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

\"Starlink
\nQuesto articolo fa parte di una serie dedicata a un'introduzione alle tecnologie spaziali<\/a><\/noindex>.<\/em><\/p>\n

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Starlink<\/a><\/noindex> \u2014 il piano di SpaceX per fornire internet tramite decine di migliaia di satelliti \u2014 \u00e8 il tema principale nella stampa dedicata allo spazio. Ogni settimana vengono pubblicati articoli sui recenti progressi. Se in generale il piano \u00e8 chiaro, dopo aver esaminato i rapporti della Commissione federale delle comunicazioni<\/a><\/noindex>, una persona ben motivata (diciamo, il vostro umile servitore) pu\u00f2 scavare molto a fondo in vari dettagli. Tuttavia, con questa nuova tecnologia ci sono ancora molti malintesi, anche tra gli osservatori pi\u00f9 informati. Spesso ci si imbatte in articoli in cui Starlink viene paragonato a OneWeb e Kuiper (tra gli altri), come se stessero competendo alla pari. Altri autori, evidentemente preoccupati per il bene del pianeta, gridano riguardo ai rifiuti spaziali, alle leggi spaziali, agli standard e alla sicurezza dell'astronomia. Spero che, dopo aver letto questo articolo \u2014 piuttosto lungo \u2014 il lettore possa comprendere meglio e apprezzare l'idea di Starlink.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Articolo precedente<\/a><\/noindex> ha toccato inaspettatamente una corda sensibile nelle anime dei miei pochi lettori. In esso spiegavo come Starship porter\u00e0 SpaceX a essere leader per lungo tempo e contemporaneamente fornir\u00e0 un meccanismo per nuove esplorazioni spaziali. Il sottotesto \u00e8 che l'industria tradizionale dei satelliti non riesce a tenere il passo con SpaceX, che continua ad aumentare le capacit\u00e0 e ridurre i costi della famiglia di razzi Falcon, mettendo SpaceX in una situazione difficile. Da un lato, ha creato un mercato che vale, nella migliore delle ipotesi, alcuni miliardi all'anno. Dall'altro, ha alimentato un irrefrenabile appetito di denaro \u2014 per costruire un enorme razzo, sul quale, tuttavia, non ci sono praticamente persone da inviare su Marte, e non ci si pu\u00f2 aspettare un profitto immediato.<\/p>\n

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La soluzione a questo duplice problema \u00e8 Starlink. Raccolti e lanciati i propri satelliti, SpaceX potrebbe creare e definire un nuovo mercato per un accesso alla comunicazione altamente efficace e democratizzato attraverso lo spazio, garantire un afflusso di finanziamenti per costruire il razzo, prima che esso non affondi l'azienda, e aumentare il suo valore economico fino a trilioni. Non bisogna sottovalutare la portata delle ambizioni di Elon. Esistono davvero poche industrie in cui girano trilioni di dollari: energia, trasporti ad alta velocit\u00e0, comunicazioni, IT, sanit\u00e0, agricoltura, governo, difesa. Nonostante i comuni fraintendimenti, perforazione spaziale<\/a><\/noindex>, estrazione dell'acqua sulla luna<\/a><\/noindex> e pannelli solari spaziali<\/a><\/noindex> \u2014 \u00e8 un business non sostenibile. Elon \u00e8 entrato nel settore energetico con la sua Tesla, ma solo le telecomunicazioni garantiranno un mercato affidabile e ampio per i satelliti e i lanci di razzi.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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\u00c8 stata la prima volta che Elon Musk ha rivolto lo sguardo allo spazio, quando ha voluto investire 80 milioni di dollari in modo altruistico in una missione per coltivare piante su un rover marziano. Costruire una citt\u00e0 su Marte coster\u00e0, probabilmente, 100.000 volte di pi\u00f9, quindi Starlink \u00e8 la principale scommessa di Musk per garantire una marea di denaro, tanto necessaria per il finanziamento di una citt\u00e0 autonoma su Marte<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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A cosa serve?<\/h3>\n

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Ho gi\u00e0 pianificato da un po' questa articolo, ma solo la scorsa settimana ho ottenuto un quadro complessivo. Allora, la presidente di SpaceX, Gwynne Shotwell, ha dato a Rob Beron un'intervista straordinaria, che poi ha illuminato per CNBC in un magnifico filone di Twitter<\/a><\/noindex> Michael Schittz, a cui sono state dedicate alcune<\/a><\/noindex> articoli<\/a><\/noindex>. Questa intervista ha mostrato un'enorme differenza negli approcci alla comunicazione satellitare tra SpaceX e tutti gli altri.<\/p>\n

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Concetto Starlink<\/a><\/noindex> \u00e8 nata nel 2012, quando in SpaceX si sono resi conto che i loro clienti \u2014 principalmente fornitori di comunicazione satellitare \u2014 avevano enormi riserve di denaro. I lanciatori inflazionano i prezzi per il dispiegamento dei satelliti e, in qualche modo, trascurano un passaggio fondamentale \u2014 come \u00e8 possibile? Elon sognava di creare una costellazione di satelliti per Internet e, incapace di resistere a un compito praticamente impossibile, ha dato inizio al processo. Lo sviluppo di Starlink non \u00e8 stato privo di difficolt\u00e0<\/a><\/noindex>, ma alla fine di questo articolo, caro lettore, ti stupirai di quanto in realt\u00e0 queste difficolt\u00e0 siano piccole \u2014 considerando l'ampiezza dell'idea.<\/p>\n

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\u00c8 davvero necessaria una cos\u00ec grande concentrazione per internet? E perch\u00e9 proprio adesso?<\/p>\n

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Solo nella mia memoria, internet \u00e8 passato da un puro passatempo accademico a una vera e propria infrastruttura rivoluzionaria. Non \u00e8 questo il tema giusto per dedicarsi a un articolo dettagliato, ma suppongo che globalmente la domanda di internet e il reddito che genera continueranno a crescere di circa il 25% all'anno.<\/p>\n

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Oggi quasi tutti noi riceviamo internet da un piccolo numero di monopoliste geograficamente isolate. Negli Stati Uniti, AT&T, Time Warner, Comcast e una manciata di operatori minori hanno diviso il territorio per evitare la concorrenza, facendo pagare per i servizi a peso d'oro e godendo di una quasi universale avversione.<\/p>\n

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Ci sono valide ragioni per il comportamento non competitivo dei provider, oltre alla loro insaziabile avidit\u00e0. Costruire l'infrastruttura per internet \u2014 torri cellulari a microonde e fibra ottica \u2014 \u00e8 estremamente costoso. \u00c8 facile dimenticare la meravigliosa natura di internet. Mia nonna ha iniziato a lavorare come telegrafista durante la Seconda guerra mondiale, e allora il telegrafo competeva con i piccioni viaggiatori per il ruolo strategico dominante! Per la maggior parte di noi, l'autostrada dell'informazione \u00e8 qualcosa di effimero, immateriale, ma i bit viaggiano in un mondo fisico, in cui ci sono confini, fiumi, montagne, oceani, tempeste, disastri naturali e altri ostacoli. Gi\u00e0 nel 1996, quando \u00e8 stata stesa la prima linea di fibra ottica sul fondale oceanico, Neal Stephenson ha scritto un saggio esaustivo sul tema del ciberturismo<\/a><\/noindex>. Con il suo stile caratteristico, descrive vividamente il costo reale e la complessit\u00e0 della posa di queste linee, lungo le quali poi sfrecciano comunque i maledetti \u201cgattini\u201d. Per gran parte degli anni 2000, i cavi venivano stesi in modo tale che il costo di installazione era stupefacente.<\/p>\n

