מאמר זה הוא חלק מסדרה המוקדשת ל .
- התוכנית של SpaceX להפיץ את האינטרנט באמצעות עשרות אלפי לוויינים היא הנושא המרכזי בעיתונות הקשורה לחלל. מאמרים על ההישגים האחרונים מתפרסמים מדי שבוע. אם באופן כללי התכנית ברורה, ולאחר קריאה , אדם בעל מוטיבציה טובה (נגיד, שלך באמת) יכול לחפור הרבה פרטים. עם זאת, עדיין קיימות תפיסות שגויות רבות הקשורות לטכנולוגיה החדשה הזו, אפילו בקרב צופים נאורים. זה לא נדיר לראות מאמרים המשווים בין Starlink ל-OneWeb ו-Kuiper (בין היתר) כאילו הם מתחרים בתנאים שווים. מחברים אחרים, המודאגים בעליל לטובת כדור הארץ, זועקים על פסולת חלל, חוקי החלל, תקנים ובטיחות האסטרונומיה. אני מקווה שאחרי קריאת המאמר הארוך למדי הזה, הקורא יבין טוב יותר את הרעיון של Starlink ויקבל השראה.
נגע באופן בלתי צפוי באקורד רגיש בנפשם של קוראיי המעטים. בו הסברתי כיצד Starship תציב את SpaceX בחזית לאורך זמן, ובו בזמן תספק כלי רכב לחקר חלל חדש. המשמעות היא שתעשיית הלוויין המסורתית אינה מסוגלת לעמוד בקצב של SpaceX, שהגדילה בהתמדה את הקיבולת והפחיתה עלויות על משפחת הטילים שלה Falcon, מה שמעמיד את SpaceX במצב קשה. מצד אחד, היא יצרה שוק ששווה, במקרה הטוב, כמה מיליארדים בשנה. מצד שני, היא עוררה תיאבון שאינו יודע שובע לכסף - לבניית רקטה ענקית, שעליה, לעומת זאת, אין כמעט את מי לשלוח למאדים, ואין לצפות לרווח מיידי.
הפתרון לבעיית הזיווג הזו הוא Starlink. על ידי הרכבה ושיגור לוויינים משלה, SpaceX תוכל ליצור ולהגדיר שוק חדש לגישה יעילה ודמוקרטית ביותר לתקשורת ברחבי החלל, לייצר מימון לבניית רקטה לפני שתטביע את החברה ולהגדיל את הערך הכלכלי שלה לטריליונים. אל תזלזל בהיקף השאיפות של אילון. יש רק כל כך הרבה תעשיות של טריליון דולר: אנרגיה, תחבורה מהירה, תקשורת, IT, שירותי בריאות, חקלאות, ממשלה, ביטחון. למרות תפיסות שגויות נפוצות, , и - העסק אינו בר קיימא. אילון נכנס למרחב האנרגיה עם הטסלה שלו, אבל רק טלקומוניקציה תספק שוק אמין ומרווח ללוויינים ושיגור רקטות.
אילון מאסק הפנה את תשומת לבו לראשונה לחלל כשרצה להשקיע 80 מיליון דולר בחינם במשימה לגדל צמחים על גשושית מאדים. בניית עיר על מאדים תעלה כנראה פי 100 יותר, אז Starlink הוא ההימור העיקרי של מאסק לספק מבול של כספי חסות נחוצים .
בשביל מה?
אני מתכנן את המאמר הזה כבר הרבה זמן, אבל רק בשבוע שעבר קיבלתי תמונה מלאה. אז נשיא SpaceX, גווין שוטוול, העניק לרוב ברון ראיון מדהים, שאותו סיקר מאוחר יותר עבור CNBC בראיון נהדר מיכאל שץ, ולמי הוקדש . הראיון הזה הראה הבדל עצום בגישות לתקשורת לוויינית בין SpaceX לכל השאר.
מושג נולדה ב-2012, כאשר SpaceX הבינה שללקוחותיה - בעיקר ספקי לוויינים - יש עתודות עצומות של כסף. אתרי ההשקה מעלים מחירים לפריסת לוויינים ומפספסים איכשהו שלב אחד בעבודה - איך זה יכול להיות? אילון חלם ליצור קונסטלציה לוויינית לאינטרנט, ומבלי לעמוד בפני המשימה הכמעט בלתי אפשרית, הוא התחיל בתהליך. פיתוח Starlink , אבל עד סוף המאמר הזה אתה, הקורא שלי, בוודאי תופתע עד כמה קטנים הקשיים האלה בעצם - בהתחשב בהיקפו של הרעיון.
האם קיבוץ עצום כזה נחוץ לאינטרנט בכלל? ולמה עכשיו?
רק בזכרוני האינטרנט הפך מפינוק אקדמי גרידא לתשתית המהפכנית הראשונה והיחידה. זה לא נושא שראוי למאמר מלא, אבל הייתי משער שבעולם, הצורך באינטרנט וההכנסה שהוא מייצר ימשיכו לגדול בכ-25% בשנה.
כיום, כמעט כולנו מקבלים את האינטרנט שלנו ממספר קטן של מונופולים מבודדים גיאוגרפית. בארה"ב, AT&T, טיים וורנר, קומקאסט וקומץ שחקנים קטנים יותר חילקו טריטוריה כדי להימנע מתחרות, לגבות שלושה סקינים עבור שירותים ולהתחמם בקרני שנאה כמעט אוניברסלית.
יש סיבה טובה לספקים להיות לא תחרותיים - מעבר לתאוות הבצע הכלולה. בניית התשתית לאינטרנט - מגדלי מיקרוגל וסיבים אופטיים - היא מאוד מאוד יקרה. קל לשכוח את הטבע הנפלא של האינטרנט. סבתא שלי הלכה לעבוד לראשונה במלחמת העולם השנייה כמפעילת תקשורת, אבל אז הטלגרף התחרה על התפקיד האסטרטגי המוביל עם יונים דוארות! עבור רובנו, אוטוסטרדת המידע היא משהו חולף, בלתי מוחשי, אבל החלקים עוברים דרך העולם הפיזי, שיש בו גבולות, נהרות, הרים, אוקיינוסים, סערות, אסונות טבע ומכשולים אחרים. עוד בשנת 1996, כאשר קו הסיבים האופטיים הראשון הונח לאורך קרקעית האוקיינוס, . בסגנון החריף שלו, הוא מתאר בצורה חיה את העלות העצומה והמורכבות של הנחת הקווים הללו, שלאורכם עדיין ממהרים ה"קוטגים" הארורים. במשך רוב שנות ה-2000, כל כך הרבה כבלים נמשכו עד שעלות הפריסה הייתה מדהימה.
פעם עבדתי במעבדה אופטית ו(אם הזיכרון משרת את זה) שברנו את השיא של אותה תקופה, והספקנו מהירות שידור מרובה של 500 Gb/sec. מגבלות אלקטרוניקה אפשרו להעמיס כל סיב ל-0,1% מהקיבולת התיאורטית שלו. XNUMX שנים מאוחר יותר, אנחנו מוכנים לחרוג מהרף: אם העברת הנתונים תעבור מעבר לכך, הסיב יימס, וכבר אנחנו מאוד קרובים לזה.
