntainn ri Starlink. Tha reul-bhad de 4500 saideal air grunn phlèanaichean orbital, uile aig an aon cheàrn, a 'cruthachadh còmhdach leantainneach a tha a' gluasad os cionn uachdar na Talmhainn. Bidh còmhdach a tha a’ coimhead gu tuath os cionn puing domhan-leud sònraichte a’ tionndadh mun cuairt agus a’ gluasad air ais gu deas. Gus tubaistean a sheachnadh, bidh na h-orbits beagan nas fhaide, gus am bi an ìre gluasad gu tuath grunn chilemeatairean nas àirde (no nas ìsle) na an tè a tha a 'gluasad gu deas. Còmhla, tha an dà shreath sin a 'cruthachadh torus ann an cumadh sèideadh, mar a chithear gu h-ìosal ann an diagram fìor iom-fhillte.

Tha Starlink na chùis mhòr

Leig leam do chuimhneachadh, taobh a-staigh an torus seo, gu bheil conaltradh air a dhèanamh eadar saidealan faisg air làimh. San fharsaingeachd, chan eil ceanglaichean dìreach agus fad-ùine eadar saidealan ann an diofar shreathan, leis gu bheil na h-ìrean co-chruinneachaidh airson stiùireadh laser ro àrd. Bidh slighe sgaoileadh dàta eadar sreathan, an uair sin, a’ dol seachad air no fon torus.

Bidh 30 saideal gu h-iomlan suidhichte ann an 000 tori neadachaidh fada air cùl orbit ISS! Tha an diagram seo a’ sealltainn mar a tha na sreathan sin uile air am pacadh, gun a bhith a’ cuir cus cus cus.

Tha Starlink na chùis mhòr

Tha Starlink na chùis mhòr

Agus mu dheireadh, bu chòir dhut smaoineachadh air an àirde itealaich as fheàrr. Tha dileab ann: àirde ìosal, a bheir barrachd troimhe le meudan beam nas lugha, no àirde àrd, a leigeas leat a’ phlanaid gu lèir a chòmhdach le nas lugha de shaidealan? Thar ùine, tha aithisgean don FCC bho SpaceX air bruidhinn air àirdean a tha a’ sìor fhàs nas ìsle mar a bhios Starship a’ leasachadh gus leigeil le constellations nas motha a chleachdadh nas luaithe.

Tha buannachdan eile aig àirde ìosal cuideachd, a’ toirt a-steach cunnart nas lugha de bhuaidh sprùilleach fànais no droch bhuaidhean fàiligeadh uidheamachd. Mar thoradh air barrachd slaodadh àile, loisgidh na saidealan Starlink as ìsle (330 km) a-mach taobh a-staigh beagan sheachdainean às deidh dhaibh smachd a chall. Gu dearbh, is e àirde a th’ ann an 300 km far nach bi saidealan a-riamh ag itealaich, agus gus an àirde a chumail suas bidh feum air einnsean rocaid dealain Krypton a tha air a thogail a-steach, a bharrachd air dealbhadh sgiobalta. Gu teòiridheach, faodaidh saideal le cumadh meadhanach biorach, air a stiùireadh le einnsean rocaid dealain, àirde seasmhach de 160 km a chumail, ach chan eil e coltach gum bi SpaceX a ’cur air bhog saidealan cho ìosal, leis gu bheil beagan chleasan ann fhathast gus gluasad a mheudachadh.

Cuingealachaidhean bunaiteach fiosaig

Tha e eu-coltach gun tuit prìsean cleachdadh saideal mòran nas ìsle na $ 35, eadhon ged a tha saothrachadh adhartach agus làn fèin-ghluasadach, agus gu bheil soithichean Starship làn ath-chleachdadh, agus chan eil fios làn fhathast dè na cuingeachaidhean a chuireas fiosaig air saideal. Tha an anailis gu h-àrd a’ gabhail ris gu bheil an ìre as àirde de 80 Gb/s. (ma tha iad cruinn suas gu 100 beam, gach aon dhiubh comasach air tar-chur 100 Mb / s).