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In passato ho lavorato in un laboratorio di ottica e (se la memoria non mi inganna) abbiamo battuto il record dell'epoca, raggiungendo una velocit\u00e0 di trasmissione multipla di 500 Gb\/sec. Le limitazioni elettroniche consentivano di sfruttare ogni fibra fino allo 0,1% della capacit\u00e0 teorica. Quindici anni dopo, siamo pronti a superare questa soglia: se la trasmissione dei dati si spinger\u00e0 oltre, la fibra si scioglier\u00e0, e siamo gi\u00e0 molto vicini a questo.<\/p>\n

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E bisogna sollevare il flusso di dati sopra la terra peccatrice \u2014 nello spazio, dove un satellite compie 30.000 orbite attorno al \"pallone\" in cinque anni senza ostacoli. Una soluzione apparentemente ovvia \u2014 allora perch\u00e9 nessuno ci ha mai provato prima?<\/p>\n

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Il gruppo di satelliti Iridium, sviluppato e dispiegato all'inizio degli anni '90 dalla Motorola (te la ricordi ancora?), \u00e8 stato la prima rete di comunicazione globale a bassa orbita (come si racconta affascinante in questo libro<\/a><\/noindex>). Quando \u00e8 stata implementata, la capacit\u00e0 di routare piccole quantit\u00e0 di dati dai tracker di asset si \u00e8 rivelata la sua unica applicazione: i telefoni cellulari erano cos\u00ec economici che i telefoni satellitari non hanno mai preso piede. Iridium aveva 66 satelliti (pi\u00f9 alcuni di riserva) su 6 orbite \u2014 un numero minimo per coprire il pianeta intero.<\/p>\n

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Se Iridium aveva bisogno di 66 satelliti, perch\u00e9 SpaceX ne vuole decine di migliaia? Qual \u00e8 la differenza?<\/p>\n

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SpaceX \u00e8 entrata in questo business dall'altro lato \u2014 iniziando con il lancio. \u00c8 diventata pioniera nel campo del recupero dei razzi vettori, conquistando cos\u00ec il mercato dei lanci a basso costo. I tentativi di abbattere il loro prezzo non porteranno a guadagni significativi, quindi l'unico modo per trarre profitto dalla loro capacit\u00e0 in eccesso \u00e8 diventare loro cliente. I costi di SpaceX per il lancio dei propri satelliti sono un decimo di quelli<\/a><\/noindex> (per 1 kg) di Iridium, e quindi sono in grado di accedere a un mercato molto pi\u00f9 ampio.<\/p>\n

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La copertura globale di Starlink garantir\u00e0 l'accesso a internet di alta qualit\u00e0 in qualsiasi angolo del mondo. Per la prima volta, la disponibilit\u00e0 di internet non dipender\u00e0 dalla vicinanza di un paese o di una citt\u00e0 alla rete in fibra ottica, ma dalla chiarezza del cielo sopra di noi. Gli utenti in tutto il mondo avranno accesso a un internet globale libero da catene, indipendentemente dalle loro autorit\u00e0 governative pi\u00f9 o meno oppressive e\/o corrotte. La capacit\u00e0 di Starlink di infrangere queste monopolizzazioni catalizzer\u00e0 cambiamenti positivi incredibili, che finalmente uniranno miliardi di persone in una comunit\u00e0 cibernetica globale del futuro.<\/p>\n

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Una piccola digressione lirica: cosa significa tutto ci\u00f2?<\/p>\n

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Per le persone che crescono oggi, nell'era della connettivit\u00e0 onnipresente, Internet \u00e8 come l'aria che respiriamo. Esiste semplicemente. Ma questo \u00e8, se si dimentica la sua incredibile potenza di portare cambiamenti positivi \u2014 e noi siamo gi\u00e0 nel cuore di tutto ci\u00f2. Grazie a Internet, le persone possono chiamare i propri leader a responsabilit\u00e0, comunicare con altre persone dall'altra parte del mondo, condividere pensieri, inventare qualcosa di nuovo. Internet unisce l'umanit\u00e0. La storia delle modernizzazioni \u00e8 la storia dello sviluppo delle opportunit\u00e0 di scambio di dati. Inizialmente \u2014 attraverso discorsi e poesia epica. Poi \u2014 attraverso la scrittura, che d\u00e0 voce ai morti e li fa parlare ai vivi; la scrittura consente di conservare dati e rende possibile la comunicazione asincrona. La stampa ha messo in serie la produzione di notizie. La comunicazione elettronica ha accelerato la trasmissione dei dati nel mondo. I dispositivi personali per memorizzare note sono diventati progressivamente pi\u00f9 complessi, evolvendosi da bloc-notes a telefoni cellulari, ognuno dei quali \u00e8 un computer connesso a Internet, pieno di sensori e ogni giorno sempre pi\u00f9 in grado di prevedere i nostri bisogni.<\/p>\n

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L'individuo che utilizza scrittura e computer nel processo di apprendimento ha maggiori possibilit\u00e0 di superare i limiti di un cervello sviluppato in modo imperfetto. Ancora pi\u00f9 gratificante \u00e8 che i telefoni cellulari sono sia potenti dispositivi di archiviazione dati che meccanismi di scambio di idee. Se in passato le persone, condividendo pensieri, si affidavano al discorso che annotavano sui loro bloc-notes, oggi la norma \u00e8 che i bloc-notes stessi condividano idee generate da persone. Schema tradizionale ha subito un'inversione. Una logica continuazione del processo \u00e8 una forma di metacognizione collettiva, attraverso dispositivi personali, ancora pi\u00f9 strettamente integrati nel nostro cervello<\/a><\/noindex> e collegati tra loro. E sebbene ancora proviamo nostalgia per il legame perduto con la natura e la solitudine, \u00e8 importante ricordare che la tecnologia e solo la tecnologia \u00e8 responsabile della maggior parte della nostra liberazione dai cicli 'naturali' di ignoranza, morte prematura (che si pu\u00f2 evitare), violenza, fame e deterioramento dei denti.<\/p>\n

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Come?<\/h3>\n

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Parliamo del modello di business e dell'architettura del progetto Starlink.<\/p>\n

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Affinch\u00e9 Starlink diventi un'impresa redditizia, l'afflusso di fondi deve superare i costi di costruzione e funzionamento. Tradizionalmente, gli investimenti comportano elevate spese iniziali, l'uso di finanziamenti specializzati complessi e meccanismi di assicurazione, il tutto per lanciare un satellite. Un satellite di comunicazione geostazionario pu\u00f2 costare 500 milioni di dollari e l'assemblaggio e il lancio possono richiedere 5 anni. Pertanto, le aziende in questo settore costruiscono contemporaneamente aerei a reazione o porta-container. Spese enormi, afflusso di fondi che a malapena copre i costi del finanziamento e un budget operativo relativamente ridotto. Al contrario, il fallimento iniziale di Iridium era dovuto al fatto che Motorola costrinse l'operatore a pagare delle tasse di licenza insostenibili, portando l'azienda al collasso in pochi mesi.<\/p>\n

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Per gestire questo tipo di business, le aziende satellitari tradizionali dovevano servire clienti privati e applicare tariffe elevate per la trasmissione dei dati. Le compagnie aeree, gli avamposti remoti, le navi, le zone di conflitto e le infrastrutture critiche pagano circa 5 dollari per 1 MB, che \u00e8 5000 volte pi\u00f9 costoso rispetto al costo della tradizionale connessione ADSL, e questo nonostante la latenza nella trasmissione dei dati e la relativamente bassa capacit\u00e0 di banda della connessione satellitare.<\/p>\n

