Negazione di responsabilità. L'articolo è una traduzione ampliata, corretta e aggiornata Nathan Hurst. Sono state utilizzate anche alcune informazioni dall'articolo su durante la costruzione del materiale finale.
Esiste una teoria (o forse un ammonimento) tra gli astronomi chiamata sindrome di Kessler, dal nome dell'astrofisico della NASA che la propose nel 1978. In questo scenario, un satellite in orbita o qualche altro oggetto ne colpisce accidentalmente un altro e si rompe in pezzi. Queste parti ruotano attorno alla Terra a velocità di decine di migliaia di chilometri all'ora, distruggendo tutto sul loro cammino, compresi altri satelliti. Innesca una reazione a catena catastrofica che termina in una nuvola di milioni di pezzi di spazzatura spaziale disfunzionale che orbita all’infinito attorno al pianeta.
Un evento del genere potrebbe rendere inutilizzabile lo spazio vicino alla Terra, distruggendo eventuali nuovi satelliti inviati al suo interno e possibilmente bloccando del tutto l’accesso allo spazio.
Quindi quando SpaceX (Federal Communications Commission - Federal Communications Commission, USA) di inviare 4425 satelliti in orbita terrestre bassa (LEO, orbita terrestre bassa) per fornire una rete Internet globale ad alta velocità, la FCC era preoccupata per questo. Azienda da più di un anno commissioni e petizioni dei concorrenti hanno presentato per negare la domanda, inclusa la presentazione di un “piano di riduzione dei detriti orbitali” per dissipare i timori di un’apocalisse Kessler. Il 28 marzo, la FCC ha approvato la richiesta di SpaceX.
I detriti spaziali non sono l'unica cosa che preoccupa la FCC e SpaceX non è l'unica organizzazione che cerca di costruire la prossima generazione di costellazioni satellitari. Una manciata di aziende, sia nuove che vecchie, stanno abbracciando nuove tecnologie, sviluppando nuovi piani aziendali e presentando una petizione alla FCC per l’accesso a parti dello spettro delle comunicazioni di cui hanno bisogno per coprire la Terra con Internet veloce e affidabile.
Sono coinvolti grandi nomi – da Richard Branson a Elon Musk – insieme a grandi soldi. OneWeb di Branson ha raccolto finora 1,7 miliardi di dollari e il presidente e direttore operativo di SpaceX Gwynne Shotwell ha stimato il valore del progetto in 10 miliardi di dollari.
Naturalmente ci sono grossi problemi e la storia suggerisce che il loro impatto è del tutto sfavorevole. I buoni stanno cercando di colmare il divario digitale nelle regioni sottoservite, mentre i cattivi stanno installando satelliti illegali sui razzi. E tutto ciò avviene mentre la domanda di fornitura di dati è alle stelle: nel 2016, il traffico Internet globale ha superato 1 sestilione di byte, secondo un rapporto di Cisco, ponendo fine all’era degli zettabyte.
Se l’obiettivo è fornire un buon accesso a Internet dove prima non ce n’era, allora i satelliti sono un modo intelligente per raggiungere questo obiettivo. In effetti, le aziende lo fanno da decenni utilizzando grandi satelliti geostazionari (GSO), che si trovano in orbite molto alte dove il periodo di rotazione è uguale alla velocità di rotazione della Terra, facendoli fissare su una regione specifica. Ma con l'eccezione di alcuni compiti strettamente mirati, ad esempio, il rilevamento della superficie della Terra utilizzando 175 satelliti a bassa orbita e la trasmissione di 7 petabyte di dati alla Terra a una velocità di 200 Mbps, o il compito di tracciare il carico o fornire servizi di rete accesso alle basi militari, questo tipo di comunicazione satellitare non era abbastanza veloce e affidabile per competere con la moderna fibra ottica o Internet via cavo.
I satelliti non geostazionari (Non-GSO) includono i satelliti che operano in orbita terrestre media (MEO), ad altitudini comprese tra 1900 e 35000 km sopra la superficie terrestre, e i satelliti in orbita terrestre bassa (LEO), che orbitano ad altitudini inferiori a 1900 km . Oggi i LEO stanno diventando estremamente popolari e nel prossimo futuro si prevede che se non tutti i satelliti saranno così, sicuramente lo saranno.
