스타링크는 큰일이다

이 기사는 다음을 주제로 한 시리즈의 일부입니다. 우주기술 분야의 교육 프로그램.

스타 링크 — 수만 개의 위성을 통해 인터넷을 배포하려는 SpaceX의 계획은 우주 관련 언론의 주요 주제입니다. 최신 성과에 대한 기사가 매주 게시됩니다. 일반적으로 계획이 명확하고 읽은 후 연방통신위원회에 보고, 동기가 잘 부여된 사람(가령 당신의 사람)은 많은 세부 사항을 파헤칠 수 있습니다. 그러나 깨달은 관찰자들 사이에서도 이 새로운 기술과 관련된 오해가 여전히 많이 있습니다. Starlink를 OneWeb 및 Kuiper(다른 것들 중에서)와 마치 동등한 조건으로 경쟁하는 것처럼 비교하는 기사를 보는 것은 드문 일이 아닙니다. 분명히 지구의 이익을 염려하는 다른 저자들은 우주 쓰레기, 우주법, 표준 및 천문학의 안전에 대해 외칩니다. 다소 긴 글을 읽은 후 독자들이 스타링크의 아이디어를 더 잘 이해하고 영감을 얻을 수 있기를 바랍니다.

이전 기사 예기치 않게 소수의 독자들의 영혼에 민감한 심금을 건드렸습니다. 그 안에서 나는 스타쉽이 어떻게 SpaceX를 오랫동안 최전선에 두는 동시에 새로운 우주 탐사를 위한 수단을 제공할 것인지 설명했습니다. 이는 전통적인 위성 산업이 팔콘(Falcon) 로켓 제품군의 용량을 꾸준히 늘리고 비용을 절감해 SpaceX를 어려운 위치에 놓이게 하는 SpaceX를 따라잡을 수 없다는 것을 의미합니다. 한편으로는 기껏해야 연간 수십억 달러 규모의 시장을 형성했습니다. 반면에 그녀는 거대한 로켓을 건설하기 위해 돈에 대한 끝없는 욕구를 불러 일으켰습니다. 그러나 화성에 보낼 사람이 거의 없으며 기대할 수있는 즉각적인 이익도 없습니다.

이런 페어링 문제의 해결방안이 바로 스타링크입니다. SpaceX는 자체 위성을 조립하고 발사함으로써 우주 전반에 걸쳐 통신에 대한 매우 효율적이고 민주화된 접근을 위한 새로운 시장을 창출 및 정의하고, 회사가 침몰하기 전에 로켓을 건설하기 위한 자금을 조달하고, 경제적 가치를 수조 달러로 늘릴 수 있습니다. Elon의 야망의 규모를 과소평가하지 마십시오. 에너지, 고속 운송, 통신, IT, 의료, 농업, 정부, 국방 등 XNUMX조 달러 규모의 산업이 너무 많습니다. 일반적인 오해에도 불구하고, 우주 드릴링, 달에서 물을 채굴하다 и 우주 태양 전지판 - 사업이 불가능합니다. Elon은 Tesla를 통해 에너지 분야에 진출했지만 통신만이 위성 및 로켓 발사를 위한 안정적이고 넓은 시장을 제공할 수 있습니다.

Elon Musk는 화성 탐사선에서 식물을 재배하는 임무에 80천만 달러를 무료로 투자하려고 했을 때 처음으로 우주에 관심을 돌렸습니다. 화성에 도시를 건설하려면 아마도 100배 더 많은 비용이 들 것이므로 Starlink는 절실히 필요한 후원 자금의 홍수를 확보하기 위한 Musk의 주요 베팅입니다. 화성의 자치 도시.

무엇을 위해서?

나는 이 기사를 오랫동안 계획해 왔지만 지난 주에야 완전한 그림을 얻었습니다. 그런 다음 SpaceX 사장 Gwynne Shotwell은 Rob Baron에게 멋진 인터뷰를 했고, 그는 나중에 CNBC에서 이 인터뷰를 훌륭하게 다루었습니다. 트위터 스레드 마이클 쉬츠(Michael Sheetz)와 그에게 헌정된 사람 여러 조항. 이 인터뷰는 SpaceX와 다른 모든 사람들 사이의 위성 통신 접근 방식에 큰 차이가 있음을 보여주었습니다.

개념 스타 링크 SpaceX는 고객(주로 위성 제공업체)이 막대한 자금을 보유하고 있다는 사실을 깨닫고 2012년에 탄생했습니다. 발사 현장은 위성 배치 비용을 횡령하고 있으며 작업의 한 단계를 놓치고 있습니다. 어떻게 그럴 수 있습니까? Elon은 인터넷을 위한 위성 별자리를 만드는 꿈을 꾸었고 거의 불가능한 작업에 저항할 수 없어 그 과정을 시작했습니다. 스타링크 개발 어려움이 없지는 않다그러나 이 기사가 끝날 무렵 독자 여러분은 아이디어의 범위를 고려할 때 이러한 어려움이 실제로 얼마나 작은지에 놀랄 것입니다.

인터넷에 그렇게 큰 그룹화가 꼭 필요한가요? 그런데 왜 지금인가?

내 기억 속에서만 인터넷은 순전히 학술적인 오락에서 최초이자 유일한 혁명적인 인프라로 바뀌었습니다. 이는 전체 기사를 작성할 만한 주제는 아니지만 전 세계적으로 인터넷의 필요성과 인터넷에서 창출되는 수입이 매년 약 25%씩 계속해서 증가할 것으로 예상됩니다.

오늘날 우리 대부분은 지리적으로 고립된 소수의 독점 기업으로부터 인터넷을 사용하고 있습니다. 미국에서는 AT&T, Time Warner, Comcast 및 소수의 소규모 플레이어가 경쟁을 피하기 위해 영역을 나누고 서비스 비용을 세 가지 스킨에 청구하며 거의 보편적인 증오의 광선을 즐기고 있습니다.