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Starlink prevede di competere con i fornitori di servizi terrestri, il che significa che dovr\u00e0 consegnare i dati a un costo inferiore e, idealmente, chiedere molto meno di 1 dollaro per 1 MB. \u00c8 possibile? Oppure, se \u00e8 possibile, bisogna chiedersi: come \u00e8 possibile?<\/p>\n

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Il primo ingrediente del nuovo piatto \u00e8 un lancio economico. Ad oggi, Falcon vende un lancio per 24 tonnellate a circa 60 milioni di dollari, ovvero 2500 dollari per 1 kg. Tuttavia, ci sono molte pi\u00f9 spese interne. I satelliti Starlink verranno lanciati su razzi riutilizzabili, quindi i costi marginali di un lancio consistono nel costo di una nuova seconda fase (circa 4 milioni di dollari), dei fairing (1 milione) e del servizio a terra (~1 milione). In totale: circa 100.000 dollari per satellite, ovvero oltre 1000 volte meno costoso rispetto al lancio di un normale satellite per comunicazioni.<\/p>\n

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Tuttavia, la maggior parte dei satelliti Starlink verr\u00e0 lanciata su Starship. E in effetti, l'evoluzione di Starlink, come dimostrano i rapporti aggiornati dell'FCC, offre alcune rappresentazione di come, mentre l'idea di Starship prendeva forma, si \u00e8 sviluppata<\/a><\/noindex> l'architettura interna del progetto. Il numero totale di satelliti nella costellazione \u00e8 aumentato da 1.584 a 2.825, poi a 7.518 e infine a 30.000. Se si crede ai dati aggregati, il numero \u00e8 ancora pi\u00f9 alto. Il numero minimo di satelliti per la prima fase di sviluppo, affinch\u00e9 il progetto sia sostenibile, \u00e8 di 60 su 6 orbite (totale 360), mentre per una copertura completa entro 53 gradi dall'equatore sono necessarie 24 orbite da 60 satelliti (totale 1.440). Ci\u00f2 corrisponde a 24 lanci per Falcon per un costo di circa 150 milioni di dollari in spese interne. Starship, invece, \u00e8 progettato per lanciare fino a 400 satelliti alla volta, a un costo simile. I satelliti Starlink devono essere sostituiti ogni 5 anni, quindi 6.000 satelliti richiederanno 15 lanci di Starship all'anno. Questo si traduce in circa 100 milioni di dollari all'anno, o 15.000 dollari per satellite. Ogni satellite lanciato con Falcon pesa 227 kg; i satelliti trasportati su Starship potrebbero pesare fino a 320 kg e portare apparecchiature esterne, essere leggermente pi\u00f9 grandi e non superare il carico utile consentito.<\/p>\n

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Quali sono i costi dei satelliti? Tra i loro simili, i satelliti Starlink sono piuttosto singolari. Vengono assemblati, immagazzinati e lanciati in forma piatta e quindi sono estremamente semplici da produrre in massa. Come dimostra l'esperienza, il costo di produzione dovrebbe essere orientativamente pari al costo del lanciatore. Se la differenza di prezzo \u00e8 grande, significa che le risorse non sono distribuite correttamente, poich\u00e9 la riduzione complessiva dei costi marginali non \u00e8 cos\u00ec significativa. \u00c8 davvero possibile raggiungere 100.000 dollari per satellite nel primo lotto di qualche centinaio? In altre parole, \u00e8 possibile che il satellite Starlink non sia pi\u00f9 complesso di un'automobile?<\/p>\n

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Per rispondere completamente a questa domanda, \u00e8 necessario capire perch\u00e9 il costo di un satellite per le comunicazioni orbitali sia 1000 volte superiore, anche se non \u00e8 1000 volte pi\u00f9 complesso. In parole semplici, perch\u00e9 l'hardware spaziale costa cos\u00ec tanto? Ci sono molte ragioni, ma la pi\u00f9 importante \u00e8 questa: se il lancio di un satellite in orbita (fino a Falcon) costa pi\u00f9 di 100 milioni, deve garantire un funzionario per molti anni, per portare almeno una certa redditivit\u00e0. Garantire tale affidabilit\u00e0 nell'uso del primo e unico esemplare \u00e8 un processo doloroso e pu\u00f2 richiedere anni, comportando gli sforzi di centinaia di persone. Aggiungete a questo i costi, ed ecco che diventa facile giustificare processi aggiuntivi, dato che il lancio \u00e8 gi\u00e0 costoso di per s\u00e9.<\/p>\n

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Starlink rompe questa paradigmi, creando centinaia di satelliti, correggendo rapidamente i primi difetti nel design e utilizzando tecniche di produzione di massa per controllare i costi. Personalmente, riesco facilmente a immaginare una catena di montaggio di Starlink, in cui un tecnico integra nella struttura qualcosa di nuovo e fissa tutto con una fascetta di plastica (di livello NASA, ovviamente) in un'ora o due, mantenendo il livello necessario di sostituzione di 16 satelliti\/giorno. Un satellite di Starlink \u00e8 composto da molti pezzi complessi, ma non vedo ragioni per cui il costo del millesimo unit\u00e0, che esce dalla catena di montaggio, non possa essere ridotto a 20.000 euro. Infatti, a maggio, Elon ha scritto su Twitter che il costo di produzione di un satellite \u00e8 gi\u00e0 inferiore al costo di lancio.<\/p>\n

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Prendiamo un caso medio e analizziamo il tempo di ammortamento, arrotondando i numeri. Un satellite di Starlink, il cui assemblaggio e lancio costa 100.000 euro, funziona per 5 anni. Si ripagher\u00e0 e, se s\u00ec, quanto presto?<\/p>\n

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In 5 anni, un satellite di Starlink orbiter\u00e0 intorno alla Terra 30.000 volte. Durante ciascuna di queste orbite di un'ora e mezza, passer\u00e0 la maggior parte del tempo sopra l'oceano e probabilmente 100 secondi sopra una citt\u00e0 densamente popolata. In questa breve finestra, trasmette dati, cercando di guadagnare denaro. Supponendo che l'antenna supporti 100 raggi, e ogni raggio trasmetta 100 Mb\/s, utilizzando una codifica moderna tipo 4096QAM<\/a><\/noindex>, il satellite genera 1000 dollari di profitto per ogni orbita \u2014 con un prezzo dell'abbonamento di 1 dollaro per 1 GB. Questo \u00e8 sufficiente per rientrare dei costi di implementazione di 100.000 in una settimana e semplifica notevolmente la struttura del capitale. I rimanenti 29.900 orbite rappresentano il profitto, al netto dei costi fissi.<\/p>\n

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Le cifre stimate possono variare notevolmente, sia in un senso che nell'altro. Ma in ogni caso, se sei in grado di portare in orbita bassa un gruppo di satelliti di qualit\u00e0 per 100.000 \u2014 o anche per 1.000.000$\/unit\u00e0 \u2014 \u00e8 una proposta seria. Anche considerando il tempo di utilizzo ridicolo, il satellite Starlink pu\u00f2 fornire 30 PB di dati durante il periodo di utilizzo \u2014 con un costo ammortizzato di 0,003 dollari per 1 GB. Inoltre, nel caso di trasmissioni su distanze maggiori, i costi marginali aumentano praticamente di nulla.<\/p>\n

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Per comprendere l'importanza di questo modello, confrontiamolo rapidamente con due altri modelli di fornitura di dati ai consumatori: quello tradizionale \u2014 cavo in fibra ottica \u2014 e il gruppo di satelliti offerto da una compagnia che non si specializza nei lanci di satelliti.<\/p>\n