Nel frattempo, le normative per i satelliti non geostazionari esistono da tempo e sono divise tra agenzie all'interno e all'esterno degli Stati Uniti: NASA, FCC, DOD, FAA e persino l'Unione internazionale delle telecomunicazioni delle Nazioni Unite sono tutte in gioco.
Tuttavia, dal punto di vista tecnologico ci sono alcuni grandi vantaggi. Il costo di costruzione di un satellite è diminuito poiché i giroscopi e le batterie sono migliorati grazie allo sviluppo dei telefoni cellulari. Sono anche diventati più economici da lanciare, grazie in parte alle dimensioni più piccole dei satelliti stessi. La capacità è aumentata, le comunicazioni intersatellitari hanno reso i sistemi più veloci e le grandi parabole puntate verso il cielo stanno passando di moda.
Undici società hanno presentato documenti alla FCC, insieme a SpaceX, ciascuna affrontando il problema a modo suo.
Elon Musk ha annunciato il programma SpaceX Starlink nel 2015 e ha aperto una filiale dell'azienda a Seattle. Ha detto ai dipendenti: “Vogliamo rivoluzionare le comunicazioni satellitari nello stesso modo in cui abbiamo rivoluzionato la scienza missilistica”.
Nel 2016, la società ha presentato una domanda alla Federal Communications Commission chiedendo il permesso di lanciare 1600 satelliti (poi ridotti a 800) da qui al 2021, e poi di lanciare i rimanenti fino al 2024. Questi satelliti vicini alla Terra orbiteranno su 83 diversi piani orbitali. La costellazione, come viene chiamato il gruppo di satelliti, comunicherà tra loro tramite collegamenti di comunicazione ottici (laser) integrati in modo che i dati possano essere rimbalzati attraverso il cielo anziché tornare sulla terra, passando su un lungo "ponte" anziché essere mandato su e giù.
Sul campo, i clienti installeranno un nuovo tipo di terminale con antenne controllate elettronicamente che si collegheranno automaticamente al satellite che attualmente offre il miglior segnale, in modo simile a come un telefono cellulare seleziona le antenne. Man mano che i satelliti LEO si muovono rispetto alla Terra, il sistema passerà da uno all'altro ogni 10 minuti circa. E poiché saranno migliaia le persone che utilizzeranno il sistema, ce ne saranno sempre almeno 20 disponibili tra cui scegliere, secondo Patricia Cooper, vicepresidente delle operazioni satellitari di SpaceX.
Il terminale di terra dovrebbe essere più economico e più facile da installare rispetto alle tradizionali antenne satellitari, che devono essere fisicamente orientate verso la parte di cielo dove si trova il corrispondente satellite geostazionario. SpaceX afferma che il terminale non sarà più grande di una scatola di pizza (anche se non dice quale sarà la dimensione della pizza).
La comunicazione sarà fornita in due bande di frequenza: Ka e Ku. Entrambi appartengono allo spettro radio, sebbene utilizzino frequenze molto più elevate di quelle utilizzate per lo stereo. La banda Ka è la più alta delle due, con frequenze comprese tra 26,5 GHz e 40 GHz, mentre la banda Ku si trova nello spettro tra 12 GHz e 18 GHz. Starlink ha ricevuto il permesso dalla FCC per utilizzare determinate frequenze, in genere l'uplink dal terminale al satellite funzionerà a frequenze da 14 GHz a 14,5 GHz e il downlink da 10,7 GHz a 12,7 GHz, e il resto sarà utilizzato per la telemetria, tracciamento e controllo, nonché per connettere i satelliti a Internet terrestre.
A parte i documenti depositati dalla FCC, SpaceX è rimasta in silenzio e non ha ancora rivelato i suoi piani. Ed è difficile conoscere i dettagli tecnici perché SpaceX gestisce l'intero sistema, dai componenti che andranno sui satelliti ai razzi che li porteranno in cielo. Ma affinché il progetto abbia successo, dipenderà dal fatto che il servizio sia in grado di offrire velocità paragonabili o migliori rispetto alla fibra a prezzi simili, insieme ad affidabilità e una buona esperienza utente.