אבל אנחנו צריכים להעלות את זרימת הנתונים מעל כדור הארץ החוטא - לחלל, שם הלוויין מקיף ללא הפרעה את ה"כדור" 30 פעמים בחמש שנים. זה נראה כמו פתרון ברור - אז למה אף אחד לא לקח על עצמו את זה בעבר?
קבוצת הלוויין אירידיום, שפותחה ונפרסה בתחילת שנות ה-1990 על ידי מוטורולה (זוכרים אותם?), הפכה לרשת התקשורת העולמית הראשונה במסלול נמוך (כפי שתואר בפיתוי ב- ). עד לפריסתו, יכולת הנישה לנתב חבילות קטנות של נתונים ממעקבי נכסים התבררה כשימוש היחיד שלה: טלפונים סלולריים הפכו כל כך זולים עד שטלפונים לווייניים מעולם לא המריאו. לאירידיום היו 66 לוויינים (בתוספת כמה חילופים) ב-6 מסלולים - המינימום שנקבע לכיסוי כוכב הלכת כולו.
אם אירידיום צריך 66 לוויינים, אז למה SpaceX צריך עשרות אלפים? איך זה כל כך שונה?
SpaceX נכנסה לעסק הזה מהקצה הנגדי - זה התחיל עם שיגורים. הפך לחלוץ בתחום שימור רכבי השיגור ובכך כבש את שוק משטחי השיגור בעלות נמוכה. ניסיון להציע להם מחיר נמוך יותר לא יביא לך הרבה כסף, אז הדרך היחידה להרוויח איכשהו מהכוח העודף שלהם היא להפוך ללקוח שלהם. העלויות של SpaceX עבור שיגור לוויינים משלה - (ל-1 ק"ג) אירידיום, ולכן הם מסוגלים להיכנס לשוק רחב משמעותית.
הכיסוי העולמי של Starlink יספק גישה לאינטרנט באיכות גבוהה בכל מקום בעולם. לראשונה, זמינות האינטרנט תהיה תלויה לא בקרבה של מדינה או עיר לקו סיבים אופטיים, אלא בבהירות השמיים שמעל. למשתמשים ברחבי העולם תהיה גישה לאינטרנט גלובלי בלתי מוגבל ללא קשר לדרגות השונות של הרוע ו/או המונופולים הממשלתיים שלהם. היכולת של Starlink לשבור את המונופולים הללו יזרז שינוי חיובי בקנה מידה מדהים שיאחד לבסוף מיליארדי אנשים בקהילת הסייבר העולמית של העתיד.
סטיה לירית קצרה: מה זה אומר בכלל?
עבור אנשים שגדלים בעידן של היום של קישוריות בכל מקום, האינטרנט הוא כמו האוויר שאנו נושמים. הוא פשוט כזה. אבל זה - אם נשכח מהכוח המדהים שלו להביא לשינוי חיובי - ואנחנו כבר ממש במרכזו. בעזרת האינטרנט, אנשים יכולים לתת אחריות על המנהיגים שלהם, לתקשר עם אנשים אחרים בצד השני של העולם, לחלוק מחשבות ולהמציא משהו חדש. האינטרנט מאחד את האנושות. ההיסטוריה של המודרניזציה היא ההיסטוריה של פיתוח יכולות חילופי נתונים. ראשית - דרך נאומים ושירה אפית. אחר כך - בכתב, שנותן קול למתים, ופונים אל החיים; כתיבה מאפשרת אחסון נתונים ומאפשרת תקשורת אסינכרונית. העיתונות המודפסת העלתה את הפקת החדשות לאוויר. תקשורת אלקטרונית - האיצה את העברת הנתונים ברחבי העולם. מכשירים אישיים לרישום הערות הפכו בהדרגה למורכבים יותר, והתפתחו ממחברות לטלפונים סלולריים, שכל אחד מהם הוא מחשב המחובר לאינטרנט, ממולא בחיישנים והופך טוב יותר לחזות את הצרכים שלנו מדי יום.
לאדם המשתמש בכתיבה ובמחשב בתהליך הקוגניציה יש סיכוי טוב יותר להתגבר על המגבלות של מוח לא מושלם. מה שעוד יותר טוב הוא שטלפונים סלולריים הם גם התקני אחסון חזקים וגם מנגנון להחלפת רעיונות. בעוד שאנשים נהגו להסתמך על דיבור ששורבט במחברות כדי לחלוק את מחשבותיהם, היום הנורמה היא שמחברות חולקות רעיונות שאנשים יצרו. התוכנית המסורתית עברה היפוך. המשך לוגי של התהליך הוא צורה מסוימת של מטה-קוגניציה קולקטיבית, באמצעות מכשירים אישיים, ומחוברים אחד לשני. ולמרות שאנו עדיין נוסטלגיים לקשר האבוד שלנו עם הטבע והבדידות, חשוב לזכור שהטכנולוגיה והטכנולוגיה בלבד אחראיות לחלק הארי של השחרור שלנו מהמחזורים ה"טבעיים" של בורות, מוות בטרם עת (שיכול להיות נמנע), אלימות, רעב ועששת.
איך?
בואו נדבר על המודל העסקי והארכיטקטורה של פרויקט Starlink.
כדי שסטארלינק תהפוך למיזם רווחי, הזרמת הכספים צריכה לעלות על עלויות הבנייה והתפעול. באופן מסורתי, השקעה הונית כרוכה בעלויות גבוהות יותר מראש, מימון מיוחדים מתוחכמים ומנגנוני ביטוח לשיגור לוויין. לוויין תקשורת גיאוסטציונרי יכול לעלות 500 מיליון דולר ולקחת 5 שנים להרכיב ולשגר. לכן, חברות בתחום זה בונות במקביל ספינות סילון או ספינות מכולות. הוצאות אדירות, הזרמת כספים שבקושי מכסה את עלויות המימון ותקציב תפעולי קטן יחסית. לעומת זאת, הנפילה של אירידיום המקורית הייתה שמוטורולה אילצה את המפעיל לשלם דמי רישוי משתקים, ופשטה את המיזם תוך מספר חודשים בלבד.
כדי לעשות עסקים מסוג זה, חברות לוויין מסורתיות נאלצו לשרת לקוחות פרטיים ולגבות תעריפי נתונים גבוהים. חברות תעופה, מאחזים מרוחקים, ספינות, אזורי מלחמה ותשתיות מפתח משלמות כ-5 דולר לMB, שזה פי 1 יקר יותר מה-ADSL המסורתי, למרות זמן האחזור ותפוקת לוויין נמוכה יחסית.
Starlink מתכננת להתחרות עם ספקי שירות יבשתיים, מה שאומר שהיא תצטרך לספק נתונים בזול יותר, ובאופן אידיאלי, לגבות הרבה פחות מ-$1 ל-1 MB. האם זה אפשרי? או כיוון שזה אפשרי, צריך לשאול: איך זה אפשרי?