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SEA-WE-ME \u2014 un grande cavo internet sottomarino<\/a><\/noindex>, che collega la Francia a Singapore, \u00e8 stato messo in funzione nel 2005. La capacit\u00e0 \u00e8 di 1,28 Tb\/sec., il costo di implementazione \u00e8 di 500 milioni di dollari. Se dovesse funzionare per 10 anni a piena potenza, considerando costi fissi pari al 100% dei costi di capitale, il prezzo di trasferimento sarebbe di 0,02 dollari per 1 GB. I cavi transatlantici sono pi\u00f9 brevi e leggermente pi\u00f9 economici, tuttavia il cavo sottomarino \u00e8 solo un'entit\u00e0 in una lunga catena di persone che vogliono denaro per il trasferimento dei dati. La valutazione media per Starlink risulta otto volte pi\u00f9 economica, e tutto \u00e8 incluso.<\/p>\n

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Come pu\u00f2 essere possibile? Il satellite Starlink include tutta la complessa tecnologia di commutazione elettronica necessaria per la comunicazione dei cavi in fibra ottica, ma invece di utilizzare un costoso e fragile cavo, sfrutta il vuoto per la trasmissione dei dati. La trasmissione attraverso lo spazio riduce il numero di comode e obsolette monopolistiche, permettendo agli utenti di connettersi utilizzando ancora meno \"hardware\".<\/p>\n

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Confrontiamo con il concorrente OneWeb. OneWeb prevede di creare una costellazione di 600 satelliti, che lancer\u00e0 tramite fornitori commerciali a un costo di circa 20.000 dollari per 1 kg. Il peso di un singolo satellite \u00e8 di 150 kg, cio\u00e8, in un calcolo ideale, il lancio di un'unit\u00e0 costerebbe circa 3 milioni. Il costo del \"ferro\" satellitare \u00e8 valutato in 1 milione per satellite, cio\u00e8, entro il 2027, il costo dell'intera costellazione sar\u00e0 di 2,6 miliardi. I test effettuati da OneWeb hanno mostrato una capacit\u00e0 di 50 Mb\/sec. al picco, idealmente, su ciascuno dei 16 fasci. Seguendo lo stesso schema usato per calcolare il costo di Starlink, otteniamo: ciascun satellite OneWeb genera 80 dollari per giro, e in totale porter\u00e0 2,4 milioni in 5 anni \u2014 a malapena coprendo i costi di lancio, se si considerano anche i dati trasmessi verso regioni remote. In totale otteniamo 1,70 dollari per 1 Gb.<\/p>\n

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Recentemente sono state citate le parole di Gwynne Shotwell riguardo al fatto che Starlink sarebbe appunto 17 volte pi\u00f9 economico e veloce di OneWeb<\/a><\/noindex>, il che implica un prezzo competitivo di 0,10 dollari per 1 Gb. E questo mentre Starlink \u00e8 ancora nella sua configurazione iniziale: con una produzione meno ottimizzata, i lanci su Falcon e limitazioni nella trasmissione dei dati \u2014 e solo con la copertura del nord degli Stati Uniti. Di conseguenza, SpaceX ha un vantaggio innegabile: gi\u00e0 oggi possono lanciare un satellite di qualit\u00e0 molto superiore a un prezzo (per unit\u00e0) 15 volte inferiore a quello dei concorrenti. Starship aumenter\u00e0 il divario a 100 volte, se non di pi\u00f9, quindi non \u00e8 difficile immaginare come entro il 2027 SpaceX possa lanciare 30.000 satelliti per meno di 1 miliardo di dollari, gran parte dei quali saranno coperti da risorse proprie.<\/p>\n

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Sono sicuro che ci siano analisi pi\u00f9 ottimistiche su OneWeb e altri promettenti sviluppatori di costellazioni satellitari, ma al momento non so come siano organizzati.<\/p>\n

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Recentemente Morgan Stanley ha calcolato<\/a><\/noindex>, che i satelliti Starlink costeranno 1 milione per l'assemblaggio e 830.000 per il lancio. Gwynne Shotwell, ha risposto: avrebbe \"fatto cos\u00eciiiii tanto di frittata\"<\/a><\/noindex>. \u00c8 curioso che i numeri siano simili ai nostri calcoli riguardo ai costi di OneWeb, e, grossolanamente, 10 volte superiori alla stima della versione iniziale di Starlink. L'uso di Starship e di produzioni industriali di satelliti potrebbe ridurre il costo di dispiegamento dei satelliti a circa 35.000 dollari\/unit\u00e0. Questo \u00e8 un numero incredibilmente basso.<\/p>\n

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Rimane l'ultimo punto: confrontare il profitto per 1 W di energia solare generata per Starlink. Secondo le foto sul loro sito, il pannello solare di ciascun satellite ha una superficie di circa 60 mq, ovvero genera mediamente circa 3 kW o 4,5 kWh ad orbita. Secondo una stima approssimativa, ogni orbita potrebbe generare 1000 dollari, mentre ogni satellite produce circa 220 dollari per kWh. Questo \u00e8 10.000 volte il costo all'ingrosso dell'energia solare, il che conferma ulteriormente: estrarre energia solare nello spazio \u00e8 un'impresa vana<\/a><\/noindex>. E la modulazione delle microonde per la trasmissione dei dati rappresenta un costo aggiuntivo eccessivo.<\/p>\n

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Architettura<\/h3>\n

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Nella sezione precedente ho presentato in modo piuttosto grossolano una parte sostanziale dell'architettura di Starlink: come essa funzioni con una densit\u00e0 di popolazione planetaria estremamente irregolare. Il satellite Starlink emette fasci focalizzati che formano macchie sulla superficie del pianeta. Gli abbonati all'interno della macchia condividono una larghezza di banda. Le dimensioni della macchia sono determinate dalla fisica fondamentale: inizialmente la sua larghezza \u00e8 (altezza del satellite \u00d7 lunghezza della microonda \u00f7 diametro dell'antenna), che per il satellite Starlink, nel migliore dei casi, \u00e8 di pochi chilometri.<\/p>\n

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Nella maggior parte delle citt\u00e0, la densit\u00e0 di popolazione \u00e8 di circa 1000 persone\/km\u00b2, anche se a volte \u00e8 superiore. In alcune aree di Tokyo o a Manhattan, la macchia pu\u00f2 servire oltre 100.000 persone. Fortunatamente, in qualsiasi citt\u00e0 densamente popolata ci sia un mercato interno competitivo per la banda larga, senza contare la rete mobile altamente sviluppata. Tuttavia, in qualunque momento sopra la citt\u00e0 ci siano numerosi satelliti della stessa costellazione, la larghezza di banda pu\u00f2 essere aumentata mediante la distribuzione spaziale delle antenne, cos\u00ec come dalla distribuzione delle frequenze. In altre parole, decine di satelliti possono focalizzare il pi\u00f9 potente fascio in un unico punto e gli utenti in questa regione utilizzeranno terminali terrestri che distribuiranno la richiesta tra i satelliti.<\/p>\n

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Se nei primi stadi il mercato pi\u00f9 adatto per i servizi \u00e8 rappresentato da zone remote, rurali o periferiche, i fondi per future espansioni arriveranno da servizi di qualit\u00e0 superiori alle citt\u00e0 densamente popolate. Lo scenario \u00e8 esattamente opposto allo schema standard di espansione del mercato, dove i servizi competitivi orientati alle citt\u00e0 subiscono inevitabilmente una riduzione dei profitti man mano che si tenta di espandersi verso aree pi\u00f9 povere e scarsamente popolate.<\/p>\n

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Qualche anno fa, quando effettuai i calcoli, questa era la migliore mappa della densit\u00e0 di popolazione<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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