A febbraio SpaceX ha lanciato i suoi primi due prototipi dei satelliti Starlink, di forma cilindrica con pannelli solari a forma di ala. Tintin A e B sono lunghi circa un metro e Musk ha confermato tramite Twitter che hanno comunicato con successo. Se i prototipi continueranno a funzionare, se ne aggiungeranno centinaia di altri entro il 2019. Una volta che il sistema sarà operativo, SpaceX sostituirà regolarmente i satelliti dismessi per prevenire la creazione di detriti spaziali, il sistema ordinerà loro di abbassare le loro orbite in un determinato momento, dopodiché inizieranno a cadere e bruciare in l'atmosfera. Nell'immagine qui sotto puoi vedere come appare la rete Starlink dopo 6 lanci.
Un po 'di storia
Negli anni '80, HughesNet era un innovatore nella tecnologia satellitare. Conosci quelle antenne grigie a forma di parabola che DirecTV monta all'esterno delle case? Provengono da HughesNet, a sua volta originato dal pioniere dell'aviazione Howard Hughes. "Abbiamo inventato una tecnologia che ci consente di fornire comunicazioni interattive via satellite", afferma il vicepresidente esecutivo Mike Cook.
A quei tempi, l’allora Hughes Network Systems possedeva DirecTV e gestiva grandi satelliti geostazionari che trasmettevano informazioni ai televisori. Allora come oggi, l’azienda offriva anche servizi alle imprese, come l’elaborazione delle transazioni con carta di credito presso le stazioni di servizio. Il primo cliente commerciale è stato Walmart, che voleva mettere in contatto i dipendenti di tutto il paese con un ufficio a casa a Bentonville.
A metà degli anni '90 l'azienda creò un sistema Internet ibrido chiamato DirecPC: il computer dell'utente inviava una richiesta tramite una connessione dial-up a un server Web e riceveva una risposta tramite un satellite, che trasmetteva l'informazione richiesta all'antenna parabolica dell'utente. a velocità molto più elevate di quelle fornite dalla connessione remota.
Intorno al 2000, Hughes iniziò a offrire servizi di accesso alla rete bidirezionale. Ma mantenere il costo del servizio, incluso il costo delle apparecchiature del cliente, sufficientemente basso da consentire alle persone di acquistarlo è stata una sfida. Per fare ciò, l’azienda ha deciso che aveva bisogno dei propri satelliti e nel 2007 ha lanciato Spaceway. Secondo Hughes, questo satellite, ancora in uso oggi, è stato particolarmente importante al momento del lancio perché è stato il primo a supportare la tecnologia di commutazione di pacchetto a bordo, diventando essenzialmente il primo commutatore spaziale a eliminare il salto aggiuntivo di una stazione di terra per le comunicazioni degli abbonati a ciascuno. altro. La sua capacità è di oltre 10 Gbit/s, 24 transponder da 440 Mbit/s, consentendo ai singoli abbonati di avere fino a 2 Mbit/s per la trasmissione e fino a 5 Mbit/s per il download. Spaceway 1 è stato prodotto da Boeing sulla base della piattaforma satellitare Boeing 702. Il peso di lancio del dispositivo era di 6080 kg. Al momento, Spaceway 1 è uno dei veicoli spaziali commerciali (SC) più pesanti: ha battuto il record del satellite Inmarsat 5 F4 lanciato con il veicolo di lancio Atlas 1 (5959 kg), un mese prima. Mentre il GSO commerciale più pesante, secondo Wikipedia, lanciato nel 2018, ha una massa di 7 tonnellate. Il dispositivo è dotato di un carico utile relè in banda Ka (RP). Il PN comprende un array di antenne fasate controllato di 2 metri composto da 1500 elementi. PN forma una copertura multiraggio per garantire la trasmissione di varie reti di programmi TV in diverse regioni. Tale antenna consente un uso flessibile delle capacità dei veicoli spaziali nelle mutevoli condizioni del mercato.