모든 것을 소비하는 탐욕을 넘어 공급자가 경쟁력이 없는 데는 타당한 이유가 있습니다. 인터넷 기반 시설(마이크로파 셀 타워 및 광섬유)을 구축하는 데는 매우 많은 비용이 듭니다. 인터넷의 놀라운 특성을 잊기 쉽습니다. 우리 할머니는 처음에는 제1996차 세계대전에 통신원으로 일하러 갔는데, 그 후 전신은 운반비둘기와 함께 주도적인 전략 역할을 놓고 경쟁했습니다! 우리 대부분에게 초고속 정보 고속도로는 일시적이고 무형이지만 그 비트는 국경, 강, 산, 바다, 폭풍, 자연 재해 및 기타 장애물이 있는 물리적 세계를 통과합니다. XNUMX년에 최초의 광섬유 라인이 해저를 따라 놓였을 때, Neal Stephenson은 사이버 관광 주제에 관한 포괄적인 에세이를 썼습니다.. 그의 시그니처 날카로운 스타일로 그는 이러한 선을 놓는 데 드는 엄청난 비용과 복잡성을 생생하게 설명하며, 그 선을 따라 저주받은 "koteg"가 여전히 돌진하고 있습니다. 2000년대 대부분의 경우 케이블을 너무 많이 뽑아서 배치 비용이 엄청났습니다.

한때 저는 광학 실험실에서 일했는데 (기억이 맞다면) 우리는 500Gb/초의 다중 전송 속도를 제공하면서 그 당시의 기록을 깨뜨렸습니다. 전자적 한계로 인해 각 광섬유는 이론 용량의 0,1%까지 로드될 수 있었습니다. XNUMX년 후, 우리는 임계값을 초과할 준비가 되었습니다. 데이터 전송이 임계값을 초과하면 섬유가 녹아버릴 것이며 이미 임계값에 매우 가까워졌습니다.

그러나 우리는 데이터의 흐름을 죄 많은 지구 위, 즉 위성이 30년 동안 000번 방해받지 않고 "공" 주위를 돌고 있는 우주로 끌어올려야 합니다. 그것은 분명한 해결책처럼 보일 것입니다. 그런데 왜 이전에는 누구도 이를 시도하지 않았습니까?

1990년대 초 Motorola가 개발하고 배치한 Iridium 위성군(기억하시나요?)은 최초의 글로벌 저궤도 통신 네트워크가 되었습니다(아래에서 유혹적으로 설명됨). 이 책). 배포 당시에는 자산 추적기에서 작은 데이터 패킷을 라우팅하는 틈새 기능이 유일한 용도임이 밝혀졌습니다. 휴대폰은 너무 저렴해서 위성 전화가 출시되지 않았습니다. 이리듐은 66개의 궤도에 6개의 위성(몇 개의 예비 위성 포함)을 가지고 있었습니다. 이는 행성 전체를 포괄할 수 있는 최소 세트입니다.

Iridium에 66개의 위성이 필요했다면 SpaceX에는 왜 수만 개가 필요한가요? 어떻게 그렇게 다른가요?

SpaceX는 반대편에서 이 사업에 진출했습니다. 출시부터 시작되었습니다. 발사체 보존 분야의 선구자가 되어 저가형 발사대 시장을 선점했습니다. 더 낮은 가격으로 그들을 능가하려고 시도하는 것은 많은 돈을 가져오지 못하므로, 그들의 초과 권력으로부터 어떻게든 이익을 얻을 수 있는 유일한 방법은 그들의 고객이 되는 것입니다. SpaceX의 자체 위성 발사 비용 - 비용의 XNUMX분의 XNUMX (1kg당) 이리듐이므로 훨씬 더 넓은 시장에 진출할 수 있습니다.

Starlink의 전세계적인 서비스 범위는 세계 어디에서나 고품질 인터넷에 대한 액세스를 제공할 것입니다. 처음으로 인터넷 가용성은 광섬유 회선에 대한 국가나 도시의 근접성이 아니라 하늘의 선명도에 따라 달라집니다. 전 세계 사용자는 자신의 다양한 수준의 사악함 및/또는 사악한 정부 독점에 관계없이 자유로운 글로벌 인터넷에 액세스할 수 있습니다. 이러한 독점을 깨뜨릴 수 있는 Starlink의 능력은 미래의 글로벌 사이버 커뮤니티에서 수십억 명의 사람들을 마침내 통합할 놀라운 규모로 긍정적인 변화를 촉진할 것입니다.

짧은 서정적 여담: 이것이 무엇을 의미하는 걸까요?

오늘날 유비쿼터스 연결 시대에 성장하는 사람들에게 인터넷은 우리가 숨쉬는 공기와 같습니다. 그는 단지 그렇습니다. 그러나 이것이 긍정적인 변화를 가져오는 놀라운 힘을 잊어버린다면 우리는 이미 그 중심에 있습니다. 인터넷의 도움으로 사람들은 지도자에게 책임을 묻고, 지구 반대편에 있는 다른 사람들과 소통하고, 생각을 공유하고, 새로운 것을 발명할 수 있습니다. 인터넷은 인류를 하나로 묶습니다. 현대화의 역사는 데이터 교환 능력의 발전의 역사입니다. 첫째 - 연설과 서사시를 통해. 그런 다음-죽은 자에게 목소리를 내고 산 자에게로 향하는 서면으로; 쓰기를 통해 데이터를 저장할 수 있고 비동기 통신이 가능해집니다. 인쇄 매체는 뉴스 제작을 원활하게 했습니다. 전자 통신 - 전 세계적으로 데이터 전송이 가속화되었습니다. 개인 메모 작성 장치는 노트북에서 휴대폰으로 진화하면서 점점 더 복잡해졌습니다. 각각의 장치는 인터넷에 연결된 컴퓨터이고 센서로 가득 차 있으며 매일 우리의 요구를 더 잘 예측할 수 있게 되었습니다.

인지 과정에서 글쓰기와 컴퓨터를 활용하는 사람은 불완전하게 발달한 뇌의 한계를 극복할 확률이 더 높다. 더 좋은 점은 휴대폰이 강력한 저장 장치이자 아이디어 교환 메커니즘이라는 점입니다. 예전에는 사람들이 자신의 생각을 공유하기 위해 노트에 적힌 연설에 의존했지만, 오늘날에는 사람들이 생성한 아이디어를 노트를 통해 공유하는 것이 표준입니다. 전통적인 계획은 반전을 겪었습니다. 프로세스의 논리적 연속은 개인 장치를 통한 특정 형태의 집단 메타인지입니다. 우리의 두뇌에 훨씬 더 긴밀하게 통합되어 있습니다. 그리고 서로 연결되어 있습니다. 그리고 우리는 여전히 자연과 고독과의 연결이 끊어진 것에 대해 향수를 느낄 수 있지만, 기술과 기술만이 무지, 조기 사망의 "자연적인" 순환에서 우리를 해방시키는 데 가장 큰 역할을 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 피함), 폭력, 굶주림 및 ​​충치.

어떻게해야합니까?

스타링크 프로젝트의 비즈니스 모델과 아키텍처에 대해 이야기해보겠습니다.