המרכיב הראשון במנה חדשה הוא השקה זולה. כיום, פלקון מוכרת השקה של 24 טון תמורת כ-60 מיליון דולר, שהם 2500 דולר לכל ק"ג. אולם מסתבר שיש הרבה יותר עלויות פנימיות. לווייני Starlink ישוגרו על גבי כלי שיגור לשימוש חוזר, כך שהעלות השולית של שיגור אחד היא עלות שלב שני חדש (כ-1 מיליון דולר), יריעות (מיליון) ותמיכה קרקעית (~4 מיליון). סך הכל: כ-1 אלף דולר ללוויין, כלומר. זול יותר מפי 1 מאשר שיגור לוויין תקשורת רגיל.
רוב לווייני Starlink, לעומת זאת, ישוגרו ב-Starship. ואכן, האבולוציה של Starlink, כפי שמראים דיווחים מעודכנים ל-FCC, מספקת כמה ארכיטקטורה פנימית של הפרויקט. המספר הכולל של הלוויינים בקבוצת הכוכבים גדל מ-1 ל-584, לאחר מכן ל-2 ולבסוף ל-825. אם להאמין להצטברויות ברוטו, הנתון גבוה עוד יותר. המספר המינימלי של לוויינים לשלב הראשון של הפיתוח כדי שהפרויקט יהיה בר-קיימא הוא 7 ב-518 מסלולים (30 סה"כ), בעוד שכיסוי מלא בטווח של 000 מעלות מקו המשווה דורש 60 מסלולים של 6 לוויינים (360 בסך הכל). זה 53 השקות עבור Falcon תמורת 24 מיליון דולר בלבד בעלויות פנימיות. Starship, לעומת זאת, מיועדת לשגר עד 60 לוויינים בו זמנית, בערך באותו מחיר. לווייני Starlink יהיה צורך להחליף כל 1440 שנים, כך ש-24 לוויינים ידרשו 150 שיגורי Starship בשנה. זה יעלה כ-400 מיליון בשנה, או 5 אלף לווין. כל לוויין ששוגר על פלקון שוקל 6000 ק"ג; לוויינים שהונפו על ספינת הכוכבים יכולים לשקול 15 ק"ג ולשאת מכשירים של צד שלישי, להיות קצת יותר גדולים ועדיין לא לחרוג מהעומס המותר.
ממה מורכבת עלות הלוויינים? בקרב אחיהם, לווייני Starlink הם מעט יוצאי דופן. הם מורכבים, מאוחסנים ומשיקים שטוחים ולכן קלים במיוחד לייצור המוני. הניסיון מלמד שעלות הייצור צריכה להיות שווה בערך לעלות המשגר. אם ההפרש במחיר גדול, המשמעות היא שהקצאת משאבים לא נכונה, שכן ההוזלה הכוללת בעלויות השוליות תוך הפחתת עלויות אינה כה גדולה. האם באמת אפשר לשלם 100 אלף דולר ללוויין עבור אצווה ראשונה של כמה מאות? במילים אחרות, האם הלוויין Starlink במכשיר אינו מורכב יותר ממכונה?
כדי לענות על שאלה זו במלואה, עלינו להבין מדוע העלות של לוויין תקשורת במסלול גבוהה פי 1000, גם אם היא לא מורכבת פי 1000. במילים פשוטות, מדוע חומרת החלל כל כך יקרה? יש לכך סיבות רבות, אבל הסיבות המשכנעות ביותר במקרה הזה היא זו: אם שיגור לוויין למסלול (לפני פלקון) עולה יותר מ-100 מיליון, יש להבטיח שהוא יעבוד במשך שנים רבות כדי להביא לפחות חלק רווח. הבטחת אמינות כזו בתפעול המוצר הראשון והיחיד הוא תהליך כואב ויכול להימשך שנים ולדרוש מאמצים של מאות אנשים. הוסיפו את העלויות, וקל להצדיק את התהליכים הנוספים כאשר ההשקה כבר יקרה.
Starlink שובר את הפרדיגמה הזו על ידי בניית מאות לוויינים, תיקון מהיר של פגמי עיצוב מוקדמים ושימוש בטכניקות ייצור המוני לשליטה בעלויות. אני באופן אישי יכול לדמיין בקלות פס ייצור של Starlink שבו טכנאי משלב משהו חדש בעיצוב ומחזיק הכל יחד עם קשר פלסטיק (ברמת נאס"א, כמובן) תוך שעה או שעתיים, ושומר על רמת ההחלפה הנדרשת של 16 לוויינים/יום. הלוויין Starlink מורכב מהרבה חלקים מורכבים, אבל אני לא רואה סיבה למה לא ניתן להוריד את עלות היחידה האלף מפס הייצור ל-20 אלף. ואכן בחודש מאי כתב אילון בטוויטר שעלות ייצור הלוויין היא כבר נמוך מעלות ההשקה.
בואו ניקח את המקרה הממוצע וננתח את זמן ההחזר, לעגל את המספרים. לוויין אחד של Starlink, שעולה 100 אלף להרכבה ולשיגור, מחזיק מעמד 5 שנים. האם זה ישלם את עצמו, ואם כן, תוך כמה זמן?
בעוד 5 שנים, הלוויין Starlink יקיף את כדור הארץ 30 פעמים. בכל אחד מהמסלולים האלה של שעה וחצי הוא יבלה את רוב הזמן מעל האוקיינוס ואולי 000 שניות מעל עיר מאוכלסת בצפיפות. במהלך החלון הקצר הזה, הוא משדר את הנתונים, ממהר להרוויח כסף. בהנחה שהאנטנה תומכת ב-100 אלומות וכל אלומה משדרת 100 Mbps באמצעות סוג קידוד מודרני , אז הלוויין מייצר רווח של 1000 דולר לכל מסלול - עם מחיר מנוי של 1 דולר ל-1 GB. זה מספיק כדי להחזיר את עלות הפריסה של 100 אלף בשבוע ומפשט מאוד את מבנה ההון. 29 הסיבובים הנותרים הם רווח פחות עלויות קבועות.
הנתונים המשוערים יכולים להשתנות מאוד בשני הכיוונים. אבל בכל מקרה, אם אתה מסוגל לשגר קבוצת לוויינים איכותית למסלול נמוך עבור 100 - או אפילו עבור מיליון ליחידה - זו בקשה רצינית. אפילו עם זמן השימוש הקצר עד כדי גיחוך, הלוויין Starlink מסוגל לספק 000 PB של נתונים לאורך חייו - בעלות מופחתת של $1 לג'יגה-בייט. יחד עם זאת, כאשר משדרים למרחקים ארוכים יותר, העלויות השוליות למעשה אינן עולות.
כדי להבין את המשמעות של המודל הזה, בואו נשווה אותו במהירות לשני דגמים אחרים לאספקת נתונים לצרכנים: כבל סיב אופטי מסורתי, וקונסטלציה לוויינית שמציעה חברה שאינה מתמחה בשיגור לוויינים.
, המחבר בין צרפת לסינגפור, הופעל ב-2005. רוחב פס - 1,28 Tb/s, עלות פריסה - 500 מיליון דולר. אם הוא פועל בקיבולת של 10% למשך 100 שנים, ועלויות התקורה מסתכמות ב-100% מעלות ההון, אזי מחיר ההעברה יהיה 0,02$ ל-1 GB. כבלים טרנס-אטלנטיים קצרים יותר ומעט זולים יותר, אבל הכבל התת-ימי הוא רק ישות אחת בשרשרת ארוכה של אנשים שרוצים כסף עבור נתונים. ההערכה הממוצעת לסטארלינק מתבררת כזולה פי 8, ובמקביל הם כוללים הכל.