Tha crìoch leud-bann an t-sianail air a shuidheachadh gu Teòirim Shannon-Hartley agus tha e air a thoirt seachad anns na staitistig leud-bann (1+ SNR). Tha leud-bann gu tric cuingealaichte speactram a tha ri fhaighinn, agus is e SNR an lùth saideal a tha ri fhaighinn, fuaim cùl-fhiosrachaidh agus bacadh seanail mar thoradh air neo-fhoirfeachdan antenna. Is e cnap-starra sònraichte eile astar giollachd. Tha na FPGAn Xilinx Ultrascale + as ùire aig Gluasad sreathach GTM suas gu 58 Gb / s., a tha math leis na crìochan leud-bann gnàthach gun a bhith a’ leasachadh ASICn àbhaisteach. Ach eadhon an uairsin 58 Gb / s. bidh feum air cuairteachadh tricead drùidhteach, is dòcha anns a’ chòmhlan Ka-band no V-band. Tha cuairtean nas ruigsinneach aig V (40-75 GHz), ach tha e fo ùmhlachd barrachd sùghaidh leis an àile, gu sònraichte ann an raointean le àrd taiseachd.

A bheil 100 ghathan practaigeach? Tha dà thaobh aig an duilgheadas seo: leud beam agus dùmhlachd eileamaidean sreath mean air mhean. Tha an leud beam air a dhearbhadh leis an tonn-tonn air a roinn le trast-thomhas an antenna. Tha antenna sreath ceumnaichte didseatach fhathast na theicneòlas sònraichte, ach tha na tomhasan as àirde a ghabhas cleachdadh air an dearbhadh leis an leud àmhainnean reflow (timcheall air 1m), agus tha cleachdadh conaltradh tricead rèidio nas daoire. Tha leud nan tonn anns a 'chòmhlan Ka mu 1 cm, agus bu chòir leud an beam a bhith 0,01 radians - le leud speactram de 50% den leud. A’ gabhail ris gu bheil ceàrn cruaidh beam de 1 steradian (coltach ri còmhdach lionsa camara 50mm), bhiodh 2500 sailean fa leth gu leòr san raon seo. Tha sreathachd a’ ciallachadh gum feumadh 2500 sailean co-dhiù 2500 eileamaid antenna taobh a-staigh an t-sreath, a tha ann am prionnsapal ion-dhèanta, ged a tha e duilich. Agus fàsaidh e uile gu math teth!

Uile gu lèir 2500 sianalan, gach aon dhiubh a 'toirt taic 58 Gb / s, tha tòrr fiosrachaidh - ma tha e garbh, an uair sin 145 Tb / s. Airson coimeas a dhèanamh, bidh a h-uile trafaic eadar-lìn ann an 2020 dùil aig cuibheasachd de 640 Tb / s. Deagh naidheachd dhaibhsan a tha draghail mu dheidhinn leud-bann bunaiteach ìosal de eadar-lìn saideal. Ma tha reul-bhad de 30 saideal ag obair ro 000, is dòcha gun ruig trafaic eadar-lìn cruinneil 2026 Tb / s. Ma tha leth de seo air a lìbhrigeadh le ~ 800 saideal thairis air sgìrean dùmhail sluaigh aig àm sònraichte sam bith, tha an ìre as àirde tron ​​​​chur a-steach gach saideal timcheall air 500 Gb / s, a tha 800 tursan nas àirde na an tuairmse bun-loidhne tùsail againn, i.e. dh’ fhaodadh an teachd a-steach ionmhais fàs 10 tursan.

Airson saideal ann an orbit 330 km, tha beam de 0,01 radian a 'còmhdach farsaingeachd de 10 cilemeatair ceàrnagach. Ann an sgìrean gu sònraichte dùmhail sluaigh mar Manhattan, tha suas ri 300 neach a’ fuireach san sgìre seo. Dè ma shuidheas iad uile sìos a choimhead Netflix (000 Mbps ann an càileachd HD) aig an aon àm? Is e an t-iarrtas dàta iomlan 7 GB / s, a tha timcheall air 2000 uiread na crìche cruaidh gnàthach a chuir an toradh sreathach FPGA an sàs. Tha dà dhòigh a-mach às an t-suidheachadh seo, agus chan eil ach aon dhiubh comasach gu corporra.