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Ho preso i dati da questa immagine e ho creato i 3 grafici qui sotto. Il primo mostra la frequenza della superficie terrestre in base alla densit\u00e0 di popolazione. La cosa pi\u00f9 interessante \u00e8 che gran parte della Terra non \u00e8 affatto popolata, mentre in quasi nessuna regione ci sono pi\u00f9 di 100 persone\/km\u00b2.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Il secondo grafico mostra la frequenza delle persone in base alla densit\u00e0 di popolazione. Anche se gran parte del pianeta non \u00e8 popolata, la maggior parte delle persone vive in aree dove ci sono 100\u20131000 persone per km\u00b2. La natura estesa di questo picco (di un ordine di grandezza superiore) riflette la bimodalit\u00e0 nei modelli di urbanizzazione. 100 persone\/km\u00b2 rappresentano un'area rurale relativamente poco popolata, mentre 1000 persone\/km\u00b2 sono tipiche di una zona suburbana. I centri delle citt\u00e0 mostrano facilmente 10.000 persone\/km\u00b2, mentre la popolazione di Manhattan \u00e8 di 25.000 persone\/km\u00b2.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Il terzo grafico mostra la densit\u00e0 di popolazione in base alla latitudine. Si pu\u00f2 notare che quasi tutte le persone sono concentrate tra i 20 e i 40 gradi di latitudine nord. In sostanza, questa \u00e8 la configurazione geografica e storica, poich\u00e9 gran parte dell'emisfero meridionale \u00e8 occupata dall'oceano. Eppure, una tale densit\u00e0 di popolazione rappresenta una sfida inquietante per gli architetti della pianificazione, poich\u00e9 in entrambi gli emisferi i satelliti trascorrono lo stesso tempo. Inoltre, un satellite in orbita attorno alla Terra, a un angolo, diciamo, di 50 gradi, trascorrer\u00e0 pi\u00f9 tempo vicino ai confini latitudinali indicati. Ecco perch\u00e9 Starlink richiede solo 6 orbite per servire il nord degli Stati Uniti, mentre per coprire l'equatore ne servono 24.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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\u00c8 vero, se sovrapponiamo il grafico della densit\u00e0 della popolazione con quello della densit\u00e0 della costellazione satellitare, la scelta delle orbite diventa ovvia. Ogni istogramma rappresenta uno dei quattro rapporti di SpaceX all'FCS. Personalmente, penso che ogni nuovo rapporto sia come un'aggiunta al precedente, ma in ogni caso, non \u00e8 difficile notare come ulteriori satelliti aumentino la capacit\u00e0 sopra le regioni corrispondenti dell'emisfero settentrionale. In contrapposizione, una notevole capacit\u00e0 non utilizzata rimane sopra l'emisfero meridionale: rallegriamoci, cara Australia!<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Cosa succede ai dati degli utenti quando raggiungono il satellite? Nella versione iniziale, il satellite Starlink li trasmetteva immediatamente a una stazione di terra dedicata vicino alle zone di servizio. Questa configurazione \u00e8 chiamata \"ritrasmissione diretta\". In futuro, i satelliti Starlink avranno la possibilit\u00e0 di comunicare tra loro tramite laser. Il picco dell'interscambio di dati si verificher\u00e0 sopra le citt\u00e0 densamente popolate, ma i dati potranno essere distribuiti attraverso una rete di laser in due dimensioni. In pratica, ci\u00f2 significa che esiste una grande possibilit\u00e0 per una rete di trasporto dati nascosta all'interno della rete satellitare, ovvero i dati degli utenti possono essere \"ritrasmessi sulla Terra\" in qualsiasi luogo adatto. In pratica, mi sembra che le stazioni di terra di SpaceX si combineranno con nodi di scambio del traffico<\/a><\/noindex> fuori dalle citt\u00e0.<\/p>\n

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Si scopre che la comunicazione satellite-satellite \u00e8 un compito non banale, se i satelliti non si muovono insieme. Negli ultimi rapporti all'FCS si fa riferimento a 11 gruppi orbitali distinti di satelliti. All'interno di un gruppo specifico, i satelliti viaggiano a una stessa altezza, sotto un'angolazione identica, con un'eccentricit\u00e0 uguale, il che significa che i laser possono trovare i satelliti nelle immediate vicinanze piuttosto facilmente. Tuttavia, le velocit\u00e0 di avvicinamento tra i gruppi sono misurate in km\/s, quindi la comunicazione tra i gruppi, se possibile, deve avvenire tramite collegamenti a microonde brevi e rapidamente gestibili.<\/p>\n

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La topologia dei gruppi orbitali \u00e8 come la teoria corpuscolare-ondulatoria della luce e non \u00e8 particolarmente pertinente al nostro esempio, ma a mio avviso \u00e8 affascinante, quindi l'ho inclusa nell'articolo. Se questo capitolo non ti interessa, puoi passare direttamente a \"Le limitazioni della fisica fondamentale\".<\/p>\n

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Il toro \u2014 o donut \u2014 \u00e8 un oggetto matematico definito da due raggi. Disegnare cerchi sulla superficie del toro \u00e8 piuttosto semplice: parallelamente o perpendicolarmente alla sua forma. Potrebbe interessarti scoprire che ci sono anche altre due famiglie di cerchi che possono essere rappresentate sulla superficie del toro, e entrambe attraversano il foro al suo centro e intorno al contorno. Questo \u00e8 chiamato. \"cerchio di Vallarso\"<\/a><\/noindex>, e ho usato questa costruzione quando nel 2015 ho progettato un toroide per la bobina di Tesla \"Uomo in fiamme\".<\/p>\n

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\r\n \"Guarda\r\n
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E sebbene le orbite dei satelliti siano, tecnicamente parlando, ellissi e non cerchi, la stessa costruzione si applica anche nel caso di Starlink. La configurazione di 4500 satelliti su pi\u00f9 piani orbitali, tutti sotto un angolo unico, forma una lastra in continuo movimento sopra la superficie terrestre. La lastra diretta verso nord si piega sopra un punto di latitudine specifico e si muove nuovamente verso sud. Per evitare collisioni, le orbite saranno leggermente allungate, cos\u00ec la lastra in movimento verso nord si trover\u00e0 a diversi chilometri sopra (o sotto) di quella in movimento verso sud. Insieme, queste due lastre formano un toro dalla forma allungata, come mostrato sotto in uno schema molto semplificato.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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Ricordo che all'interno di questo toro la comunicazione avviene tra satelliti adiacenti. In generale, non ci sono connessioni dirette e prolungate tra satelliti in diversi strati, poich\u00e9 le velocit\u00e0 di avvicinamento per la guida laser sono troppo elevate. La traiettoria di trasmissione dei dati tra gli strati, a sua volta, passa sopra o sotto il toro.<\/p>\n

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In totale, 30.000 satelliti saranno disposti in 11 tori concentrici, ben distanti dall'orbita della ISS! In questo schema viene mostrato come tutti questi strati siano impacchettati, senza un'eccessiva eccentricit\u00e0.<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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\"Starlink<\/p>\n

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E, infine, bisogna riflettere sull'altezza ottimale di volo. Esiste un dilemma: un'altezza bassa, che offre una maggiore capacit\u00e0 di trasmissione con dimensioni pi\u00f9 contenute dei fasci, o un'altezza maggiore \u2014 che consente di coprire l'intero pianeta con meno satelliti? Nel tempo, nei rapporti della FCC da SpaceX si \u00e8 parlato di altezze sempre pi\u00f9 basse, poich\u00e9, migliorando, Starship rende possibile un dispiegamento rapido di gruppi pi\u00f9 grandi.<\/p>\n