איך זה אפשרי? הלוויין Starlink כולל את כל חומרת המיתוג האלקטרוני המתוחכמת הדרושה לחיבור כבלי סיבים אופטיים, אך משתמש בוואקום במקום חוט יקר ושביר כדי להעביר נתונים. שידור דרך החלל מפחית את מספר המונופולים הנעימים והמתים, ומאפשר למשתמשים לתקשר באמצעות פחות חומרה.
הבה נשווה למפתחת הלוויין המתחרה OneWeb. OneWeb מתכננת ליצור קונסטלציה של 600 לוויינים, אותה תשגר באמצעות ספקים מסחריים בעלות של כ-20 דולר לכל ק"ג. משקלו של לוויין אחד הוא 000 ק"ג, כלומר במצב אידיאלי שיגור יחידה אחת יעמוד על כ-1 מיליון. עלות חומרת הלוויין נאמדת במיליון ללוויין, כלומר. עד 150, העלות של הקבוצה כולה תהיה 3 מיליארד בדיקות שנערכו על ידי OneWeb הראו תפוקה של 1 Mb/sec. בשיא, באופן אידיאלי, עבור כל אחת מ-2027 הקרניים. לפי אותו דפוס שבו השתמשנו כדי לחשב את העלות של Starlink, אנו מקבלים: כל לוויין OneWeb מייצר 2,6 דולר למסלול, ובתוך 50 שנים בלבד יכניס 16 מיליון דולר - בקושי מכסה את עלויות השיגור, אם סופרים גם העברת נתונים לאזורים מרוחקים . בסך הכל אנחנו מקבלים $80 ל-5 GB.
גווין שוטוול צוטט לאחרונה כאומר זאת , מה שמרמז על מחיר תחרותי של $0,10 ל-1 GB. וזה עדיין עם התצורה המקורית של Starlink: עם ייצור פחות אופטימלי, השקה על Falcon ומגבלות בהעברת נתונים - ורק עם כיסוי של צפון ארה"ב. מסתבר של-SpaceX יש יתרון שאין עוררין: היום הם יכולים לשגר לוויין הרבה יותר מתאים במחיר (ליחידה) נמוך פי 15 מהמתחרים שלהם. Starship תגדיל את ההובלה פי 100, אם לא יותר, כך שלא קשה לדמיין ש-SpaceX תשגר 2027 לוויינים עד 30 תמורת פחות ממיליארד דולר, שאת רובם היא תספק מהארנק שלה.
אני בטוח שיש ניתוחים אופטימיים יותר בנוגע ל-OneWeb ולמפתחי קונסטלציות לוויינים אחרים, אבל אני עדיין לא יודע איך הדברים עובדים עבורם.
לאחרונה מורגן סטנלי שלווייני Starlink יעלו מיליון להרכבה ו-1 אלף לשיגור. . מעניין לציין שהמספרים דומים לאומדנים שלנו לגבי העלויות של OneWeb, והם גבוהים בערך פי 10 מהאומדן המקורי של Starlink. שימוש ב-Starship וייצור לוויינים מסחריים עשוי להפחית את עלות פריסת הלוויין לכ-35K/יחידה. וזה נתון נמוך להדהים.
הנקודה האחרונה שנותרה היא להשוות את הרווח ל-1 וואט אנרגיה סולארית שנוצרה עבור Starlink. לפי התמונות באתר שלהם, למערך השמש של כל לוויין שטח של כ-60 מ"ר, כלומר. בממוצע מייצר כ-3 קילוואט או 4,5 קילוואט לכל סיבוב. כהערכה גסה, כל מסלול יפיק 1000 דולר וכל לוויין יפיק כ-220 דולר לקוט"ש. זה פי 10 מהעלות הסיטונאית של אנרגיה סולארית, מה שמאשר שוב: . ואפנון גלי מיקרו להעברת נתונים הוא עלות נוספת מוגזמת.
אדריכלות
בסעיף הקודם, הצגתי באופן גס חלק לא-טריוויאלי משמעותי בארכיטקטורת Starlink - איך זה עובד עם צפיפות האוכלוסין הלא אחידה ביותר של כדור הארץ. הלוויין Starlink פולט אלומות ממוקדות היוצרות כתמים על פני כדור הארץ. מנויים בתוך ספוט חולקים רוחב פס אחד. גודל הנקודה נקבע על ידי פיזיקה בסיסית: בתחילה רוחבו הוא (גובה הלווין x אורך המיקרוגל / קוטר האנטנה), אשר עבור לוויין Starlink הוא, במקרה הטוב, כמה קילומטרים.
ברוב הערים, צפיפות האוכלוסין היא כ-1000 איש/קמ"ר, אם כי בחלק מהמקומות היא גבוהה יותר. באזורים מסוימים של טוקיו או מנהטן עשויים להיות יותר מ-100 אנשים בכל מקום. למרבה המזל, לכל עיר צפופה כזו יש שוק מקומי תחרותי עבור אינטרנט בפס רחב, שלא לדבר על רשת טלפונים סלולריים מפותחת מאוד. אבל, כך או כך, אם בכל רגע נתון ישנם לוויינים רבים מאותה קבוצת כוכבים על פני העיר, ניתן להגדיל את התפוקה על ידי מגוון מרחבי של אנטנות, כמו גם על ידי חלוקת תדרים. במילים אחרות, עשרות לוויינים יכולים למקד את האלומה החזקה ביותר בנקודה אחת, ומשתמשים באזור זה ישתמשו במסופים קרקעיים שמפיצים את הבקשה בין הלוויינים.
אם בשלבים הראשונים השוק המתאים ביותר למכירת שירותים הוא אזורים מרוחקים, כפריים או פרבריים, אזי הכספים להשקות נוספות יגיעו משירותים טובים יותר לערים מאוכלסות בצפיפות. התרחיש הוא ההפך הגמור מדפוס התרחבות השוק הסטנדרטי, שבו שירותים תחרותיים המכוונים לערים סובלים בהכרח מירידה ברווחים כשהם מנסים להתרחב לאזורים עניים ופחות מיושבים.
לפני מספר שנים, כשעשיתי את החישובים, .
לקחתי את הנתונים מתמונה זו ויצרתי את 3 הגרפים למטה. הראשון מציג את התדירות של שטח כדור הארץ לפי צפיפות האוכלוסין. הדבר המעניין ביותר הוא שרוב כדור הארץ אינו מיושב כלל, בעוד שלמעשה בשום אזור אין יותר מ-100 אנשים לקמ"ר.