Is e a’ chiad fhear barrachd saidealan a chuir ann an orbit, gus am bi barrachd air 35 pìosan aig àm sònraichte a’ crochadh thairis air raointean far a bheil iarrtas nas motha. Ma bheir sinn a-rithist 1 steradian airson raon reusanta de na speuran agus àirde cuibheasach orbital de 400 km, gheibh sinn dùmhlachd constellation de 0,0002 / sq km, no 100 gu h-iomlan - ma tha iad air an cuairteachadh gu cothromach thairis air an uachdar gu lèir. na cruinne. Cuimhnich gu bheil orbitan taghte SpaceX gu mòr ag àrdachadh còmhdach thairis air sgìrean dùmhail sluaigh taobh a-staigh leud 000-20 ceum gu tuath, agus a-nis tha coltas draoidheil air an àireamh de 40 saideal.

Tha an dàrna beachd tòrr nas fhuaire, ach, gu mì-fhortanach, do-chreidsinneach. Cuimhnich gu bheil an leud beam air a dhearbhadh le leud an raon antenna mean air mhean. Dè ma bhios tòrr arrays air grunn saidealan a’ cothlamadh nan cumhachdan, a’ cruthachadh beam nas cumhainge - dìreach mar teileasgopan rèidio mar an aon rud VLA (siostam antenna glè mhòr)? Tha an dòigh seo a’ tighinn le aon iom-fhillteachd: feumar a’ bhunait eadar na saidealan a thomhas gu faiceallach - le mionaideachd fo-millimeter - gus ìre na beam a dhèanamh seasmhach. Agus eadhon ged a bhiodh seo comasach, cha mhòr gum biodh na sidelobes anns an t-seam a thig às, air sgàth dùmhlachd ìosal an reul-bhad saideal anns na speuran. Air an talamh, bhiodh leud an t-seam a 'lùghdachadh gu beagan mhìleameatairean (gu leòr airson antenna fòn cealla a lorg), ach bhiodh milleanan dhiubh ann mar thoradh air nulling eadar-mheadhanach lag. Tapadh leat mallachd an t-sreath antenna tana.

Tha e a’ tionndadh a-mach gu bheil dealachadh seanail le sgaradh ceàrn - leis gu bheil na saidealan air an cuairteachadh air feadh na speuran - a’ toirt seachad leasachaidhean iomchaidh ann an toradh gun a bhith a’ dol an aghaidh laghan fiosaigs.

Iarrtas

Dè a th’ ann am pròifil teachdaiche Starlink? Gu gnàthach, is iad sin na ceudan de mhilleanan de luchd-cleachdaidh aig a bheil antennas meud bogsa piotsa air na mullaich aca, ach tha tobraichean teachd-a-steach àrd eile ann.

Ann an sgìrean iomallach agus dùthchail, chan fheum stèiseanan talmhainn antennas sreath mean air mhean gus leud-beam a mheudachadh, agus mar sin faodar uidheamachd luchd-cleachdaidh nas lugha a chleachdadh, bho lorgairean maoin IoT gu fònaichean saideal pòcaid, lòchrain èiginneach no ionnstramaidean lorg bheathaichean saidheansail.

Ann an àrainneachdan bailteil dùmhail, bheir Starlink seachad prìomh chùl-taic agus cùl-taic don lìonra cealla. Dh’ fhaodadh stèisean talmhainn àrd-choileanadh a bhith aig gach tùr cealla air a mhullach, ach cleachdaidh iad solar cumhachd talmhainn airson leudachadh agus sgaoileadh thairis air a’ mhìle mu dheireadh.