Nel frattempo, una società chiamata Viasat ha trascorso circa un decennio in ricerca e sviluppo prima di lanciare il suo primo satellite nel 2008. Questo satellite, chiamato ViaSat-1, incorporava alcune nuove tecnologie come il riutilizzo dello spettro. Ciò ha permesso al satellite di scegliere tra diverse larghezze di banda per trasmettere dati sulla Terra senza interferenze, anche se trasmetteva dati insieme a un raggio di un altro satellite, poteva riutilizzare quella gamma spettrale in connessioni non contigue.
Ciò ha fornito maggiore velocità e prestazioni. Quando entrò in servizio, aveva una velocità di trasmissione di 140 Gbps, più di tutti gli altri satelliti messi insieme che coprivano gli Stati Uniti, secondo il presidente di Viasat Rick Baldridge.
"Il mercato satellitare era davvero per le persone che non avevano scelta", afferma Baldrige. “Se non potevi accedervi in nessun altro modo, era la tecnologia di ultima istanza. Essenzialmente aveva una copertura onnipresente, ma in realtà non conteneva molti dati. Pertanto, questa tecnologia è stata utilizzata principalmente per attività come le transazioni nelle stazioni di servizio”.
Nel corso degli anni, HughesNet (ora di proprietà di EchoStar) e Viasat hanno costruito satelliti geostazionari sempre più veloci. HughesNet ha rilasciato EchoStar XVII (120 Gbps) nel 2012, EchoStar XIX (200 Gbps) nel 2017 e prevede di lanciare EchoStar XXIV nel 2021, che secondo la società offrirà 100 Mbps ai consumatori.
ViaSat-2 è stato lanciato nel 2017 e ora ha una capacità di circa 260 Gbit/s, mentre per il 3 o il 2020 sono previsti tre diversi ViaSat-2021, ciascuno dei quali coprirà diverse parti del globo. Viasat ha affermato che si prevede che ciascuno dei tre sistemi ViaSat-3 avrà una velocità di trasmissione di terabit al secondo, il doppio di quella di tutti gli altri satelliti in orbita attorno alla Terra messi insieme.
“Abbiamo così tanta capacità nello spazio che cambia l’intera dinamica di trasporto di questo traffico. Non ci sono restrizioni su ciò che può essere fornito”, afferma DK Sachdev, un consulente di tecnologia satellitare e di telecomunicazioni che lavora per LeoSat, una delle società che lanciano la costellazione LEO. “Oggi tutti i difetti dei satelliti vengono eliminati uno per uno”.
Tutta questa corsa alla velocità è avvenuta per una ragione, poiché Internet (comunicazione bidirezionale) ha iniziato a sostituire la televisione (comunicazione unidirezionale) come servizio che utilizza i satelliti.
"L'industria satellitare è in una fase frenetica da molto tempo, cercando di capire come passare dalla trasmissione di video unidirezionali alla trasmissione completa di dati", afferma Ronald van der Breggen, direttore della conformità presso LeoSat. “Ci sono molte opinioni su come farlo, cosa fare, quale mercato servire”.
Resta un problema
Ritardo. A differenza della velocità complessiva, la latenza è la quantità di tempo necessaria affinché una richiesta viaggi dal tuo computer alla sua destinazione e ritorno. Supponiamo che tu faccia clic su un collegamento su un sito Web, questa richiesta deve andare al server e tornare indietro (che il server ha ricevuto con successo la richiesta e sta per fornirti il contenuto richiesto), dopodiché viene caricata la pagina Web.
Il tempo necessario per caricare un sito dipende dalla velocità della tua connessione. Il tempo necessario per completare una richiesta di download è la latenza. Di solito viene misurato in millisecondi, quindi non è evidente quando navighi sul Web, ma è importante quando giochi online. Tuttavia, ci sono fatti in cui gli utenti della Federazione Russa sono riusciti e riescono a giocare ad alcuni giochi online anche quando la latenza (ping) è vicina a un secondo.