스타링크가 수익을 내는 기업이 되기 위해서는 자금 유입이 건설 및 운영 비용을 초과해야 합니다. 전통적으로 자본 투자에는 위성 발사를 위한 더 높은 초기 비용, 정교한 전문 자금 조달 및 보험 메커니즘이 포함됩니다. 정지궤도 통신위성은 500억 달러의 비용이 들고 조립 및 발사에 5년이 소요됩니다. 따라서 이 분야 기업들은 제트선이나 컨테이너선을 동시에 건조하고 있다. 막대한 비용, 자금 조달 비용을 겨우 감당할 만큼의 자금 유입, 상대적으로 적은 운영 예산. 이와 대조적으로 원래 Iridium의 몰락은 Motorola가 운영자에게 막대한 라이센스 비용을 지불하도록 강요하여 불과 몇 달 만에 기업이 파산했다는 것입니다.

이러한 종류의 사업을 수행하기 위해 전통적인 위성 회사는 개인 고객에게 서비스를 제공하고 높은 데이터 요금을 부과해야 했습니다. 항공사, 원격 전초 기지, 선박, 교전 지역 및 주요 인프라는 MB당 약 5달러를 지불합니다. 이는 지연 시간과 상대적으로 낮은 위성 처리량에도 불구하고 기존 ADSL보다 1배 더 비쌉니다.

Starlink는 지상파 서비스 제공업체와 경쟁할 계획입니다. 즉, 데이터를 더 저렴하게 제공해야 하며 이상적으로는 1MB당 1달러 미만의 요금을 청구해야 합니다. 이것이 가능한가? 아니면 이것이 가능하기 때문에 우리는 이렇게 질문해야 합니다. 이것이 어떻게 가능한가?

새로운 요리의 첫 번째 재료는 저렴한 출시입니다. 현재 Falcon은 24톤 발사체를 약 60만 달러(2500kg당 1달러)에 판매하고 있습니다. 그러나 내부 비용이 훨씬 더 많은 것으로 나타났습니다. Starlink 위성은 재사용 가능한 발사체에서 발사될 예정이므로 4회 발사의 한계 비용은 새로운 1단계 비용(약 1만 달러), 페어링(100만) 및 지상 지원(~1000만) 비용입니다. 총계: 위성당 약 XNUMX만 달러, 즉 기존 통신위성을 발사하는 것보다 XNUMX배 이상 저렴하다.

그러나 대부분의 Starlink 위성은 Starship에서 발사됩니다. 실제로 FCC 쇼에 대한 업데이트된 보고서에 따르면 Starlink의 발전은 다음과 같은 정보를 제공합니다. 스타쉽의 아이디어가 결실을 맺으면서 어떻게 진화했는지에 대한 아이디어 프로젝트의 내부 아키텍처. 별자리의 총 위성 수는 1개에서 584개로, 그 다음에는 2개, 마지막으로 825개로 늘어났습니다. 총 누적을 믿으면 그 수치는 훨씬 더 높습니다. 프로젝트가 실행 가능하려면 개발 7단계의 최소 위성 수는 518개 궤도 중 30개(총 000개)이며, 적도 60도 이내의 전체 범위를 커버하려면 위성 6개 중 360개 궤도(총 53개)가 필요합니다. 이는 단지 내부 비용 24억 60천만 달러로 Falcon을 1440번 출시한 것입니다. 반면에 스타쉽은 거의 같은 가격으로 한 번에 최대 24개의 위성을 발사하도록 설계되었습니다. 스타링크 위성은 150년마다 교체해야 하므로 400개의 위성에는 연간 5번의 스타쉽 발사가 필요합니다. 연간 약 6000억 달러 또는 위성당 15달러가 소요됩니다. Falcon에서 발사된 각 위성의 무게는 100kg입니다. Starship에 올려진 위성의 무게는 15kg이고 타사 장비를 운반할 수 있으며 다소 더 크지만 허용 하중을 초과하지 않습니다.

위성 비용은 무엇으로 구성됩니까? 형제들 사이에서 Starlink 위성은 다소 특이합니다. 평면으로 조립, 보관 및 출시되므로 대량 생산이 매우 쉽습니다. 경험에 따르면 생산 비용은 발사기 비용과 거의 같아야 합니다. 가격 차이가 크다면 자원 배분이 잘못됐다는 뜻이다. 한계비용을 종합적으로 줄여도 비용을 줄이는 효과는 크지 않기 때문이다. 수백 개의 첫 번째 배치에 대해 위성당 100만 달러를 지불하는 것이 실제로 가능합니까? 즉, 장치의 Starlink 위성은 기계보다 더 복잡하지 않습니까?

이 질문에 완전히 대답하려면 궤도를 도는 통신 위성의 비용이 1000배 더 복잡하지는 않더라도 왜 1000배 더 높은지 이해해야 합니다. 아주 간단하게 말하면, 우주 하드웨어가 왜 그렇게 비쌉니까? 여기에는 여러 가지 이유가 있지만 이 경우 가장 설득력 있는 이유는 다음과 같습니다. (Falcon 이전) 위성을 궤도에 발사하는 데 드는 비용이 100억 이상이면 최소한 일부를 가져오기 위해 수년 동안 작동이 보장되어야 합니다. 이익. 최초이자 유일한 제품의 작동에서 이러한 신뢰성을 보장하는 것은 고통스러운 과정이며 수백 명의 사람들의 노력이 필요한 수년 동안 지속될 수 있습니다. 비용을 추가하면 이미 실행 비용이 많이 드는 경우 추가 프로세스를 정당화하기 쉽습니다.

Starlink는 수백 개의 위성을 구축하고 초기 설계 결함을 신속하게 수정하며 대량 생산 기술을 사용하여 비용을 제어함으로써 이러한 패러다임을 깨뜨립니다. 저는 개인적으로 기술자가 새로운 것을 디자인에 통합하고 모든 것을 플라스틱 타이(물론 NASA 수준)로 한두 시간 안에 고정하면서 하루에 필요한 교체 수준인 16개의 위성을 유지하는 Starlink 조립 라인을 쉽게 상상할 수 있습니다. 스타링크 위성은 복잡한 부품이 많아 구성되어 있지만 조립 라인에서 나오는 20개 단위의 비용을 XNUMX만 단위로 낮추지 못할 이유가 없습니다. 실제로 Elon은 지난 XNUMX월 트위터에 위성 생산 비용이 다음과 같다고 썼습니다. 이미 출시 비용보다 낮습니다.