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Un'altezza bassa presenta anche altri vantaggi, tra cui un rischio ridotto di collisione con detriti spaziali o conseguenze negative per il guasto delle apparecchiature. A causa della maggiore resistenza atmosferica, i satelliti Starlink situati pi\u00f9 in basso (330 km) bruceranno nell'arco di poche settimane dopo aver perso il controllo dell'orientamento. \u00c8 vero, 300 km \u00e8 un'altezza in cui i satelliti volano raramente, e mantenere questa altezza richieder\u00e0 un motore a razzo elettrico Krypton integrato, cos\u00ec come una struttura aerodinamica. Teoricamente, un satellite di forma sufficientemente affusolata, alimentato da un motore elettrico, pu\u00f2 mantenere stabilmente l'altezza di 160 km, ma \u00e8 improbabile che SpaceX lanci satelliti cos\u00ec bassi, poich\u00e9 ci sono ancora alcuni trucchi a disposizione per aumentare la capacit\u00e0 di trasmissione.<\/p>\n

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Limitazioni della fisica fondamentale<\/h3>\n

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\u00c8 poco probabile che i costi per il posizionamento di un satellite scendano mai sotto i 35.000, anche se la produzione dovesse essere avanzata e completamente automatizzata, e le navette Starship completamente riutilizzabili; inoltre, non \u00e8 ancora del tutto chiaro quali limitazioni fisiche il satellite dovr\u00e0 affrontare. L'analisi sopra riportata presuppone una capacit\u00e0 di trasmissione massima di 80 Gb\/sec. (arrotondando a 100 fasci, ciascuno capace di trasmettere 100 Mb\/sec).<\/p>\n

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Il limite estremo della capacit\u00e0 del canale \u00e8 stabilito da teorema di Shannon-Hartley<\/a><\/noindex> ed \u00e8 espresso in termini di larghezza di banda (1+SNR). La larghezza di banda \u00e8 spesso limitata da spettro disponibile<\/a><\/noindex>, mentre SNR \u00e8 l'energia disponibile del satellite, il rumore di fondo e le interferenze sul canale a causa delle imperfezioni delle antenne<\/a><\/noindex>. Un'altra notevole barriera \u00e8 la velocit\u00e0 di elaborazione. Gli ultimi FPGA Xilinx Ultrascale+ hanno una larghezza di banda GTM fino a 58 Gb\/sec.<\/a><\/noindex>, che \u00e8 buono date le attuali limitazioni sulla capacit\u00e0 informativa del canale senza lo sviluppo di ASIC personalizzati. Ma anche allora, 58 Gb\/sec richiederanno una distribuzione delle frequenze considerevole, probabilmente nelle bande Ka o V. La banda V (40-75 GHz) ha cicli pi\u00f9 accessibili, ma \u00e8 soggetta a un maggiore assorbimento atmosferico, soprattutto in aree ad alta umidit\u00e0.<\/p>\n

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Sono pratici 100 fasci? Questo problema ha due aspetti: la larghezza del fascio e la densit\u00e0 degli elementi dell'array antenne a fasi. La larghezza del fascio \u00e8 definita dalla lunghezza d'onda divisa per il diametro dell'antenna. L'array antenna digitale a fasi \u00e8 ancora una tecnologia specialistica, ma le dimensioni utili massime sono determinate dalla larghezza del forno di fusione<\/a><\/noindex> (circa 1m), e usare comunicazioni a radiofrequenza sarebbe troppo costoso. La larghezza d'onda nella banda Ka \u00e8 di circa 1 cm, mentre la larghezza del fascio deve essere di 0,01 radianti \u2014 a una larghezza di banda del 50% dell'ampiezza. Supponiamo che l'angolo solido del fascio sia di 1 steradiante (analogamente alla copertura di un obiettivo di una fotocamera da 50 millimetri), allora in quest'area 2500 fasci separati sarebbero sufficienti. La linearit\u00e0 implica che 2500 fasci richiederanno almeno 2500 elementi antenna all'interno dell'array, il che, in linea di principio, \u00e8 fattibile, anche se difficile da realizzare. E tutto questo si surriscalder\u00e0 notevolmente!<\/p>\n

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In totale, 2500 canali, ognuno dei quali supporta 58 Gb\/sec, rappresentano un'enorme quantit\u00e0 di informazioni \u2014 per semplificare, circa 145 Tb\/sec. A titolo di confronto, tutto il traffico internet nel 2020 \u00e8 previsto in media intorno ai 640 Tb\/sec.<\/a><\/noindex>Buone notizie per coloro che sono preoccupati per la larghezza di banda intrinsecamente bassa di internet satellitare. Se la costellazione di 30.000 satelliti sar\u00e0 operativa entro il 2026, il traffico internet globale potrebbe potenzialmente raggiungere 800 Tb\/sec. Se met\u00e0 di questo volume sar\u00e0 fornito da circa 500 satelliti sopra aree densamente popolate in ogni singolo momento, allora la capacit\u00e0 di picco per ogni satellite sar\u00e0 di circa 800 Gb\/sec, il che \u00e8 dieci volte superiore rispetto ai nostri calcoli iniziali, cio\u00e8 l'afflusso di finanziamenti potenzialmente crescer\u00e0 di dieci volte.<\/p>\n

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Per un satellite in orbita a 330 chilometri, il raggio di 0,01 radianti copre una superficie di 10 km\u00b2. In aree particolarmente densamente popolate, come Manhattan, fino a 300.000 persone possono vivere su tale area. E se tutti decidessero di guardare Netflix contemporaneamente (7 Mb\/s in qualit\u00e0 HD)? La richiesta totale di dati sarebbe di 2000 GB\/s, circa 35 volte superiore alla rigorosa limitazione attualmente imposta dall'interfaccia FPGA di uscita seriale. Ci sono due soluzioni a questa situazione, ma solo una \u00e8 fisicamente realizzabile.<\/p>\n

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La prima consiste nel lanciare pi\u00f9 satelliti in orbita, in modo che in qualsiasi momento sopra le aree ad alta richiesta ce ne siano pi\u00f9 di 35. Se prendiamo nuovamente 1 steradiano per un'area del cielo indirizzabile accettabile e un'altezza orbitale media di 400 km, otteniamo una densit\u00e0 di distribuzione di 0,0002\/km\u00b2, ovvero 100.000 in totale \u2014 se distribuiti uniformemente sulla superficie terrestre. Ricordiamo che le orbite selezionate da SpaceX aumentano drasticamente la densit\u00e0 di copertura sopra le aree densamente popolate tra 20 e 40 gradi di latitudine nord, e ora il numero di 30.000 satelliti sembra magico.<\/p>\n

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La seconda idea \u00e8 molto pi\u00f9 interessante, ma, triste a dirsi, irrealizzabile. Ricordiamo che la larghezza del raggio \u00e8 determinata dalla larghezza dell'array di antenne a fascio elettronico. E se pi\u00f9 antenne su diversi satelliti unissero le loro potenze, creando un raggio pi\u00f9 stretto \u2014 proprio come i radiotelescopi come il VLA<\/a><\/noindex> (Very Large Array)? Questo metodo comporterebbe una complessit\u00e0: il basamento tra i satelliti dovrebbe essere calcolato con precisione \u2014 con un'accuratezza di un sub-millimetro \u2014 per stabilizzare la fase del raggio. E anche se fosse possibile, il raggio risultante difficilmente eviterebbe l'emissione di lobi laterali, a causa della bassa densit\u00e0 della costellazione di satelliti nel cielo. A terra, la larghezza del raggio si restringerebbe a pochi millimetri (abbastanza da tracciare un'antenna di cellulare), ma ce ne sarebbero milioni \u2014 a causa del debole ripristino intermedio. Grazie al maledizione dell'array di antenne diradato.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

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Si scopre che la separazione dei canali mediante lo slettamento angolare \u2014 poich\u00e9 i satelliti sono distribuiti nel cielo \u2014 offre miglioramenti adeguati nella larghezza di banda senza violare le leggi della fisica.<\/p>\n