Il ritardo in un sistema in fibra ottica dipende dalla distanza, ma solitamente ammonta a diversi microsecondi per chilometro; la latenza principale deriva dalle apparecchiature, anche se con collegamenti ottici di notevole lunghezza il ritardo è più significativo perché in un sistema in fibra -linea di comunicazione ottica (FOCL) la velocità della luce è solo il 60% della velocità della luce nel vuoto e dipende molto anche dalla lunghezza d'onda. Secondo Baldrige, la latenza quando si invia una richiesta a un satellite GSO è di circa 700 millisecondi: la luce viaggia più velocemente nel vuoto dello spazio che nella fibra, ma questi tipi di satelliti sono lontani, motivo per cui impiegano così tanto tempo. Oltre ai giochi, questo problema è significativo per le videoconferenze, le transazioni finanziarie e il mercato azionario, il monitoraggio dell'Internet delle cose e altre applicazioni che fanno affidamento sulla velocità di interazione.
Ma quanto è significativo il problema della latenza? La maggior parte della larghezza di banda utilizzata nel mondo è dedicata ai video. Una volta che il video è in esecuzione e correttamente bufferizzato, la latenza diventa un fattore meno importante e la velocità diventa molto più importante. Non sorprende che Viasat e HughesNet tendano a minimizzare l'importanza della latenza per la maggior parte delle applicazioni, sebbene entrambi stiano lavorando per minimizzarla anche nei loro sistemi. HughesNet utilizza un algoritmo per dare priorità al traffico in base a ciò a cui gli utenti prestano attenzione per ottimizzare la consegna dei dati. Viasat ha annunciato l'introduzione di una costellazione di satelliti in orbita terrestre media (MEO) per integrare la sua rete esistente, che dovrebbe ridurre la latenza ed espandere la copertura, anche alle alte latitudini dove i GSO equatoriali hanno una latenza maggiore.
"Siamo davvero concentrati su volumi elevati e costi di capitale molto, molto bassi per distribuire tale volume", afferma Baldrige. “La latenza è importante quanto altre funzionalità per il mercato che supportiamo”?
Tuttavia una soluzione esiste: i satelliti LEO sono ancora molto più vicini agli utenti. Quindi aziende come SpaceX e LeoSat hanno scelto questa strada, pianificando di schierare una costellazione di satelliti molto più piccoli e più vicini, con una latenza prevista di 20-30 millisecondi per gli utenti.
"È un compromesso in quanto, poiché sono in un'orbita più bassa, si ottiene meno latenza dal sistema LEO, ma si ha un sistema più complesso", afferma Cook. “Per completare una costellazione bisogna avere almeno un centinaio di satelliti perché sono in orbita bassa, e si muovono attorno alla Terra, superando l’orizzonte più velocemente e scomparendo... e bisogna avere un sistema di antenne in grado di seguiteli."
Ma vale la pena ricordare due storie. All’inizio degli anni ’90, Bill Gates e molti dei suoi partner hanno investito circa un miliardo di dollari in un progetto chiamato Teledesic per fornire la banda larga alle aree che non potevano permettersi la rete o che non avrebbero presto visto le linee in fibra ottica. È stato necessario costruire una costellazione di 840 (poi ridotti a 288) satelliti LEO. I suoi fondatori parlarono di risolvere il problema della latenza e nel 1994 chiesero alla FCC di utilizzare lo spettro in banda Ka. Suona familiare?
Teledesic ha divorato circa 9 miliardi di dollari prima di fallire nel 2003.
"All'epoca l'idea non funzionava a causa degli alti costi di manutenzione e di servizi per l'utente finale, ma ora sembra fattibile", afferma , professore di sistemi informativi presso la California State University Dominguez Hills che monitora i sistemi LEO da quando è uscito Teledesic. "La tecnologia non era abbastanza avanzata per questo."
La Legge di Moore e i miglioramenti nella tecnologia delle batterie dei telefoni cellulari, dei sensori e dei processori hanno dato alle costellazioni del Leone una seconda possibilità. L’aumento della domanda rende l’economia allettante. Ma mentre la saga Teledesic si svolgeva, un altro settore acquisì un’importante esperienza lanciando sistemi di comunicazione nello spazio. Alla fine degli anni ’90, Iridium, Globalstar e Orbcomm lanciarono congiuntamente più di 100 satelliti in orbita bassa per fornire copertura alla telefonia cellulare.