평균적인 사례를 취하고 투자 회수 시간을 분석하여 숫자를 반올림해 보겠습니다. 조립과 발사에 100만 달러가 드는 스타링크 위성 5개는 XNUMX년 동안 지속된다. 그 자체로 비용을 지불할 수 있습니까? 그렇다면 얼마나 빨리 이루어집니까?

5년 안에 스타링크 위성은 지구를 30만 바퀴 돌게 됩니다. 각각의 000시간 100분 궤도에서 대부분의 시간을 바다 위에서 보낼 것이며 인구가 밀집된 도시에서는 아마도 100초 정도를 보낼 것입니다. 이 짧은 시간 동안 그는 돈을 벌기 위해 서둘러 데이터를 방송합니다. 안테나가 100개의 빔을 지원하고 각 빔이 최신 인코딩 유형을 사용하여 XNUMXMbps를 전송한다고 가정합니다. 4096QAM, 그러면 위성은 궤도당 $1000의 수익을 창출하며 구독 가격은 1GB당 $1입니다. 이는 일주일에 100만 대의 배치 비용을 회수하기에 충분하며 자본 구조를 크게 단순화합니다. 나머지 29회전은 이익에서 고정비를 뺀 금액입니다.

예상 수치는 양방향으로 크게 다를 수 있습니다. 그러나 어쨌든 고품질 위성 집합을 100개 또는 심지어 단위당 000만 개에 대해 낮은 궤도로 발사할 수 있다면 이는 심각한 요청입니다. 엄청나게 짧은 사용 시간에도 불구하고 Starlink 위성은 GB당 $1의 상각 비용으로 수명 기간 동안 30PB의 데이터를 제공할 수 있습니다. 동시에, 장거리 전송 시 한계 비용은 실제로 증가하지 않습니다.

이 모델의 중요성을 이해하기 위해 소비자에게 데이터를 전달하는 다른 두 가지 모델, 즉 기존 광섬유 케이블과 위성 발사를 전문으로 하지 않는 회사에서 제공하는 위성 집합과 빠르게 비교해 보겠습니다.

SEA-WE-ME - 대형 수중 인터넷 케이블프랑스와 싱가포르를 연결하는 노선은 2005년에 개통되었습니다. 대역폭 - 1,28Tb/s, 배포 비용 - 500억 달러. 10년 동안 100% 용량으로 작동하고 간접비가 자본 비용의 100%에 해당하는 경우 전송 가격은 0,02GB당 1달러가 됩니다. 대서양 횡단 케이블은 더 짧고 약간 저렴하지만 해저 케이블은 데이터를 위해 돈을 원하는 사람들의 긴 사슬 중 하나일 뿐입니다. Starlink의 평균 추정치는 8배 더 저렴하며 동시에 모든 것을 포함합니다.

이것이 어떻게 가능한지? Starlink 위성에는 광섬유 케이블을 연결하는 데 필요한 모든 정교한 전자 스위칭 하드웨어가 포함되어 있지만 값비싸고 깨지기 쉬운 전선 대신 진공을 사용하여 데이터를 전송합니다. 공간을 통한 전송은 안락하고 빈사적인 독점의 수를 줄여 사용자가 더 적은 수의 하드웨어를 통해 통신할 수 있게 해줍니다.

경쟁 위성 개발업체인 OneWeb과 비교해 보겠습니다. OneWeb은 600개의 위성으로 구성된 집합체를 만들 계획이며, 20kg당 약 000달러의 비용으로 상용 공급업체를 통해 발사할 예정입니다. 위성 1개의 무게는 150kg, 즉 이상적인 상황에서는 3기 발사에 약 1만 개가 소요되고, 위성 하드웨어 비용은 위성당 2027만 달러로 추산된다. 2,6년까지 전체 그룹의 비용은 50억 달러가 될 것이며 OneWeb에서 실시한 테스트에서 처리량은 16Mb/초인 것으로 나타났습니다. 이상적으로는 80개의 광선 각각에 대해 정점에 있습니다. Starlink의 비용을 계산하는 데 사용한 것과 동일한 패턴을 따르면 각 OneWeb 위성은 궤도당 5달러를 생성하고 단 2,4년 안에 1,70만 달러를 가져올 것입니다. 원격 지역으로의 데이터 전송도 포함하면 발사 비용을 거의 감당할 수 없습니다. . 총 1GB당 $XNUMX를 얻습니다.

Gwynne Shotwell은 최근 다음과 같이 말한 것으로 인용되었습니다. Starlink는 OneWeb보다 17배 저렴하고 빠릅니다.이는 0,10GB당 1달러라는 경쟁력 있는 가격을 의미합니다. 그리고 이는 여전히 Starlink의 원래 구성과 같습니다. 덜 최적화된 생산, Falcon에서의 출시 및 데이터 전송 제한이 있으며 미국 북부 지역에서만 적용됩니다. SpaceX에는 부인할 수 없는 이점이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 오늘날 그들은 경쟁사보다 15배 낮은 가격(단위당)으로 훨씬 더 적합한 위성을 발사할 수 있습니다. Starship은 리드를 100배, 그 이상은 늘릴 것이므로 SpaceX가 2027년까지 30억 달러 미만의 비용으로 000개의 위성을 발사하는 것을 상상하는 것은 어렵지 않습니다. 이 중 대부분은 자체 지갑에서 제공할 것입니다.

OneWeb과 기타 유망한 위성군 개발자에 관해 좀 더 낙관적인 분석이 있을 것이라고 확신하지만 아직은 그들에게 어떤 일이 일어나는지 모릅니다.

최근 모건스탠리 계산 된Starlink 위성의 조립 비용은 1만 달러, 발사 비용은 830만 달러입니다. 그윈 숏웰(Gwynne Shotwell)은 "그는 정말 큰 실수를 저질렀다"고 답했다.. 흥미롭게도 이 수치는 OneWeb의 비용 추정치와 유사하며 원래 Starlink 추정치보다 약 10배 더 높습니다. Starship과 상업용 위성 생산을 사용하면 위성 배치 비용을 약 35K/개로 줄일 수 있습니다. 그리고 이는 놀라울 정도로 낮은 수치입니다.

마지막으로 남은 점은 스타링크가 생산한 태양에너지 1와트당 수익을 비교하는 것이다. 웹사이트의 사진에 따르면, 각 위성의 태양전지 어레이는 약 60평방미터의 면적을 가지고 있습니다. 평균적으로 회전당 약 3kW 또는 4,5kWh를 생성합니다. 대략적으로 추정하면 각 궤도는 1000달러를 생성하고 각 위성은 kWh당 약 220달러를 생성합니다. 이는 태양 에너지 도매 가격의 10배에 달하며, 이는 다시 한번 다음과 같은 사실을 확인시켜 줍니다. 우주에서 태양에너지를 추출하는 것은 절망적인 노력이다. 그리고 데이터 전송을 위해 마이크로파를 변조하는 데는 엄청난 추가 비용이 듭니다.