Agus mu dheireadh, eadhon ann an sgìrean làn sluaigh aig a’ chiad sgaoileadh a-mach, tha e comasach cleachdadh airson saidealan le orbit ìosal le glè bheag de dhàil. Tha companaidhean ionmhais iad fhèin a’ cur tòrr airgid nad làmhan - dìreach beagan nas luaithe gus dàta deatamach fhaighinn bho air feadh an t-saoghail. Agus eadhon ged a bhios slighe nas fhaide na an àbhaist aig an dàta tro Starlink - tro fhànais - tha astar gluasad solais ann am falamh 50% nas àirde na ann an glainne quartz, agus tha seo nas motha na bhith a’ pàigheadh ​​​​airson an eadar-dhealachaidh nuair a thèid a chuir thairis air astaran nas fhaide.

Buaidhean àicheil

Tha an earrann mu dheireadh air a chuimseachadh air buaidhean àicheil. Is e adhbhar an artaigil cuidhteas tu de mhì-thuigse mun phròiseact, agus na buaidhean àicheil a dh’ fhaodadh a bhith aig connspaidean as motha. Bheir mi beagan fiosrachaidh seachad, a’ seachnadh mìneachaidhean neo-riatanach. Chan e clairvoyant a th’ annam fhathast, agus chan eil daoine a-staigh agam bho SpaceX nas motha.

Is e an fheadhainn as motha, nam bheachd-sa, na builean as miosa a thaobh ruigsinneachd air an eadar-lìn. Eadhon anns a’ bhaile dham buin Pasadena, baile mòr trang le beairteas teignigeach le sluagh de chòrr air millean, far a bheil grunn amharclannan, oilthigh aig ìre cruinne, agus an goireas as motha aig NASA, chan eil mòran roghainn ann nuair a thig e gu seirbheisean eadar-lìn. Air feadh nan SA agus an còrr den t-saoghal, tha an eadar-lìn air a thighinn gu bhith na sheirbheis goireis a tha a’ sireadh màil, le ISPan dìreach a’ brùthadh a-mach an $50 millean aca gach mìos ann an àrainneachd shocair, neo-fharpaiseach. Is dòcha gur e àros coitcheann a th’ ann an seirbheis sam bith a thèid a thoirt do àrosan agus togalaichean còmhnaidh, ach tha càileachd seirbheisean eadar-lìn nas ìsle na uisge, dealan no gas.

Is e an duilgheadas leis an status quo, eu-coltach ri uisge, dealan no gas, gu bheil an eadar-lìn fhathast òg agus ag atharrachadh gu luath. Tha sinn an-còmhnaidh a’ lorg feuman ùra air a shon. Chan eil an fheadhainn as rèabhlaideach fhathast fosgailte, ach tha planaichean pacaid a’ cur bacadh air farpais agus ùr-ghnàthachadh. Tha milleanan de dhaoine air am fàgail tionndadh didseatach air sgàth suidheachadh breith, no leis gu bheil an dùthaich aca ro fhada bhon phrìomh chàball bàta-tumaidh. Ann am pàirtean mòra den phlanaid, tha an eadar-lìn fhathast air a lìbhrigeadh le saidealan geostationary, aig prìsean anabarrach.

Tha Starlink, air an làimh eile, a 'sgaoileadh an eadar-lìn gu cunbhalach bho na speuran, a' briseadh a 'mhodail seo. Chan eil fios agam fhathast air dòigh nas fheàrr air na billeanan de dhaoine a cheangal ris an eadar-lìn. Tha SpaceX gu math air an t-slighe gu bhith na ISP agus is dòcha na chompanaidh eadar-lìn a tha an aghaidh Google agus Facebook. Cuiridh mi geall nach do smaoinich thu air sin.

Chan eil e follaiseach gur e eadar-lìn saideal an roghainn as fheàrr. Tha SpaceX, agus an aon SpaceX, comasach air cruinneachadh mòr de shaidealan a chruthachadh gu sgiobalta a tha leis fhèin air deich bliadhna a mharbhadh gus monopolaidh armachd an riaghaltais mu bhith a’ cur bàta-fànais air bhog. Eadhon ged a bhiodh Iridium a’ reic a-mach fònaichean cealla le factar de dheich, cha ruigeadh e fhathast uchd-mhacachd farsaing le bhith a’ cleachdadh padaichean cur air bhog traidiseanta. Às aonais SpaceX agus am modal gnìomhachais sònraichte aige, tha teansa àrd ann nach tachair eadar-lìn saideal cruinneil gu bràth.