"Ci vogliono anni per costruire un'intera costellazione perché sono necessari un sacco di lanci ed è davvero costoso", afferma Zach Manchester, assistente professore di aeronautica e astronautica alla Stanford University. “Nell’arco di, diciamo, cinque anni circa, l’infrastruttura delle torri cellulari terrestri si è espansa al punto in cui la copertura è davvero buona e raggiunge la maggior parte delle persone”.
Tutte e tre le società fallirono rapidamente. E mentre ciascuno di essi si è reinventato offrendo una gamma più piccola di servizi per scopi specifici, come i radiofari di emergenza e il monitoraggio delle merci, nessuno è riuscito a sostituire il servizio di telefonia cellulare basato su torre. Negli ultimi anni, SpaceX ha lanciato satelliti per Iridium sotto contratto.
"Abbiamo già visto questo film", dice Manchester. “Non vedo nulla di fondamentalmente diverso nella situazione attuale”.
concorrenza
SpaceX e altre 11 società (e i loro investitori) hanno un’opinione diversa. OneWeb lancerà i satelliti quest'anno e i servizi dovrebbero iniziare già dal prossimo anno, seguiti da ulteriori costellazioni nel 2021 e 2023, con un obiettivo finale di 1000 Tbps entro il 2025. O3b, ora una filiale di SAS, ha una costellazione di 16 satelliti MEO operativi da diversi anni. Telesat gestisce già i satelliti GSO, ma sta pianificando un sistema LEO per il 2021 che avrà collegamenti ottici con una latenza compresa tra 30 e 50 ms.
Anche la nuova Astranis ha un satellite in orbita geosincrona e ne schiererà altri nei prossimi anni. Anche se non risolvono il problema della latenza, l’azienda sta cercando di ridurre radicalmente i costi collaborando con i provider Internet locali e costruendo satelliti più piccoli e molto più economici.
LeoSat prevede inoltre di lanciare la prima serie di satelliti nel 2019 e di completare la costellazione nel 2022. Voleranno intorno alla Terra a un'altitudine di 1400 km, si collegheranno con altri satelliti nella rete utilizzando comunicazioni ottiche e trasmetteranno informazioni su e giù nella banda Ka. Hanno acquisito lo spettro richiesto a livello internazionale, afferma Richard van der Breggen, amministratore delegato di LeoSat, e attendono presto l'approvazione della FCC.
Secondo van der Breggen, la spinta per una connessione Internet via satellite più veloce si basava in gran parte sulla costruzione di satelliti più grandi e veloci in grado di trasmettere più dati. Lo chiama "tubo": più grande è il tubo, più Internet può attraversarlo. Ma aziende come la sua trovano nuove aree di miglioramento modificando l’intero sistema.
"Immaginiamo il tipo più piccolo di rete: due router Cisco e un cavo tra di loro", afferma van der Breggen. "Ciò che fanno tutti i satelliti è fornire un cavo tra due scatole... noi consegneremo l'intero set di tre nello spazio."
LeoSat prevede di schierare 78 satelliti, ciascuno delle dimensioni di un grande tavolo da pranzo e del peso di circa 1200 kg. Costruiti da Iridium, sono dotati di quattro pannelli solari e quattro laser (uno ad ogni angolo) per connettersi ai vicini. Questa è la connessione che van der Breggen considera più importante. Storicamente, i satelliti riflettevano il segnale a forma di V da una stazione di terra al satellite e poi al ricevitore. Poiché i satelliti LEO sono più bassi, non possono proiettarsi così lontano, ma possono trasmettere dati tra loro molto rapidamente.
Per capire come funziona, è utile pensare a Internet come a qualcosa che ha un'entità fisica reale. Non si tratta solo di dati, ma di dove risiedono e come si muovono. Internet non è archiviato in un unico posto, ci sono server in tutto il mondo che contengono un'informazione e quando accedi ad essi, il tuo computer prende i dati da quello più vicino che ha ciò che stai cercando. Dov'è importante? Quanto conta? La luce (informazione) viaggia nello spazio quasi due volte più velocemente che nella fibra. E quando si esegue una connessione in fibra attorno a un pianeta, deve seguire un percorso deviato da un nodo all’altro, con deviazioni attorno a montagne e continenti. Internet via satellite non presenta questi svantaggi e quando la fonte dei dati è lontana, nonostante l'aggiunta di un paio di migliaia di miglia di distanza verticale, la latenza con LEO sarà inferiore alla latenza con Internet in fibra ottica. Ad esempio, il ping da Londra a Singapore potrebbe essere di 112 ms invece di 186, il che migliorerebbe significativamente la connettività.