הגרף השני מציג את שכיחות האנשים לפי צפיפות האוכלוסייה. ולמרות שרוב כדור הארץ אינו מיושב, רוב האנשים חיים באזורים שבהם יש 100-1000 אנשים לקמ"ר. האופי המורחב של פסגה זו (גדול בסדר גודל) משקף בי-מודאליות בדפוסי העיור. 100 אנשים/קמ"ר. הוא אזור כפרי דל יחסית, בעוד הנתון של 1000 אנשים/קמ"ר. כבר מאפיין את הפרברים. מרכזי הערים מראים בקלות 10 נפש לקמ"ר, אבל אוכלוסיית מנהטן היא 000 נפש לקמ"ר.
הגרף השלישי מציג את צפיפות האוכלוסייה לפי קו רוחב. ניתן לראות שכמעט כל האנשים מרוכזים בין 20 ל-40 מעלות קו רוחב צפון. זה, בגדול, מה שקרה גיאוגרפית והיסטורית, שכן חלק עצום מחצי הכדור הדרומי תפוס על ידי האוקיינוס. ועדיין, צפיפות אוכלוסין כזו היא אתגר מרתיע עבור אדריכלי הקבוצה, כי... לוויינים מבלים פרק זמן שווה בשתי ההמיספרות. יתרה מכך, לוויין המקיף את כדור הארץ בזווית של, נניח, 50 מעלות יבלה יותר זמן קרוב יותר לגבולות קווי הרוחב שצוינו. זו הסיבה שסטארלינק דורש רק 6 מסלולים כדי לשרת את צפון ארה"ב, לעומת 24 כדי לכסות את קו המשווה.
ואכן, אם משלבים את גרף צפיפות האוכלוסין עם גרף צפיפות קבוצת הכוכבים של הלווין, בחירת המסלולים הופכת ברורה. כל גרף עמודות מייצג אחד מארבעת ההגשות של SpaceX FCC. באופן אישי, נראה לי שכל דיווח חדש הוא כמו תוספת לקודם, אבל בכל מקרה, לא קשה לראות כיצד לוויינים נוספים מגדילים את הקיבולת על פני האזורים המקבילים בחצי הכדור הצפוני. לעומת זאת, קיבולת משמעותית בלתי מנוצלת נותרה מעל חצי הכדור הדרומי - תשמחו, אוסטרליה!
מה קורה לנתוני המשתמש כשהם מגיעים ללוויין? בגרסה המקורית, הלוויין Starlink שידר אותם מיד בחזרה לתחנת קרקע ייעודית ליד אזורי שירות. תצורה זו נקראת "ממסר ישיר". בעתיד, לווייני Starlink יוכלו לתקשר זה עם זה באמצעות לייזר. חילופי הנתונים יגיעו לשיא בערים מאוכלסות בצפיפות, אך ניתן להפיץ את הנתונים ברשת של לייזרים בדו מימד. בפועל, המשמעות היא שישנה הזדמנות ענקית לרשת תקשורת סמויה ברשת של לוויינים, כלומר ניתן "לשדור מחדש לכדור הארץ" נתוני משתמשים בכל מקום מתאים. בפועל, נראה לי שתחנות קרקע של SpaceX ישולבו עם מחוץ לערים.
מסתבר שתקשורת מלוויין ללוויין אינה משימה של מה בכך אלא אם הלוויינים נעים יחד. הדיווחים האחרונים ל-FCC מדווחים על 11 קבוצות מסלוליות שונות של לוויינים. בתוך קבוצה נתונה, לוויינים נעים באותו גובה, באותה זווית ובאקסצנטריות שווה, מה שאומר שלייזרים יכולים למצוא לוויינים בקרבת מקום בקלות יחסית. אבל מהירויות סגירה בין קבוצות נמדדות בק"מ/שנייה, כך שתקשורת בין קבוצות, אם אפשר, חייבת להתבצע באמצעות קישורי מיקרוגל קצרים וניתנים לשליטה במהירות.
טופולוגיה של קבוצות מסלוליות היא כמו תיאוריית גל חלקיקי האור ואינה מתאימה במיוחד לדוגמא שלנו, אבל אני חושב שהיא יפה, אז כללתי אותה במאמר. אם אינך מעוניין בסעיף זה, דלג ישירות אל "גבולות הפיסיקה הבסיסית".
טורוס - או סופגניה - הוא עצם מתמטי המוגדר על ידי שני רדיוסים. זה די פשוט לצייר עיגולים על פני השטח של טורוס: מקבילים או מאונכים לצורתו. אולי תמצא מעניין לגלות שיש עוד שתי משפחות של עיגולים שניתן לצייר על פני השטח של טורוס, ושניהם עוברים דרך חור במרכזו ומסביב לקו המתאר. זה מה שנקרא , והשתמשתי בעיצוב הזה כשעיצבתי את הטורואיד עבור סליל ה-Burning Man Tesla ב-2015.
ובעוד שמסלולי לוויין הם, למהדרין, אליפסות ולא מעגלים, אותו עיצוב חל על Starlink. קבוצת כוכבים של 4500 לוויינים במספר מישורים מסלוליים, כולם באותה זווית, יוצרים תצורה נעה ברציפות מעל פני כדור הארץ. התצורה המכוונת לצפון מעל נקודת קו רוחב נתונה מסתובבת וחוזרת לדרום. כדי להימנע מהתנגשויות, המסלולים יהיו מוארכים מעט, כך שהשכבה הנעה צפונה תהיה מספר קילומטרים מעל (או מתחת) זו הנעה דרומה. יחד, שתי השכבות הללו יוצרות טורוס מפוצץ, כפי שמוצג להלן בתרשים המוגזם ביותר.
הרשו לי להזכיר לכם שבתוך הטורוס הזה מתבצעת תקשורת בין לוויינים שכנים. באופן כללי, אין קשרים ישירים ורציפים בין לוויינים בשכבות שונות, שכן מהירויות הסגירה להנחיית לייזר גבוהות מדי. נתיב העברת הנתונים בין השכבות, בתורו, עובר מעל או מתחת לטורוס.
בסך הכל 30 לוויינים ימוקמו ב-000 טורים מקוננים, הרחק מאחורי מסלול ISS! תרשים זה מראה כיצד כל השכבות הללו ארוזות, ללא אקסצנטריות מוגזמת.
לבסוף, כדאי לחשוב על גובה הטיסה האופטימלי. יש דילמה: גובה נמוך, שנותן תפוקה גדולה יותר עם גדלי אלומה קטנים יותר, או גובה רב, שמאפשר לך לכסות את כל כדור הארץ בפחות לוויינים? עם הזמן, דיווחים ל-FCC מ-SpaceX דיברו על גבהים נמוכים יותר ויותר, מכיוון שככל ש-Starship משתפרת, היא מאפשרת לפרוס במהירות קבוצות כוכבים גדולות יותר.
לגובה הנמוך יש יתרונות נוספים, כולל סיכון מופחת להתנגשות עם פסולת חלל או ההשלכות השליליות של כשל בציוד. בשל גרר אטמוספרי מוגבר, לווייני Starlink הנמוכים יותר (330 ק"מ) יישרפו תוך שבועות לאחר איבוד השליטה בגישה. ואכן, 300 ק"מ הוא גובה שבו לוויינים כמעט ולא טסים, ושמירה על הגובה תדרוש מנוע רקטות חשמלי קריפטון מובנה, כמו גם עיצוב יעיל. תיאורטית, לוויין מחודד למדי המופעל על ידי מנוע רקטי חשמלי יכול לשמור ביציבות על גובה של 160 ק"מ, אבל לא סביר ש-SpaceX תשגר לוויינים כל כך נמוך, כי יש עוד כמה טריקים בשרוול להגדלת הקיבולת.