Thig an dàrna buille mhòr gu reul-eòlas. Às deidh a ’chiad 60 saideal Starlink a chuir air bhog, thàinig tonn de chàineadh bhon choimhearsnachd speurail eadar-nàiseanta, ag ràdh gun cuireadh an àireamh nas motha de shaidealan casg air an ruigsinneachd gu speur na h-oidhche. Tha abairt ann: am measg speuradairean, tha e nas fhuaire aig a bheil teileasgop nas motha. Às aonais àibheiseachd, is e obair air leth duilich a th’ ann a bhith a’ dèanamh reul-eòlas san latha an-diugh, a’ cuimhneachadh air strì leantainneach gus càileachd mion-sgrùdadh a leasachadh an aghaidh cùl-raon de thruailleadh solais a tha a’ sìor fhàs agus stòran fuaim eile.

Is e an rud mu dheireadh a dh’ fheumas speuradair na mìltean de shaidealan soilleir a’ lasadh ann am fòcas teileasgop. Gu dearbha, bha an reul-bhad Iridium tùsail cliùiteach airson "blooms" a bhith aige air sgàth pannalan mòra a 'nochdadh solas na grèine air raointean beaga den Talamh. Thachair gun do ràinig iad soilleireachd cairteal na gealaich agus uaireannan eadhon gun fhiosta gun do rinn iad milleadh air mothachairean speurail mothachail. Chan eil an eagal gun toir Starlink ionnsaigh air na còmhlain rèidio a thathas a’ cleachdadh ann an reul-eòlas rèidio gun stèidh nas motha.

Ma luchdaich thu sìos tagradh tracadh saideal, chì thu dusanan de shaidealan ag itealaich anns na speuran air feasgar soilleir. Tha saidealan rim faicinn às deidh dol fodha na grèine agus ro mhadainn, ach dìreach nuair a tha iad air an soillseachadh le ghathan na grèine. Nas fhaide air adhart, tron ​​​​oidhche, tha na saidealan neo-fhaicsinneach ann an sgàil na Talmhainn. Beag, gu math fada air falbh, bidh iad a 'gluasad gu math luath. Tha teansa gum bi iad a’ falach rionnag fad às airson nas lugha na millisecond, ach tha mi a’ smaoineachadh gu bheil eadhon a bhith a’ lorg seo mar aon hemorrhoids eile.

Thàinig an dragh làidir mu lasadh nan speuran bhon fhìrinn gun deach an ìre de shaidealan den chiad fhoillseachadh a chuir faisg air ceann-uidhe na Talmhainn, i.e. oidhche às dèidh oidhche chunnaic an Roinn Eòrpa - agus b' e samhradh a bh' ann - an dealbh mhòr de shaidealan ag itealaich tro na speuran air feasgar an fheasgair. A bharrachd air an sin, tha samhlaidhean stèidhichte air aithisgean FCC air sealltainn gum bi saidealan ann an orbit 1150 km rim faicinn eadhon às deidh feasgar speurail a dhol seachad. San fharsaingeachd, bidh ciaradh an fheasgair a’ dol tro thrì ìrean: sìobhalta, mara agus speurail, i.e. nuair a tha a’ ghrian aig 6, 12 agus 18 ceuman fon fhàire fa leth. Aig deireadh an fheasgair speurail, tha ghathan na grèine mu 650 km bhon uachdar aig an àirde, gu math taobh a-muigh an àile agus a’ mhòr-chuid de orbit ìosal na Talmhainn. Stèidhichte air dàta bho Làrach-lìn Starlink, Tha mi a’ creidsinn gun tèid a h-uile saideal a chuir aig àirde nas ìsle na 600 km. Anns a 'chùis seo, bidh iad rim faicinn aig beul na h-oidhche, ach chan ann às deidh tuiteam na h-oidhche, a lùghdaicheas gu mòr na buaidhean a dh'fhaodadh a bhith ann airson reul-eòlas.