구조

이전 섹션에서는 Starlink 아키텍처의 중요하지 않은 부분, 즉 행성의 인구 밀도가 극도로 고르지 않은 상황에서 어떻게 작동하는지 대략적으로 소개했습니다. Starlink 위성은 행성 표면에 점을 만드는 집중된 광선을 방출합니다. 한 스팟 내의 가입자는 하나의 대역폭을 공유합니다. 스팟의 크기는 기본 물리학에 의해 결정됩니다. 처음에는 너비가 (위성 높이 x 마이크로파 길이 / 안테나 직경)이며 Starlink 위성의 경우 기껏해야 몇 킬로미터입니다.

대부분의 도시에서 인구 밀도는 약 1000명/평방 킬로미터이지만 일부 지역에서는 더 높습니다. 도쿄나 맨해튼의 일부 지역에서는 한 자리에 100명 이상이 모일 수 있습니다. 다행스럽게도 이렇게 인구 밀도가 높은 도시에는 고도로 발전된 휴대전화 네트워크는 물론이고 광대역 인터넷에 대한 경쟁력 있는 국내 시장이 있습니다. 그러나 어떤 특정 순간에 도시에 동일한 별자리의 위성이 많이 있는 경우 안테나의 공간적 다양성과 주파수 분포를 통해 처리량을 늘릴 수 있습니다. 즉, 수십 개의 위성이 가장 강력한 빔을 한 지점에 집중시킬 수 있으며, 해당 지역의 사용자는 위성 간에 요청을 분산시키는 지상 터미널을 사용하게 됩니다.

초기 단계에서 서비스 판매에 가장 적합한 시장이 외딴 지역, 시골 또는 교외 지역이라면 추가 출시를 위한 자금은 인구 밀도가 높은 도시에 대한 더 나은 서비스에서 조달될 것입니다. 이 시나리오는 도시를 대상으로 하는 경쟁적인 서비스가 더 가난하고 인구가 적은 지역으로 확장하려고 시도함에 따라 필연적으로 수익 감소를 겪는 표준 시장 확장 패턴과 정반대입니다.

몇 년 전 제가 계산을 했을 때, 이게 최고의 인구밀도 지도였어.

저는 이 이미지에서 데이터를 가져와 아래 3개의 그래프를 만들었습니다. 첫 번째는 인구 밀도에 따른 지구 면적의 빈도를 보여줍니다. 가장 흥미로운 점은 지구 대부분에는 사람이 전혀 거주하지 않으며 평방 킬로미터당 인구가 100명을 넘는 지역은 거의 없다는 것입니다.

두 번째 그래프는 인구 밀도에 따른 사람의 빈도를 보여줍니다. 그리고 지구 대부분은 사람이 살지 않지만, 대부분의 사람들은 평방 킬로미터당 100~1000명이 사는 지역에 살고 있습니다. 이 피크의 확장된 특성(크기가 훨씬 더 큼)은 도시화 패턴의 이원성을 반영합니다. 100명/sq.km. 인구가 상대적으로 희박한 농촌 지역인 반면, 1000명/sq.km의 수치입니다. 이미 교외의 특징입니다. 도심은 쉽게 10명/sq.km로 표시되지만 맨해튼의 인구는 000명/sq.km입니다.

세 번째 그래프는 위도별 인구 밀도를 보여줍니다. 거의 모든 사람들이 북위 20~40도 사이에 집중되어 있는 것을 볼 수 있다. 남반구의 상당 부분이 바다로 채워져 있기 때문에 이것은 대체로 지리적으로나 역사적으로 일어난 일입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 인구 밀도는 그룹의 건축가에게 어려운 과제입니다. 왜냐하면... 위성은 양쪽 반구에서 동일한 시간을 보냅니다. 더욱이, 예를 들어 50도 각도로 지구 궤도를 도는 위성은 지정된 위도 경계에 더 가까운 시간을 보낼 것입니다. 이것이 바로 Starlink가 적도를 커버하는 데 6개의 궤도가 필요한 것과 비교하여 미국 북부를 서비스하는 데 24개의 궤도만 필요한 이유입니다.

실제로 인구밀도 그래프와 위성 별자리 밀도 그래프를 결합하면 궤도 선택이 명확해진다. 각 막대 그래프는 SpaceX의 XNUMX개 FCC 서류 중 하나를 나타냅니다. 개인적으로 각각의 새로운 보고서는 이전 보고서에 추가된 것과 같지만 어쨌든 추가 위성이 북반구의 해당 지역에서 용량을 어떻게 증가시키는지 확인하는 것은 어렵지 않습니다. 대조적으로, 남반구에는 상당한 미사용 용량이 남아 있습니다. 기뻐하십시오, 호주!

사용자 데이터가 위성에 도달하면 어떻게 되나요? 원래 버전에서는 Starlink 위성이 즉시 서비스 지역 근처의 전용 지상국으로 다시 전송했습니다. 이 구성을 "직접 릴레이"라고 합니다. 앞으로 스타링크 위성은 레이저를 통해 서로 통신할 수 있게 될 것이다. 데이터 교환은 인구 밀도가 높은 도시에서 최고조에 이르지만 데이터는 레이저 네트워크를 통해 XNUMX차원으로 분산될 수 있습니다. 실제로 이는 위성 네트워크에 은밀한 통신 백홀 네트워크에 대한 엄청난 기회가 있음을 의미하며, 이는 사용자 데이터가 적절한 위치에서 "지구로 재전송"될 수 있음을 의미합니다. 실제로는 SpaceX 지상국이 다음과 결합될 것으로 보입니다. 교통 교환 노드 도시 외부.

위성 간 통신은 위성이 함께 움직이지 않는 한 결코 쉬운 일이 아닌 것으로 밝혀졌습니다. FCC에 제출된 가장 최근 보고서에는 11개의 서로 다른 위성 궤도 별자리가 보고되어 있습니다. 주어진 그룹 내에서 위성은 동일한 고도, 동일한 각도 및 동일한 이심률로 이동합니다. 이는 레이저가 비교적 쉽게 근접한 위성을 찾을 수 있음을 의미합니다. 그러나 그룹 간 닫힘 속도는 km/초 단위로 측정되므로 가능하면 그룹 간 통신은 짧고 빠르게 제어할 수 있는 마이크로파 링크를 통해 수행되어야 합니다.