מגבלות של פיזיקה בסיסית
לא סביר שהעלות של אירוח לוויין אי פעם תרד הרבה מתחת ל-35 אלף, גם אם הייצור יהיה מתקדם ואוטומטי לחלוטין, וספינות ה-Starship ניתנות לשימוש חוזר לחלוטין, ועדיין לא ידוע לחלוטין אילו מגבלות תטיל הפיזיקה על הלוויין. . הניתוח לעיל מניח שיא תפוקה של 80 Gbps. (אם תעגל עד 100 אלומות, שכל אחת מהן מסוגלת לשדר 100 Mbps).
מגבלת קיבולת הערוץ המקסימלית מוגדרת ל וניתן בסטטיסטיקה של רוחב הפס (1+SNR). לרוב רוחב הפס מוגבל , בעוד SNR היא האנרגיה הזמינה של הלוויין, רעשי רקע והפרעות בערוץ עקב . מכשול בולט נוסף הוא מהירות העיבוד. למכשירי Xilinx Ultrascale+ FPGA האחרונים יש , וזה טוב בהתחשב במגבלות הנוכחיות של קיבולת המידע של הערוץ מבלי לפתח ASICs מותאמים אישית. אבל גם אז 58 Gb/sek. ידרוש חלוקת תדרים מרשימה, ככל הנראה ברצועות Ka- או V-band. ל-V (40–75 GHz) יש מחזורים נגישים יותר, אך הוא נתון לספיגה גדולה יותר על ידי האטמוספירה, במיוחד באזורים לחים.
האם 100 קורות מעשיות? ישנם שני היבטים לבעיה זו: רוחב אלומה וצפיפות אלמנטים של מערך מדורג. רוחב האלומה נקבע לפי אורך הגל חלקי קוטר האנטנה. אנטנת מערך פאזית דיגיטלית היא עדיין טכנולוגיה מיוחדת, אך הממדים השימושיים המקסימליים נקבעים על ידי הרוחב (כ-1 מטר), והשימוש בתקשורת בתדר רדיו הוא יקר יותר. רוחב הגל ב-Ka-band הוא כ-1 ס"מ, בעוד רוחב האלומה צריך להיות 0,01 רדיאן - עם רוחב ספקטרום ב-50% מהמשרעת. בהנחה שזווית מוצקה של קרן של 1 סטרדיאן (בדומה לכיסוי של עדשת מצלמה של 50 מ"מ), אז 2500 קרניים בודדות יספיקו באזור זה. לינאריות מרמזת ש-2500 אלומות ידרשו מינימום של 2500 רכיבי אנטנה בתוך המערך, דבר שעקרוני אפשרי, אם כי קשה להשגה. וכל זה יתחמם מאוד!
עד 2500 ערוצים, שכל אחד מהם תומך ב-58 Gb/s, הוא כמות עצומה של מידע - בערך, אז 145 Tb/s. לשם השוואה, כל תעבורת האינטרנט בשנת 2020 . חדשות טובות למי שמודאג מרוחב הפס הנמוך ביסודו של אינטרנט לווייני. אם קבוצת כוכבים של 30 לוויינים תהפוך לפעולה עד 000, תעבורת האינטרנט העולמית תסתכם בפוטנציאל ל-2026 Tb/sec. אם מחצית מהקיבולת הזו הייתה מסופקת על ידי ~800 לוויינים באזורים מאוכלסים בצפיפות בכל זמן נתון, אזי שיא התפוקה ללוויין יהיה בערך 500 Gbps, שהוא פי 800 גבוה מהחישובים הבסיסיים המקוריים שלנו, כלומר. הזרם של כספים עשוי לגדול פי 10.
עבור לוויין במסלול של 330 ק"מ, אלומה של 0,01 רדיאנים מכסה שטח של 10 קמ"ר. באזורים צפופים במיוחד כמו מנהטן חיים באזור זה עד 300 איש. מה אם כולם יתחילו לצפות בנטפליקס בבת אחת (000 Mbps באיכות HD)? סך בקשת הנתונים יהיה 7 GB/sec, שהם בערך פי 2000 מהמגבלה המחמירה הנוכחית המוטלת על ידי הממשק הטורי FPGA. ישנן שתי דרכים לצאת מהמצב הזה, שרק אחת מהן אפשרית פיזית.
הראשון הוא להכניס יותר לוויינים למסלול כך שבכל זמן נתון יש יותר מ-35 תלויים על אזורי ביקוש גבוהים. אם ניקח שוב סטרדיאן 1 עבור שטח שמיים מקובל וגובה מסלול ממוצע של 400 ק"מ, נקבל צפיפות קיבוץ של 0,0002/ק"מ רבוע, או 100 בסך הכל - אם הם מחולקים באופן שווה על פני את כל פני הגלובוס. בואו נזכור שהמסלולים הנבחרים של SpaceX מגדילים באופן דרמטי את הכיסוי על פני אזורים מיושבים בצפיפות בטווח של 000-20 מעלות צפוני, וכעת מספרם של 40 לוויינים נראה קסום.
הרעיון השני הוא הרבה יותר מגניב, אבל, למרבה הצער, בלתי ניתן למימוש. נזכיר כי רוחב האלומה נקבע על פי רוחב אנטנת המערך המשלב. מה אם מערכים מרובים על לוויינים מרובים משלבים כוח כדי ליצור אלומה צרה יותר - בדיוק כמו טלסקופים רדיו כמו זה (מערכת אנטנה גדולה מאוד)? שיטה זו מגיעה עם סיבוך אחד: הבסיס בין הלוויינים יצטרך להיות מחושב בקפידה - עם דיוק תת-מילימטר - כדי לייצב את שלב האלומה. וגם אם זה היה אפשרי, לא סביר שהקרן המתקבלת תכיל את האונות הצדדיות, בגלל הצפיפות הנמוכה של קבוצת הכוכבים הלווין בשמים. על הקרקע, רוחב האלומה יצטמצם לכמה מילימטרים (מספיק כדי לעקוב אחר אנטנה של טלפון סלולרי), אבל יהיו מיליונים כאלה בגלל ביטול ביניים חלש. תודה .
מתברר שהפרדת ערוצים על ידי גיוון זוויתי - אחרי הכל, לוויינים מרווחים על פני השמים - מספקת שיפורים נאותים בתפוקה מבלי להפר את חוקי הפיזיקה.
בקשה
מהו פרופיל הלקוחות של Starlink? כברירת מחדל, מדובר במאות מיליוני משתמשים עם אנטנות בגודל של קופסאות פיצה על הגגות, אך ישנם מקורות נוספים להכנסה גבוהה.
באזורים מרוחקים וכפריים, תחנות קרקע אינן זקוקות לאנטנות של מערך מדורג כדי למקסם את רוחב האלומה, כך שמכשירי מנויים קטנים יותר אפשריים, החל ממעקב אחר נכסי IoT ועד לטלפונים לווייניים כף יד, משואות חירום או מכשירים מדעיים למעקב אחר בעלי חיים.