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Applicazione<\/h3>\n

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Qual \u00e8 il profilo del cliente di Starlink? Di default, si tratta di centinaia di milioni di utenti con antenne grandi come una scatola per la pizza sui tetti delle loro case, ma ci sono anche altre fonti di alto reddito.<\/p>\n

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Nelle aree remote e rurali, le stazioni di terra non necessitano di griglie di antenne a fasatura per massimizzare la larghezza del fascio, quindi \u00e8 possibile utilizzare dispositivi di abbonamento pi\u00f9 piccoli: dai tracker IoT ai telefoni satellitari tascabili, dai segnali di emergenza agli strumenti scientifici per il monitoraggio degli animali.<\/p>\n

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Nei contesti urbani densamente popolati, Starlink fornir\u00e0 una rete di trasporto primaria e di backup per la rete mobile. Su ogni torre cellulare sar\u00e0 possibile installare una stazione a terra ad alte prestazioni in cima, utilizzando sorgenti di alimentazione a terra per potenziare e trasmettere tramite 'l'ultima miglio'.<\/p>\n

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Infine, anche nelle aree sovraffollate, durante il lancio iniziale, ci sar\u00e0 l'opportunit\u00e0 di utilizzare satelliti a bassa orbita con latenze eccezionalmente basse. Le compagnie finanziarie metteranno a disposizione considerevoli somme di denaro \u2014 basta ricevere rapidamente dati vitali da ogni angolo del mondo. Anche se i dati attraverso Starlink dovranno percorrere una distanza maggiore \u2014 attraverso lo spazio \u2014 la velocit\u00e0 della luce nel vuoto \u00e8 superiore del 50% rispetto a quella nel vetro quarzato, e ci\u00f2 compensa ampiamente la differenza nella trasmissione su distanze maggiori.<\/p>\n

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Conseguenze negative<\/h3>\n

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L'ultima sezione \u00e8 dedicata alle conseguenze negative. L'obiettivo dell'articolo \u00e8 liberarti dai malintesi riguardo al progetto, mentre le potenziali conseguenze negative delle controversie suscitano maggiormente preoccupazione. Fornir\u00f2 alcune informazioni, astenendomi da eccessive interpretazioni. Non sono un veggente e non ho nemmeno informazioni da SpaceX.<\/p>\n

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A mio avviso, le conseguenze pi\u00f9 gravi derivano dall'aumento dell'accesso a Internet. Anche nella mia citt\u00e0 natale di Pasadena, una citt\u00e0 vivace e tecnologicamente avanzata, con diverse osservatori, un'universit\u00e0 di livello mondiale e il pi\u00f9 grande centro NASA, le opzioni disponibili per i servizi Internet sono abbastanza limitate. Negli Stati Uniti e nel resto del mondo, Internet \u00e8 diventato un servizio pubblico orientato al profitto, con i fornitori che mirano a incassare i loro 50 milioni di dollari al mese in un ambiente accogliente e non competitivo. Qualsiasi servizio fornito agli appartamenti e alle abitazioni pu\u00f2 essere considerato un servizio pubblico, ma la qualit\u00e0 dei servizi Internet \u00e8 meno uniforme rispetto a quella di acqua, elettricit\u00e0 o gas.<\/p>\n

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Il problema dello status quo \u00e8 che, a differenza di acqua, elettricit\u00e0 o gas, Internet \u00e8 ancora giovane e si sviluppa rapidamente. Continuiamo a scoprire nuovi utilizzi per esso. La cosa pi\u00f9 rivoluzionaria deve ancora essere scoperta, ma i pacchetti tariffari soffocano la possibilit\u00e0 di competizione e innovazione. Milioni di persone restano escluse dalla rivoluzione digitale<\/a><\/noindex> a causa delle circostanze della nascita o perch\u00e9 il loro paese \u00e8 troppo lontano dalla dorsale dei cavi sottomarini. Nelle grandi regioni del pianeta, Internet viene ancora fornito tramite satelliti geostazionari a prezzi stratosferici.<\/p>\n

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Starlink, che fornisce Internet dal cielo, interrompe questo modello. Non conosco al momento un altro modo migliore per connettere miliardi di persone a Internet. SpaceX sta facendo progressi per diventare un fornitore di Internet e, potenzialmente, una societ\u00e0 di Internet in grado di competere con Google e Facebook. Scommetto che non ci avevate pensato.<\/p>\n

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Che Internet satellitare sia la migliore opzione non \u00e8 evidente. Solo SpaceX \u00e8 in grado di creare rapidamente una vasta costellazione di satelliti, dal momento che solo essa ha impiegato un decennio per interrompere il monopolio governativo e militare sul lancio di veicoli spaziali. Anche se Iridium avesse superato il mercato dei telefoni cellulari dieci volte, non avrebbe comunque raggiunto un'ampia adozione utilizzando i tradizionali siti di lancio. Senza SpaceX e il suo modello di business unico, \u00e8 molto probabile che Internet satellitare globale non si realizzi mai.<\/p>\n

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Il secondo grande colpo sar\u00e0 per l'astronomia. Dopo il lancio dei primi 60 satelliti Starlink, \u00e8 scoppiata una ondata di critiche da parte della comunit\u00e0 astronomica internazionale, affermando che il numero notevolmente aumentato di satelliti ostacoler\u00e0 l'accesso al cielo notturno. C'\u00e8 un detto: tra gli astronomi, chi ha il telescopio pi\u00f9 grande \u00e8 il migliore. Senza esagerare, praticare l'astronomia nell'epoca moderna \u00e8 un compito molto arduo, simile a una lotta continua per migliorare la qualit\u00e0 dell'analisi contro l'inquinamento luminoso crescente e altre fonti di rumore.<\/p>\n

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Il problema principale per un astronomo \u00e8 la presenza di migliaia di satelliti luminosi che sfrecciano nel campo visivo del telescopio. In effetti, il primo sistema Iridium ha guadagnato una cattiva reputazione per aver causato \"risplendori\" a causa dei grandi pannelli che riflettevano la luce solare su piccole aree della Terra. A volte raggiungevano la luminosit\u00e0 di un quarto della Luna e talvolta danneggiavano accidentalmente i sensori astronomici sensibili. Non sono infondati neppure i timori che Starlink possa intromettersi nei radiopartiti utilizzati per la radioastronomia.<\/p>\n

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Scaricando un'app per tracciare i satelliti, si possono vedere decine di satelliti volare nel cielo in una serata limpida. I satelliti sono visibili dopo il tramonto e prima dell'alba, ma solo quando sono illuminati dai raggi del sole. Pi\u00f9 tardi, durante la notte, i satelliti sono invisibili nell'ombra della Terra. Piccolissimi e estremamente lontani, si muovono molto rapidamente. C'\u00e8 la possibilit\u00e0 che oscurino una stella lontana per meno di un millisecondo, ma penso che anche catturare questo sia una vera seccatura.<\/p>\n

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Una forte preoccupazione per l'illuminazione del cielo \u00e8 nata dal fatto che il primo lotto di satelliti \u00e8 stato posizionato vicino al terminatore della Terra, cio\u00e8, notte dopo notte, l'Europa \u2014 e si trattava di estate \u2014 ha osservato un'epica scena di satelliti che volano nel cielo durante il crepuscolo serale. Inoltre, le simulazioni basate sui rapporti della FCC hanno mostrato che i satelliti in orbita a 1150 km saranno visibili anche dopo che si sono verificati i crepuscoli astronomici. In generale, il crepuscolo si suddivide in tre fasi: civile, nautico e astronomico, cio\u00e8, quando il sole si trova rispettivamente a 6, 12 e 18 gradi sotto la linea dell'orizzonte. Alla fine del crepuscolo astronomico, i raggi solari si trovano a circa 650 km dalla superficie nel punto culminante, ben al di l\u00e0 dell'atmosfera e della maggior parte dell'orbita terrestre bassa. Basandomi sui dati del sito Starlink<\/a><\/noindex>, ritengo che tutti i satelliti saranno posizionati a un'altezza inferiore ai 600 km. In questo caso, saranno visibili durante il crepuscolo, ma non dopo l'arrivo della notte, il che ridurr\u00e0 significativamente le potenziali conseguenze per l'astronomia.<\/p>\n