궤도군 토폴로지는 빛의 파동입자 이론과 같아서 우리의 예에는 특별히 적용되지는 않지만, 아름답다고 생각해서 기사에 포함시켰습니다. 이 섹션에 관심이 없다면 바로 "기본 물리학의 한계"로 건너뛰십시오.

토러스(또는 도넛)는 두 개의 반경으로 정의된 수학적 객체입니다. 토러스 표면에 원환 모양에 평행하거나 수직으로 원을 그리는 것은 매우 간단합니다. 원환체의 표면에 그릴 수 있는 두 개의 다른 원 계열이 있다는 사실을 발견하면 흥미로울 수 있습니다. 둘 다 중심과 윤곽선 주위의 구멍을 통과합니다. 이것이 소위 "발라르소 서클", 그리고 저는 2015년 Burning Man Tesla 코일용 토로이드를 설계할 때 이 디자인을 사용했습니다.

위성 궤도는 엄밀히 말하면 원이 아닌 타원이지만 Starlink에도 동일한 디자인이 적용됩니다. 여러 궤도면에 있는 4500개의 위성이 모두 같은 각도로 지구 표면 위에서 연속적으로 움직이는 형태를 이루고 있습니다. 특정 위도 이상으로 북쪽을 향하는 형성은 방향을 바꾸어 다시 남쪽으로 이동합니다. 충돌을 피하기 위해 궤도는 약간 길어져 북쪽으로 이동하는 층이 남쪽으로 이동하는 층보다 몇 킬로미터 위(또는 아래)에 있게 됩니다. 아래의 매우 과장된 다이어그램에 표시된 것처럼 이 두 레이어는 모두 함께 부풀어 오른 토러스를 형성합니다.

이 토러스 내에서는 이웃 위성 간에 통신이 수행된다는 점을 상기시켜 드리겠습니다. 일반적으로 레이저 유도를 위한 폐쇄 속도가 너무 높기 때문에 서로 다른 계층의 위성 간에 직접적이고 지속적인 연결이 없습니다. 레이어 간의 데이터 전송 경로는 차례로 토러스 위 또는 아래를 통과합니다.

총 30개의 위성이 ISS 궤도보다 훨씬 뒤에 있는 000개의 중첩된 토리에 위치하게 됩니다! 이 다이어그램은 과장된 편심 없이 이러한 모든 레이어가 어떻게 채워지는지 보여줍니다.

마지막으로 최적의 비행 고도에 대해 생각해야 합니다. 딜레마가 있습니다. 더 작은 빔 크기로 더 큰 처리량을 제공하는 낮은 고도입니까, 아니면 더 적은 수의 위성으로 지구 전체를 덮을 수 있는 높은 고도입니까? 시간이 지남에 따라 SpaceX가 FCC에 보낸 보고서에 따르면 고도가 점점 낮아지는 것으로 나타났습니다. Starship이 개선됨에 따라 더 큰 별자리를 신속하게 배치할 수 있기 때문입니다.

낮은 고도에는 우주 잔해와의 충돌 위험 감소 또는 장비 고장으로 인한 부정적인 결과를 포함하여 다른 이점이 있습니다. 증가된 대기 항력으로 인해 저지대에 있는 Starlink 위성(330km)은 자세 제어를 잃으면 몇 주 안에 불타버릴 것입니다. 실제로 300㎞는 위성이 거의 날지 못하는 고도로, 고도를 유지하려면 크립톤 전기 로켓 엔진을 내장하고 유선형 설계도 필요하다. 이론적으로 전기 로켓 엔진으로 구동되는 상당히 뾰족한 위성은 160km의 고도를 안정적으로 유지할 수 있지만 SpaceX는 용량을 늘리기 위한 몇 가지 트릭이 더 있기 때문에 위성을 그렇게 낮게 발사할 가능성은 없습니다.

기초물리학의 한계

생산이 발전되고 완전히 자동화되고 우주선이 완전히 재사용 가능하더라도 위성 호스팅 비용이 35 이하로 크게 떨어지지는 않을 것 같습니다. 그리고 물리학이 위성에 어떤 제한을 가할지는 아직 완전히 알려지지 않았습니다. . 위 분석에서는 최대 처리량을 80Gbps로 가정합니다. (100개의 빔으로 반올림하면 각 빔은 100Mbps를 전송할 수 있습니다.)

최대 채널 용량 제한은 다음과 같이 설정됩니다. 섀넌-하틀리 정리 대역폭 통계(1+SNR)에 제공됩니다. 대역폭이 제한되는 경우가 많습니다. 사용 가능한 스펙트럼SNR은 위성의 사용 가능한 에너지, 배경 소음 및 채널 간섭으로 인한 것입니다. 안테나 결함. 또 다른 주목할만한 장애물은 처리 속도입니다. 최신 Xilinx Ultrascale+ FPGA는 GTM 직렬 처리량은 최대 58Gb/s입니다.이는 맞춤형 ASIC을 개발하지 않고 채널 정보 용량의 현재 제한을 고려하면 좋습니다. 하지만 그때도 58Gb/초입니다. Ka 또는 V 대역 대역에서 인상적인 주파수 분포가 필요할 것입니다. V(40~75GHz)는 접근 가능한 사이클이 더 많지만, 특히 습한 지역에서는 대기에 더 많이 흡수됩니다.

100개 빔이 실용적인가요? 이 문제에는 빔폭과 위상 배열 요소 밀도라는 두 가지 측면이 있습니다. 빔 폭은 파장을 안테나 직경으로 나눈 값으로 결정됩니다. 디지털 위상 배열 안테나는 여전히 특수 기술이지만 최대 유효 크기는 너비에 따라 결정됩니다. 리플로우 오븐 (약 1m), 무선 주파수 통신을 사용하는 것이 더 비쌉니다. Ka 대역의 파장 폭은 약 1cm인 반면, 빔 폭은 0,01라디안이어야 하며 스펙트럼 폭은 진폭의 50%입니다. 빔 입체각이 1스테라디안(50mm 카메라 렌즈의 적용 범위와 유사)이라고 가정하면 이 영역에서는 2500개의 개별 빔이면 충분합니다. 선형성은 2500개의 빔이 어레이 내에 최소 2500개의 안테나 요소를 필요로 한다는 것을 의미하며, 이는 달성하기 어렵지만 원칙적으로는 가능합니다. 그리고 이 모든 것이 매우 뜨거워질 것입니다!