Van der Breggen descrive così il compito: un intero settore può essere considerato come lo sviluppo di una rete distribuita non diversa da Internet nel suo complesso, ma solo nello spazio. La latenza e la velocità giocano entrambe un ruolo.
Sebbene la tecnologia di un'azienda possa essere superiore, questo non è un gioco a somma zero e non ci saranno né vincitori né vinti. Molte di queste aziende si rivolgono a mercati diversi e si aiutano a vicenda a raggiungere i risultati desiderati. Per alcuni si tratta di navi, aerei o basi militari; per altri sono i consumatori rurali o i paesi in via di sviluppo. Ma in definitiva, le aziende hanno un obiettivo comune: creare Internet dove non ce n’è, o dove non ce n’è abbastanza, e farlo a un costo sufficientemente basso da supportare il loro modello di business.
“Pensiamo che non sia realmente una tecnologia concorrente. Riteniamo che in un certo senso siano necessarie sia le tecnologie LEO che GEO”, afferma Cook di HughesNet. “Per alcuni tipi di applicazioni, come ad esempio lo streaming video, il sistema GEO è molto, molto conveniente. Tuttavia, se desideri eseguire applicazioni che richiedono una bassa latenza... LEO è la strada da percorrere."
Infatti, HughesNet collabora con OneWeb per fornire una tecnologia gateway che gestisca il traffico e interagisca con il sistema su Internet.
Potresti aver notato che la costellazione proposta da LeoSat è quasi 10 volte più piccola di quella di SpaceX. Va bene, dice Van der Breggen, perché LeoSat intende servire clienti aziendali e governativi e coprirà solo alcune aree specifiche. O3b vende Internet alle navi da crociera, inclusa Royal Caribbean, e collabora con fornitori di telecomunicazioni nelle Samoa americane e nelle Isole Salomone, dove c'è carenza di connessioni cablate ad alta velocità.
Una piccola startup di Toronto chiamata Kepler Communications utilizza piccoli CubeSats (delle dimensioni di una pagnotta di pane) per fornire accesso alla rete a client ad alta latenza, è possibile ottenere 5 GB di dati o più in un periodo di 10 minuti, il che è rilevante per Polar esplorazione, scienza, industria e turismo. Quindi, quando si installa una piccola antenna, la velocità sarà fino a 20 Mbit/s in upload e fino a 50 Mbit/s in download, ma se si utilizza una “parabola” grande, le velocità saranno più elevate - 120 Mbit/s s in upload e 150 Mbit/s in ricezione. Secondo Baldrige, la forte crescita di Viasat deriva dalla fornitura di Internet alle compagnie aeree commerciali; hanno firmato accordi con United, JetBlue e American, oltre a Qantas, SAS e altri.
In che modo, allora, questo modello commerciale orientato al profitto colmerà il divario digitale e porterà Internet nei paesi in via di sviluppo e nelle popolazioni svantaggiate che potrebbero non essere in grado di pagare tanto per averlo e sono disposte a pagare di meno? Ciò sarà possibile grazie al formato del sistema. Poiché i singoli satelliti della costellazione LEO (Low Earth Orbit) sono in costante movimento, dovrebbero essere distribuiti uniformemente attorno alla Terra, facendo sì che occasionalmente coprano regioni dove non vive nessuno o dove la popolazione è piuttosto povera. Pertanto, qualsiasi margine che può essere ricevuto da queste regioni sarà un profitto.
"La mia ipotesi è che avranno prezzi di connessione diversi per i diversi paesi, e questo consentirà loro di rendere Internet disponibile ovunque, anche se si tratta di una regione molto povera", afferma Press. “Una volta che una costellazione di satelliti è lì, il suo costo è già fisso, e se il satellite è sopra Cuba e nessuno lo usa, allora qualsiasi reddito che possono ottenere da Cuba è marginale e gratuito (non richiede investimenti aggiuntivi)” .