בסביבות עירוניות צפופות, Starlink תספק backhaul ראשי וגיבוי לרשת הסלולרית. לכל מגדל סלולרי יכולה להיות תחנת קרקע בעלת ביצועים גבוהים למעלה, אך השתמשו בספקי כוח מבוססי קרקע להגברה ושידור של מייל אחרון.
לבסוף, אפילו באזורים צפופים במהלך ההשקה הראשונית, אפליקציות ללוויינים במסלול נמוך עם זמן אחזור נמוך במיוחד אפשריים. חברות פיננסיות עצמן מכניסות הרבה כסף לידיים שלך - רק כדי לקבל נתונים חיוניים מכל פינות העולם לפחות קצת יותר מהר. ולמרות שלנתונים דרך Starlink יש מסע ארוך מהרגיל - דרך החלל - מהירות התפשטות האור בוואקום גבוהה ב-50% מאשר בזכוכית קוורץ, וזה יותר מפצה על ההבדל בעת שידור למרחקים ארוכים יותר.
השלכות שליליות
הסעיף האחרון עוסק בהשלכות שליליות. מטרת המאמר היא לנקות אותך מכל תפיסה מוטעית לגבי הפרויקט, וההשלכות השליליות הפוטנציאליות של מחלוקת הן המדאיגות ביותר. אני אתן קצת מידע, אמנע מפרשנות מיותרת. אני עדיין לא בעל ראיית רוח, ואין לי מקורבים מ-SpaceX.
לדעתי, ההשלכות החמורות ביותר נובעות מגישה מוגברת לאינטרנט. אפילו בעיר הולדתי פסדינה, עיר תוססת ובעלת ידע טכנולוגי של למעלה ממיליון אנשים, המשמשת בית למספר מצפה כוכבים, אוניברסיטה ברמה עולמית ומתקן מרכזי של נאס"א, האפשרויות בכל הנוגע לשירותי אינטרנט מוגבלות. ברחבי ארה"ב ושאר העולם, האינטרנט הפך לשירות ציבורי שוחר שכר דירה, כאשר ספקיות האינטרנט רק מנסות להרוויח 50 מיליון דולר בחודש בסביבה נעימה ולא תחרותית. אולי כל שירות שניתן לדירות ולבנייני מגורים הוא שירות קהילתי, אבל איכות שירותי האינטרנט פחות שווה ממים, חשמל או גז.
הבעיה בסטטוס קוו היא שבניגוד למים, לחשמל או גז, האינטרנט עדיין צעיר וצומח במהירות. אנחנו כל הזמן מוצאים לו שימושים חדשים. הדברים המהפכניים ביותר טרם התגלו, אבל תוכניות החבילה חונקות את האפשרות לתחרות וחדשנות. מיליארדי אנשים נשארים מאחור בגלל נסיבות לידה, או בגלל שארצם רחוקה מדי מתוואי הכבל התת ימי. האינטרנט עדיין מועבר לאזורים גדולים בכדור הארץ על ידי לוויינים גיאוסטציוניים, במחירים סחטניים.
Starlink, שמפיצה באופן רציף את האינטרנט מהשמיים, מפרה את המודל הזה. אני עדיין לא מכיר דרך טובה יותר לחבר מיליארדי אנשים לאינטרנט. SpaceX בדרך להפוך לספקית שירותי אינטרנט, ואולי גם חברת אינטרנט שמתחרה בגוגל ופייסבוק. אני בטוח שלא חשבת על זה.
זה לא מובן מאליו שאינטרנט לווייני הוא האפשרות הטובה ביותר. SpaceX ורק SpaceX מסוגלת ליצור במהירות קונסטלציה נרחבת של לוויינים, מכיוון שרק היא השקיעה עשור בשבירת המונופול הממשלתי-צבאי על שיגורי חלליות. גם אם אירידיום תעלה פי עשרה על הטלפונים הסלולריים בשוק, היא עדיין לא תשיג אימוץ נרחב באמצעות משטחי השקה מסורתיים. ללא SpaceX והמודל העסקי הייחודי שלה, יש סיכוי טוב שאינטרנט לווייני עולמי פשוט לעולם לא יקרה.
המכה הגדולה השנייה תהיה לאסטרונומיה. לאחר שיגור 60 הלוויינים הראשונים של Starlink, התעורר גל של ביקורת מצד הקהילה האסטרונומית הבינלאומית, שאמר כי מספר הלוויינים המוגדל פי כמה יחסום את הגישה שלהם לשמי הלילה. יש פתגם שאומר: בקרב אסטרונומים, זה עם הטלסקופ הגדול ביותר הוא המגניב ביותר. ללא הגזמה, עיסוק באסטרונומיה בעידן המודרני הוא משימה מרתיעה, המזכירה מאבק מתמיד לשיפור איכות הניתוח על רקע זיהום האור הגובר ומקורות רעש אחרים.
הדבר האחרון שאסטרונום צריך הוא אלפי לוויינים בהירים המהבהבים במוקד של טלסקופ. ואכן, קבוצת הכוכבים האירידיום הראשונה זכתה לשמצה בהפקת "התלקחות" בשל לוחות גדולים שהחזירו את אור השמש לאזורים קטנים של כדור הארץ. קרה שהם הגיעו לבהירות של רבע מהירח ולפעמים אפילו פגעו בטעות בחיישנים אסטרונומיים רגישים. גם החשש שסטארלינק יפלוש ללהקות רדיו המשמשות באסטרונומיה של רדיו אינם מופרכים.
אם תורידו אפליקציית מעקב לוויינים, תוכלו לראות עשרות לוויינים עפים בשמיים בערב בהיר. לוויינים נראים לאחר השקיעה ולפני עלות השחר, אך רק כאשר הם מוארים בקרני השמש. מאוחר יותר במהלך הלילה, הלוויינים אינם נראים בצל כדור הארץ. זעירים, מרוחקים ביותר, הם זזים מהר מאוד. יש סיכוי שהם יסתירו כוכב רחוק למשך פחות מאלפית שנייה, אבל אני חושב שאפילו זיהוי זה יהיה טחור.
דאגה עזה לגבי תאורת השמיים נבנתה מהעובדה ששכבת הלוויינים של השיגור הראשון נבנתה קרוב לסופו של כדור הארץ, כלומר. לילה אחר לילה, אירופה - וזה היה קיץ - צפתה בתמונה האפית של לוויינים שעפים בשמיים בדמדומי הערב. יתרה מכך, סימולציות המבוססות על דוחות FCC הראו שלוויינים במסלול של 1150 ק"מ יהיו גלויים גם לאחר חלוף הדמדומים האסטרונומיים. באופן כללי, הדמדומים עוברים שלושה שלבים: אזרחי, ימי ואסטרונומי, כלומר. כאשר השמש נמצאת 6, 12 ו-18 מעלות מתחת לאופק, בהתאמה. בסוף הדמדומים האסטרונומיים, קרני השמש נמצאות במרחק של כ-650 ק"מ מפני השטח בשיאה, הרבה מעבר לאטמוספירה ולרוב מסלול כדור הארץ הנמוך. מבוסס על נתונים מ , אני מאמין שכל הלוויינים ימוקמו בגובה מתחת ל-600 ק"מ. במקרה זה, הם יהיו גלויים בשעת בין ערביים, אך לא לאחר רדת הלילה, מה שמפחית מאוד את ההשפעה הפוטנציאלית על האסטרונומיה.