Is e an treas duilgheadas sprùilleach ann an orbit. ANNS post roimhe Chomharraich mi gum biodh saidealan agus sprùilleach fo 600 km de orbit taobh a-staigh beagan bhliadhnaichean mar thoradh air slaodadh àile, a’ lughdachadh gu mòr comasachd syndrome Kessler. Bidh SpaceX a’ bualadh timcheall le salachar mar nach eil dragh aca mu sgudal fànais idir. An seo tha mi a’ coimhead air mion-fhiosrachadh mu bhuileachadh Starlink, agus tha e duilich dhomh smaoineachadh air dòigh nas fheàrr air na tha de sprùilleach ann an orbit a lughdachadh.

Thèid na saidealan a chuir air bhog gu àirde 350 km, agus an uairsin itealaich air falbh air einnseanan togte chun orbit a tha iad an dùil. Bidh saideal sam bith a gheibh bàs nuair a thèid a chuir air bhog a-mach à orbit ann am beagan sheachdainean, agus cha bhith e a’ ruidhleadh an àite sam bith eile airson mìltean de bhliadhnaichean. Tha an suidheachadh seo gu ro-innleachdail a’ toirt a-steach deuchainn airson faighinn a-steach an-asgaidh. A bharrachd air an sin, tha saidealan Starlink rèidh ann an tar-roinn, a tha a’ ciallachadh le bhith a’ call smachd air àirde, gun tèid iad a-steach do shreathan dùmhail an àile.

Is e glè bheag de dhaoine a tha fios gu bheil SpaceX air a thighinn gu bhith na thùsaire ann an speuradairean, a’ tòiseachadh a ’cleachdadh seòrsachan eile de shreap an àite squibs. Bidh cha mhòr a h-uile pasgan cur air bhog a’ cleachdadh squibs nuair a bhios iad a’ cleachdadh ìrean, saidealan, radomes, msaa, a’ meudachadh comas sprùilleach. Bidh SpaceX cuideachd a’ deorbits na h-ìrean àrda a dh’aona ghnothach, gan casg bho bhith a ’crochadh san fhànais gu bràth, gus nach bi iad a’ crìonadh agus a ’crìonadh ann an àrainneachd chruaidh fànais.

Mu dheireadh, is e an iris mu dheireadh a bu mhath leam iomradh a thoirt air an cothrom gun cuir SpaceX an àite monopoly an eadar-lìn a th’ ann le bhith a ’cruthachadh a chuid fhèin. Anns an àite aige, tha SpaceX mu thràth air monopolized a chuir air bhog. Is e dìreach miann riaghaltasan farpaiseach faighinn gu àite cinnteach a chuireas casg air rocaidean daor is seann-fhasanta, a bhios gu tric air an cruinneachadh le cunnradairean dìon mòr monopolistic, bho bhith air an toirt às.

Chan eil e duilich a bhith a’ smaoineachadh gun cuir SpaceX air bhog 2030 de na saidealan aige gach bliadhna ann an 6000, a bharrachd air beagan saidealan brathaidh airson deagh thomhas. Reicidh saidealan SpaceX saor agus earbsach “rack space” airson innealan treas-phàrtaidh. Faodaidh oilthigh sam bith a thogas camara comasach air àite a chuir ann an orbit gun a bhith a’ còmhdach cosgais togail àrd-ùrlar fànais gu lèir. Le ruigsinneachd cho adhartach agus gun chrìoch air àite, tha Starlink mu thràth co-cheangailte ri saidealan, fhad ‘s a tha luchd-saothrachaidh eachdraidheil a’ fàs mar rud san àm a dh ’fhalbh.

Tha eisimpleirean ann an eachdraidh chompanaidhean lèirsinneach a tha air a bhith a 'fuireach ann an àite cho mòr sa mhargaidh gu bheil na h-ainmean aca air a bhith nan ainmean taighe: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.