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Il terzo problema \u00e8 il detrito in orbita. Nel post precedente<\/a><\/noindex> ho indicato che i satelliti e i detriti al di sotto dei 600 km cadranno dall'orbita nel giro di pochi anni \u2014 a causa della resistenza atmosferica, riducendo notevolmente la possibilit\u00e0 del fenomeno di Kessler. SpaceX sembra trascurare il problema dei detriti spaziali, come se non pensassero affatto a questo. Stavo esaminando i dettagli dell'implementazione di Starlink e mi risulta difficile immaginare un modo migliore per ridurre la quantit\u00e0 di detriti in orbita.<\/p>\n

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I satelliti vengono portati a un'altezza di 350 km, quindi si spostano sulla loro orbita designata con i motori incorporati. Ogni satellite che perde il controllo al lancio cadr\u00e0 dall'orbita dopo poche settimane, senza essere spostato da qualche altra parte per migliaia di anni. Questa disposizione implica strategicamente un test per un ingresso libero. Inoltre, i satelliti Starlink sono piatti in sezione, il che significa che, perdendo il controllo dell'altezza, entreranno negli strati pi\u00f9 densi dell'atmosfera.<\/p>\n

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Pochi sanno che SpaceX \u00e8 stata pioniera nell'astronautica, iniziando a utilizzare tipi alternativi di fissaggio invece dei razzi. Praticamente tutte le basi di lancio utilizzano razzi per il dispiegamento di stadi, satelliti, fairing, ecc., aumentando cos\u00ec il potenziale di rifiuti. Inoltre, SpaceX mira intenzionalmente a far rientrare orbitale gli stadi superiori, evitando che rimangano a vagare nello spazio per sempre, affinch\u00e9 non si deteriorino e non si disintegrino nell'ardua ambiente spaziale.<\/p>\n

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E infine, l'ultimo problema di cui vorrei parlare \u00e8 la possibilit\u00e0 che SpaceX sostituisca il monopolio esistente su internet, creando il proprio. Nella sua nicchia, SpaceX ha gi\u00e0 monopolizzato i lanci. Solo il desiderio dei governi rivali di ottenere accesso garantito allo spazio impedisce di rottamare i costosi e obsoleti razzi, spesso realizzati da grandi appaltatori monopolisti del settore della difesa.<\/p>\n

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Non \u00e8 cos\u00ec difficile immaginare che nel 2030 SpaceX inizier\u00e0 a lanciare 6000 dei suoi satelliti all'anno, pi\u00f9 alcuni satelliti spia \u2014 per abitudine. I satelliti economici e affidabili di SpaceX inizieranno a vendere \"spazi di resistenza\" per dispositivi esterni. Qualsiasi universit\u00e0 che crei una telecamera utilizzabile nello spazio potr\u00e0 lanciarla in orbita, senza dover coprire i costi per costruire un'intera piattaforma spaziale. Con un accesso cos\u00ec avanzato e illimitato allo spazio, Starlink \u00e8 gi\u00e0 associato a satelliti, mentre i produttori storici svaniscono nel passato.<\/p>\n

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Nella storia ci sono esempi di aziende lungimiranti che hanno occupato una nicchia cos\u00ec enorme nel mercato che i loro nomi sono diventati sinonimi: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.<\/p>\n

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Il problema pu\u00f2 sorgere quando un'azienda pioniera adotta pratiche anticoncorrenziali per mantenere la propria quota di mercato, anche se fin dai tempi del presidente Reagan questo \u00e8 spesso tollerato. SpaceX potrebbe mantenere il monopolio di Starlink costringendo gli altri sviluppatori di costellazioni satellitari a lanciare satelliti su vecchi razzi sovietici. Azioni simili sono state intraprese United Aircraft and Transportation company<\/a><\/noindex>, insieme alla fissazione dei prezzi per il trasporto della posta, port\u00f2 al suo crollo nel 1934. Fortunatamente, \u00e8 improbabile che SpaceX mantenga per sempre un monopolio assoluto sui razzi riutilizzabili.<\/p>\n

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C\u2019\u00e8 un\u2019ulteriore preoccupazione che la distribuzione da parte di SpaceX di decine di migliaia di satelliti in orbita bassa possa essere progettata come una cooptazione del patrimonio comune. Una societ\u00e0 privata, perseguendo un profitto personale, si appropria di posizioni orbitali un tempo pubbliche e non occupate. E sebbene le innovazioni di SpaceX abbiano realmente permesso di fare soldi nel vuoto, gran parte del capitale intellettuale di SpaceX \u00e8 stata costruita su miliardi di dollari stanziati dal bilancio per la ricerca.<\/p>\n

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Da un lato, sono necessarie leggi che proteggano gli investimenti privati, la ricerca e lo sviluppo. Senza questa protezione, gli innovatori non saranno in grado di finanziare progetti ambiziosi o sposteranno le loro aziende in luoghi dove riceveranno tale protezione. In ogni caso, il pubblico soffre, perch\u00e9 non si forma profitto. Dall\u2019altro lato, sono necessarie leggi che proteggano le persone, i proprietari nominali dei beni comuni, incluso il cielo, da entit\u00e0 private orientate al profitto che annettano beni pubblici. Di per s\u00e9, nessuna delle due cose \u00e8 vera o persino possibile. Gli sviluppi di SpaceX offrono l\u2019opportunit\u00e0 di trovare un giusto equilibrio in questo nuovo mercato. Capiremo di averlo trovato quando massimizzeremo la frequenza delle innovazioni e della creazione di benessere pubblico.<\/p>\n

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Pensieri finali<\/h3>\n

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Ho scritto questo articolo subito dopo aver terminato un altro \u2014 sullo Starship<\/a><\/noindex>. \u00c8 stata una settimana piuttosto intensa. Sia Starship che Starlink sono tecnologie rivoluzionarie che si stanno sviluppando proprio davanti ai nostri occhi, durante le nostre vite. Se vedr\u00f2 crescere i miei nipoti, si meraviglieranno di pi\u00f9 del fatto che io sono pi\u00f9 anziano di Starlink, piuttosto che del fatto che nella mia infanzia non c'erano cellulari (oggetti da museo) o Internet accessibile come tale.<\/p>\n

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I ricchi e i militari utilizzano da tempo Internet satellitare, ma un Starlink generale e a buon mercato senza Starship \u00e8 semplicemente impossibile.<\/p>\n

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Di un lancio si parla da tempo, tuttavia Starship, un\u2019opzione piuttosto economica e quindi interessante, \u00e8 impossibile senza Starlink.<\/p>\n

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Si parla di astronautica con equipaggio da molto tempo, e se sei un \u2014 pilota di un caccia a reazione e anche un neurochirurgo<\/a><\/noindex>, allora vi \u00e8 dato il via libera. Con Starship e Starlink, la conquista dello spazio da parte dell'uomo \u00e8 un futuro raggiungibile e prossimo, in cui \u00e8 a un passo da un avamposto orbitale a citt\u00e0 industrialmente sviluppate nel profondo dello spazio.<\/p>\n

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

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