הבעיה השלישית היא פסולת במסלול. IN ציינתי שלוויינים ופסולת מתחת ל-600 ק"מ ייפלו מהמסלול בתוך כמה שנים - בגלל גרר אטמוספרי, מה שמפחית מאוד את האפשרות לתסמונת קסלר. SpaceX מתעסק עם הלכלוך כאילו לא אכפת להם מזבל חלל בכלל. כאן אני מסתכל על הפרטים של יישום Starlink, ואני מתקשה לדמיין דרך טובה יותר להפחית את כמות הפסולת במסלול.
הלוויינים משוגרים לגובה של 350 ק"מ, ואז, באמצעות מנועים מובנים, עפים למסלול המיועד להם. כל לוויין שמת במהלך השיגור ייצא ממסלול בתוך כמה שבועות, ולא יקיף למקום אחר גבוה יותר באלף השנים הבאות. מיקום זה כולל מבחינה אסטרטגית בדיקה לכניסה חופשית. יתר על כן, לווייני Starlink הם שטוחים בחתך רוחב, מה שאומר שכאשר הם מאבדים שליטה בגובה, הם נכנסים לשכבות הצפופות של האטמוספירה.
מעטים יודעים ש-SpaceX הפכה לחלוצה באסטרונאוטיקה על ידי שימוש בסוגים חלופיים של הרכבה במקום squibs. כמעט כל אתרי השיגור משתמשים בסקוויב בעת פריסת שלבים, לוויינים, יריעות וכו' וכו', ובכך מגדילים את כמות הפסולת הפוטנציאלית. SpaceX גם מוציאה בכוונה את השלבים העליונים מהמסלול, ומונעת מהם להשתלשל בחלל לנצח, כדי שלא יתדרדרו ויתפוררו בסביבת החלל הקשה.
לבסוף, הנושא האחרון שאני רוצה להזכיר הוא הסיכוי ש-SpaceX תחליף את מונופול האינטרנט הקיים על ידי יצירת מונופול משלו. בנישה שלה, SpaceX כבר מחזיקה במונופול על שיגורים. רק הרצון של ממשלות יריבות להשיג גישה מובטחת לחלל מונע מחיקת טילים יקרים ומיושנים, שלעתים קרובות מורכבים על ידי קבלני הגנה מונופוליסטיים גדולים.
זה לא כל כך קשה לדמיין את SpaceX משגרת 2030 מהלוויינים שלה מדי שנה בשנת 6000, בתוספת כמה לווייני ריגול למען פעם. לוויינים זולים ואמינים SpaceX תמכור "שטח מתלה" עבור מכשירי צד שלישי. כל אוניברסיטה שיכולה ליצור מצלמה שימושית בחלל תוכל לשגר אותה למסלול מבלי שתיאלץ לשאת בעלות של בניית פלטפורמת חלל שלמה. עם גישה כל כך מתקדמת ובלתי מוגבלת לחלל, Starlink כבר מזוהה עם לוויינים, בעוד יצרנים היסטוריים הופכים נחלת העבר.
ההיסטוריה מכילה דוגמאות לחברות שחושבות קדימה שתפסו נישה כה ענקית בשוק עד ששמותיהן הפכו לשמות מוכרים: הובר, וסטינגהאוס, קלינקס, גוגל, פריסבי, זירוקס, קודאק, מוטורולה, יבמ.
הבעיה יכולה להתעורר כאשר חברה חלוצה עוסקת בפרקטיקות אנטי-תחרותיות על מנת לשמור על נתח השוק שלה, למרות שהדבר הותר לעתים קרובות מאז הנשיא רייגן. SpaceX יכולה לשמור על מונופול Starlink שלה, ולאלץ מפתחי קבוצות לוויינים אחרים לשגר לוויינים על רקטות סובייטיות עתיקות. פעולות דומות ננקטו , יחד עם קביעת מחירים להובלת דואר, הביאו אותו לקריסה ב-1934. למרבה המזל, לא סביר ש-SpaceX תשמר מונופול מוחלט על רקטות לשימוש חוזר לנצח.
עוד יותר מדאיג הוא שהפריסה של SpaceX של עשרות אלפי לוויינים במסלול נמוך יכולה להיות מתוכננת כקואופטציה של נחלת הכלל. חברה פרטית, השואפת לרווח אישי, תופסת בעלות קבועה על עמדות מסלול שפעם היו נגישות לציבור ולא תפוסות. ובעוד החידושים של SpaceX אפשרו למעשה להרוויח כסף בחלל ריק, חלק ניכר מההון האינטלקטואלי של SpaceX נבנה בתקציבי מחקר של מיליארדי דולרים.
מצד אחד, אנחנו צריכים חוקים שיגנו על קרנות השקעות פרטיות, מחקר ופיתוח. ללא הגנה זו, חדשנים לא יוכלו לממן פרויקטים שאפתניים או יעבירו את החברות שלהם למקומות שבהם תינתן להם הגנה כזו. בכל מקרה, הציבור סובל כי לא נוצרים רווחים. מצד שני, אנו זקוקים לחוקים שיגנו על אנשים, הבעלים הנומינליים של נחלת הכלל כולל השמים, מפני גופים פרטיים הדורשים שכר דירה שמספחים מוצרים ציבוריים. כשלעצמו, לא האחד ולא השני נכון או אפילו אפשרי. הפיתוחים של SpaceX מציעים הזדמנות למצוא דרך ביניים בשוק החדש הזה. נבין שזה נמצא כאשר נמקסם את תדירות החדשנות ויצירת רווחה חברתית.
מחשבות אחרונות
כתבתי מאמר זה מיד לאחר שסיימתי מאמר נוסף - . זה היה שבוע חם. גם Starship וגם Starlink הן טכנולוגיות מהפכניות שנוצרות ממש לנגד עינינו, בימי חיינו. אם אראה את הנכדים שלי גדלים, הם יתפלאו יותר מזה שאני מבוגר מסטארלינק, ולא מהעובדה שכשהייתי ילד לא היו טלפונים סלולריים (תערוכות במוזיאון) או האינטרנט הציבורי עצמו.
העשירים והצבא משתמשים באינטרנט לווייני כבר זמן רב, אבל Starlink שנמצא בכל מקום, נפוץ וזול ללא Starship הוא פשוט בלתי אפשרי.
כבר הרבה זמן שהם מדברים על ההשקה, אבל Starship, פלטפורמה מאוד זולה ולכן מעניינת, אי אפשר בלי Starlink.
על חקר חלל מאויש מדברים כבר הרבה זמן, ואם אתה... , אז יש לך אור ירוק. עם Starship ו-Starlink, חקר החלל האנושי הוא עתיד בר-השגה, במרחק זריקת אבן ממאחז מסלולי לערים מתועשות בחלל העמוק.
מקור: www.habr.com