각각 2500Gb/s를 지원하는 최대 58개의 채널은 엄청난 양의 정보입니다. 대략적으로 말하면 145Tb/s입니다. 비교를 위해 2020년 전체 인터넷 트래픽은 평균 640Tb/초로 예상됨. 위성 인터넷의 근본적으로 낮은 대역폭을 걱정하는 사람들에게 희소식입니다. 30년까지 000개의 위성으로 구성된 집합이 작동하게 되면 글로벌 인터넷 트래픽은 잠재적으로 2026Tb/초에 달할 것입니다. 이 용량의 절반이 특정 시간에 인구 밀도가 높은 지역의 ~800개 위성에 의해 전달된다면 위성당 최대 처리량은 약 500Gbps가 될 것이며 이는 원래 기본 계산보다 800배 더 높습니다. 금융 유입은 잠재적으로 10배 증가합니다.

330km 궤도에 있는 위성의 경우 0,01라디안 빔은 10평방km의 면적을 커버합니다. 맨해튼과 같이 특히 인구 밀도가 높은 지역에서는 최대 300만 명이 이 지역에 살고 있습니다. 모두가 동시에 Netflix(HD 화질 000Mbps)를 시청하기 시작하면 어떻게 될까요? 총 데이터 요청은 7GB/초이며 이는 현재 FPGA 직렬 인터페이스에 의해 부과되는 엄격한 제한의 약 2000배입니다. 이 상황에서 벗어나는 방법은 두 가지가 있으며 그 중 하나만 물리적으로 가능합니다.

첫 번째는 더 많은 위성을 궤도에 올려 언제든지 수요가 높은 지역에 35개 이상의 위성이 있도록 하는 것입니다. 하늘의 허용 가능한 주소 지정 가능 영역과 평균 궤도 고도 1km에 대해 400 스테라디안을 다시 취하면 그룹화 밀도는 0,0002/sq.km, 즉 총 100이 됩니다. 지구의 전체 표면. SpaceX가 선택한 궤도는 북위 000~20도 내에서 인구 밀도가 높은 지역의 적용 범위를 극적으로 증가시키고 이제 40개의 위성 수가 마법처럼 보입니다.

두 번째 아이디어는 훨씬 더 멋지지만, 안타깝게도 실현 불가능합니다. 빔 폭은 위상 배열 안테나의 폭에 따라 결정됩니다. 여러 위성의 여러 어레이가 전력을 결합하여 더 좁은 빔을 생성한다면 어떨까요? 이와 같은 전파 망원경처럼 VLA (매우 큰 안테나 시스템)? 이 방법에는 한 가지 복잡한 문제가 있습니다. 즉, 빔의 위상을 안정화하려면 위성 간의 기초를 밀리미터 이하의 정확도로 신중하게 계산해야 합니다. 그리고 이것이 가능하더라도 하늘에 있는 위성 성좌의 밀도가 낮기 때문에 결과 광선에 측면 돌출부가 포함되지 않을 가능성이 높습니다. 지상에서는 빔 폭이 몇 밀리미터(휴대폰 안테나를 추적하기에 충분함)로 좁아지지만 약한 중간 널링으로 인해 수백만 개가 발생합니다. 감사합니다 얇아진 안테나 어레이의 저주.

각도 다양성에 의한 채널 분리(결국 위성은 하늘을 가로질러 배치되어 있음)가 물리 법칙을 위반하지 않고 처리량을 적절하게 향상시키는 것으로 나타났습니다.

신청

스타링크 고객 프로필은 무엇인가요? 기본적으로 이들은 지붕에 피자 상자 크기의 안테나를 가진 수억 명의 사용자이지만 다른 고소득원도 있습니다.

원격지 및 시골 지역에서는 지상국에 빔폭을 최대화하기 위해 위상 배열 안테나가 필요하지 않으므로 IoT 자산 추적기부터 휴대용 위성 전화, 비상 신호 장치 또는 동물 추적용 과학 장비에 이르기까지 더 작은 가입자 장치가 가능합니다.

밀집된 도시 환경에서 Starlink는 셀룰러 네트워크에 기본 및 백업 백홀을 제공합니다. 각 셀 타워 상단에는 고성능 지상국이 있을 수 있지만 증폭 및 최종 전송을 위해 지상 기반 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다.

마지막으로, 초기 출시 중 혼잡한 지역에서도 대기 시간이 매우 짧은 저궤도 위성에 대한 애플리케이션이 가능합니다. 금융 회사 자체가 여러분의 손에 많은 돈을 투자합니다. 단지 세계 곳곳에서 최소한 조금이라도 더 빨리 중요한 데이터를 얻기 위해서입니다. Starlink를 통한 데이터는 우주를 통해 평소보다 더 긴 이동 거리를 가지지만 진공 상태에서 빛의 전파 속도는 석영 유리보다 50% 더 빠르며 이는 장거리 전송 시 차이를 상쇄하고도 남습니다.

부정적인 결과

마지막 섹션에서는 부정적인 결과를 다룹니다. 이 기사의 목적은 프로젝트에 대한 오해를 없애기 위한 것이며, 논란으로 인해 발생할 수 있는 부정적인 결과가 가장 우려됩니다. 불필요한 해석은 자제하고 약간의 정보를 드리겠습니다. 저는 아직 천리안도 아니고 SpaceX 내부 인사도 없습니다.

제 생각에는 가장 심각한 결과는 인터넷 접속의 증가에서 비롯됩니다. 내 고향인 패서디나(Pasadena)는 여러 천문대, 세계적 수준의 대학, 주요 NASA 시설이 있는 백만 명이 넘는 인구가 살고 있는 활기차고 기술에 정통한 도시입니다. 심지어 인터넷 서비스에 관한 선택의 여지가 제한되어 있습니다. 미국과 전 세계에서 인터넷은 임대료를 추구하는 공공 서비스가 되었으며, ISP는 아늑하고 비경쟁적인 환경에서 한 달에 50천만 달러를 벌려고 노력하고 있습니다. 아마도 아파트와 주거용 건물에 제공되는 모든 서비스는 공동 서비스이지만 인터넷 서비스의 품질은 물, 전기 또는 가스보다 낮습니다.