Entrare nel mercato dei consumatori di massa può essere piuttosto difficile. In effetti, gran parte del successo ottenuto dal settore è dovuto alla fornitura di Internet ad alto costo a governi e imprese. Ma SpaceX e OneWeb in particolare si rivolgono agli abbonati fisici nei loro piani aziendali.
Secondo Sachdev, l'esperienza dell'utente sarà importante per questo mercato. È necessario coprire la Terra con un sistema facile da usare, efficiente ed economico. “Ma questo da solo non basta”, dice Sachdev. “È necessaria una capacità sufficiente e, prima ancora, è necessario garantire prezzi accessibili per le apparecchiature dei clienti”.
Chi è responsabile della regolamentazione?
I due grandi problemi che SpaceX ha dovuto risolvere con la FCC riguardavano il modo in cui sarebbe stato assegnato lo spettro delle comunicazioni satellitari esistenti (e future) e come prevenire i detriti spaziali. La prima domanda è di competenza della FCC, ma la seconda sembra più appropriata per la NASA o il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Entrambi monitorano gli oggetti in orbita per prevenire collisioni, ma nessuno dei due è un regolatore.
"Non esiste davvero una buona politica coordinata su cosa dovremmo fare riguardo ai detriti spaziali", afferma Manchester di Stanford. "In questo momento, queste persone non comunicano tra loro in modo efficace e non esiste una politica coerente".
Il problema è ulteriormente complicato perché i satelliti LEO attraversano molti paesi. L'Unione internazionale delle telecomunicazioni svolge un ruolo simile alla FCC, assegnando lo spettro, ma per operare all'interno di un paese, un'azienda deve ottenere l'autorizzazione da quel paese. Pertanto, i satelliti LEO devono essere in grado di modificare le bande spettrali che utilizzano a seconda del paese in cui si trovano.
“Vuoi davvero che SpaceX abbia il monopolio sulla connettività in questa regione?” chiede la stampa. “È necessario regolamentare le loro attività, e chi ha il diritto di farlo? Sono sovranazionali. La FCC non ha giurisdizione in altri paesi."
Tuttavia, ciò non rende impotente la FCC. Alla fine dell’anno scorso, a una piccola startup della Silicon Valley chiamata Swarm Technologies è stato negato il permesso di lanciare quattro prototipi di satelliti per comunicazioni LEO, ciascuno più piccolo di un libro tascabile. L'obiezione principale della FCC era che i minuscoli satelliti potevano essere troppo difficili da tracciare e quindi imprevedibili e pericolosi.
Swarm li ha lanciati comunque. Una società di Seattle che fornisce servizi di lancio satellitare li ha inviati in India, dove hanno viaggiato su un razzo che trasportava dozzine di satelliti più grandi, ha riferito IEEE Spectrum. La FCC lo ha scoperto e ha multato la società di 900 dollari, da pagare in 000 anni, e ora la richiesta di Swarm per quattro satelliti più grandi è nel limbo poiché la società opera in segreto. Tuttavia, qualche giorno fa è apparsa la notizia che l'approvazione era stata ricevuta e . In generale, la soluzione era il denaro e la capacità di negoziare. Il peso dei satelliti varia da 310 a 450 grammi, attualmente ci sono 7 satelliti in orbita e l'intera rete sarà dispiegata a metà del 2020. L’ultimo rapporto suggerisce che circa 25 milioni di dollari sono già stati investiti nell’azienda, il che apre l’accesso al mercato non solo alle multinazionali.
Per le altre future società Internet via satellite e per quelle esistenti che esplorano nuovi trucchi, i prossimi quattro-otto anni saranno cruciali per determinare se c'è domanda per la loro tecnologia qui e ora, o se vedremo la storia ripetersi con Teledesic e Iridium. Ma cosa succede dopo? Marte, secondo Musk, il suo obiettivo è utilizzare Starlink per fornire entrate per l'esplorazione di Marte, oltre a condurre un test.
"Potremmo usare questo stesso sistema per creare una rete su Marte", ha detto al suo staff. “Marte avrà bisogno anche di un sistema di comunicazione globale e non ci sono linee in fibra ottica, cavi o altro”.
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Fonte: habr.com