Faodaidh an duilgheadas èirigh nuair a bhios companaidh tùsaire an sàs ann an cleachdaidhean an-aghaidh farpais gus an roinn margaidh aca a chumail suas, ged a tha seo air a cheadachadh gu tric bhon Cheann-suidhe Reagan. Dh’ fhaodadh SpaceX monopoly Starlink a chumail le bhith a’ toirt air luchd-leasachaidh reul-bhad eile saidealan a chuir air bhog air seann rocaidean Sobhietach. Gnìomhan coltach ris air an gabhail Companaidh Itealain is Còmhdhail Aonaichte, cuide ri socrachadh phrìsean airson a bhith a' giùlan puist, thuit e ann an 1934. Gu fortanach, chan eil e coltach gum bi SpaceX a’ cumail monopoly iomlan air rocaidean ath-chleachdadh gu bràth.

Tha e eadhon nas iomagaineach gum faodadh cleachdadh SpaceX deichean de mhìltean de shaidealan le orbit ìosal a bhith air an dealbhadh mar cho-thaghadh de na comanan. Tha companaidh phrìobhaideach, a tha an tòir air buannachd phearsanta, a’ dol an sàs ann an sealbh maireannach air na dreuchdan orbital a bha uair poblach agus falamh. Agus ged a rinn innleachdan SpaceX e comasach airgead a dhèanamh ann am falamh, chaidh mòran de chalpa inntleachdail SpaceX a thogail le billeanan dolar ann am buidseatan rannsachaidh.

Air an aon làimh, feumaidh sinn laghan a dhìonas dòighean tasgadh prìobhaideach, rannsachadh agus leasachadh. Às aonais an dìon seo, cha bhith e comasach dha luchd-nuadhachaidh pròiseactan àrd-amasach a mhaoineachadh, no gluaisidh iad na companaidhean aca gu far a bheil an leithid de dhìon air a thoirt dhaibh. Co-dhiù, tha am poball a’ fulang leis nach eil prothaidean gan cruthachadh. Air an làimh eile, tha feum air laghan a dhìonas na daoine, sealbhadairean ainmichte an raon phoblach a’ toirt a-steach na speuran, bho bhuidhnean prìobhaideach a tha a’ sireadh màil a bhios a’ ceangal bathar poblach. Ann fhèin agus ann fhèin, chan eil e fìor no eadhon comasach. Tha leasachaidhean SpaceX a’ toirt cothrom meadhan sona a lorg anns a’ mhargaidh ùr seo. Tuigidh sinn gun deach a lorg nuair a bhios sinn a’ meudachadh tricead ùr-ghnàthachaidh agus cruthachadh sochair sòisealta.

Beachdan deireannach

Sgrìobh mi an artaigil seo cho luath ‘s a chuir mi crìoch air fear eile - mu dheidhinn Starship. 'S e seachdain teth a th' air a bhith ann. Tha an dà chuid Starship agus Starlink nan teicneòlasan rèabhlaideach a thathas a’ cruthachadh dìreach ro ar sùilean, nar beatha. Ma chì mi na h-oghaichean agam a’ fàs suas, bidh barrachd iongnadh orra gu bheil mi nas sine na Starlink, agus chan e sin nam òige nach robh ceallach (pìosan taigh-tasgaidh) no eadar-lìn poblach per se.

Tha na daoine beairteach agus an airm air a bhith a’ cleachdadh eadar-lìn saideal airson ùine mhòr, ach chan eil e comasach Starlink uile-làthaireach, coitcheann agus saor às aonais Starship.

Thathas air a bhith a’ bruidhinn mun fhoillseachadh airson ùine mhòr, ach tha Starship, a tha gu math saor agus mar sin àrd-ùrlar inntinneach, do-dhèanta às aonais Starlink.

Thathas air a bhith a’ bruidhinn mu dheidhinn speuradairean le sgioba airson ùine mhòr, agus ma tha - pìleat jet fighter, agus aig an aon àm neur-lannsairan uairsin tha an solas uaine agad. Le Starship agus Starlink, tha e comasach, faisg air àm ri teachd, sgrùdadh fànais daonna a choileanadh, le tilgeil cloiche bho ionad orbital gu bailtean-mòra tionnsgalach ann an àite domhainn.

Source: www.habr.com

Cuir beachd ann