현 상태의 문제는 물, 전기, 가스와 달리 인터넷이 아직 초기 단계이고 빠르게 성장하고 있다는 점입니다. 우리는 끊임없이 새로운 용도를 찾고 있습니다. 가장 혁신적인 것은 아직 발견되지 않았지만 패키지 계획은 경쟁과 혁신의 가능성을 억누릅니다. 수십억의 사람들이 남겨졌습니다 디지털 혁명 출생 상황 때문이거나, 자신의 나라가 해저 케이블 경로에서 너무 멀기 때문입니다. 인터넷은 여전히 ​​정지궤도 위성을 통해 엄청난 가격으로 지구의 넓은 지역으로 전달되고 있습니다.

하늘에서 인터넷을 지속적으로 배포하는 스타링크는 이 모델을 위반합니다. 나는 아직 수십억 명의 사람들을 인터넷에 연결하는 더 좋은 방법을 모릅니다. SpaceX는 인터넷 서비스 제공업체가 되고 잠재적으로 Google 및 Facebook과 경쟁할 수 있는 인터넷 회사가 되기 위한 궤도에 있습니다. 나는 당신이 이것에 대해 생각하지 않았을 것이라고 확신합니다.

위성 인터넷이 최선의 선택인지는 확실하지 않습니다. SpaceX와 SpaceX만이 광범위한 위성군을 빠르게 생성할 수 있는 위치에 있습니다. 우주선 발사에 대한 정부-군 독점을 깨뜨리는 데 XNUMX년이 걸렸기 때문입니다. 이리듐이 시장에서 휴대폰의 XNUMX배를 능가한다고 해도 기존 발사대를 사용하여 널리 채택되지는 못할 것입니다. SpaceX와 그 독특한 비즈니스 모델이 없었다면 글로벌 위성 인터넷은 절대 일어나지 않았을 가능성이 높습니다.

두 번째로 큰 타격은 천문학에 미칠 것이다. 스타링크 위성 60기의 첫 발사 이후 국제 천문계에서는 위성의 수가 몇 배로 늘어나면 밤하늘 접근이 차단될 것이라는 비판이 쏟아졌다. 천문학자들 사이에는 망원경이 가장 큰 사람이 가장 멋지다는 말이 있다. 과장하지 않고 현대에 천문학을 한다는 것은 빛 공해와 기타 소음의 원인이 증가하는 배경에서 분석의 질을 향상시키기 위한 끊임없는 노력을 연상시키는 어려운 작업입니다.

천문학자에게 가장 필요하지 않은 것은 망원경의 초점에서 번쩍이는 수천 개의 밝은 위성입니다. 실제로 최초의 이리듐 별자리는 지구의 작은 영역에 햇빛을 반사하는 대형 패널로 인해 "플레어"를 생성하는 것으로 악명을 얻었습니다. 그들은 달의 XNUMX분의 XNUMX의 밝기에 도달했고 때로는 실수로 민감한 천문 센서를 손상시키기도 했습니다. Starlink가 전파 천문학에 사용되는 전파 대역을 침공할 것이라는 두려움도 근거 없는 것은 아닙니다.

위성 추적 앱을 다운로드하면 맑은 저녁 하늘에 수십 개의 위성이 날아다니는 모습을 볼 수 있습니다. 위성은 일몰 후와 새벽이 되기 전에 볼 수 있지만 태양 광선이 비출 때만 볼 수 있습니다. 나중에 밤에는 위성이 지구의 그림자에 보이지 않습니다. 아주 작고 아주 멀리 떨어져 있으며 매우 빠르게 움직입니다. 그들이 먼 별을 XNUMX분의 XNUMX초도 안 되는 시간 동안 가릴 가능성이 있지만, 이것을 발견하는 것조차 치질이 될 것이라고 생각합니다.

하늘 조명에 대한 강한 우려는 첫 번째 발사 위성의 층이 지구의 터미네이터 근처에 건설되었다는 사실에서 비롯되었습니다. 밤마다 유럽은 여름이었고 저녁 황혼에 하늘을 날아가는 위성의 서사시를 보았습니다. 또한 FCC 보고서를 기반으로 한 시뮬레이션에 따르면 천문 박명이 지나간 후에도 1150km 궤도의 위성을 볼 수 있는 것으로 나타났습니다. 일반적으로 황혼은 시민, 해상 및 천문학의 세 단계를 거칩니다. 태양이 수평선 아래 각각 6도, 12도, 18도에 있을 때. 천문학적 황혼이 끝날 때, 태양 광선은 천정 표면으로부터 약 650km 떨어져 있으며, 이는 대기와 대부분의 낮은 지구 궤도를 훨씬 넘어선 것입니다. 의 데이터를 기반으로 스타링크 홈페이지, 나는 모든 위성이 600km 이하의 고도에 배치 될 것이라고 믿습니다. 이 경우 황혼에는 볼 수 있지만 해가 진 후에는 볼 수 없으므로 천문학에 대한 잠재적인 영향이 크게 줄어듭니다.

세 번째 문제는 궤도에 있는 잔해입니다. 안에 이전 게시물 나는 600km 이하의 위성과 잔해가 몇 년 안에 궤도에서 벗어날 것이라고 지적했습니다. 대기의 항력으로 인해 케슬러 증후군의 가능성이 크게 줄어듭니다. SpaceX는 마치 우주 쓰레기에 전혀 관심이 없는 것처럼 흙을 만지작거리고 있습니다. 여기서 저는 Starlink 구현의 세부 사항을 보고 있는데 궤도에 있는 잔해의 양을 줄이는 더 나은 방법을 상상하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

위성은 고도 350km까지 발사된 후 내장 엔진을 사용하여 의도한 궤도로 날아갑니다. 발사 중에 사망한 모든 위성은 몇 주 내에 궤도를 벗어나게 되며 다음 천년 동안 더 높은 곳의 궤도를 돌지 않게 됩니다. 이 배치에는 전략적으로 무료 입장 테스트가 포함됩니다. 또한 Starlink 위성은 단면이 평평하므로 고도 제어를 잃으면 밀도가 높은 대기층으로 들어갑니다.

SpaceX가 스퀴브 대신 대체 장착 유형을 사용하여 우주 비행의 선구자가 되었다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다. 거의 모든 발사 현장에서는 스테이지, 위성, 페어링 등을 배치할 때 스퀴브를 사용하므로 잠재적인 잔해의 양이 늘어납니다. 또한 SpaceX는 의도적으로 상부 스테이지를 궤도에서 제거하여 우주에 영원히 매달려 있는 것을 방지함으로써 가혹한 우주 환경에서 성능이 저하되거나 분해되지 않도록 합니다.

마지막으로 제가 언급하고 싶은 마지막 문제는 SpaceX가 자체 인터넷 독점을 창출하여 기존 인터넷 독점을 대체할 가능성입니다. 틈새 시장에서는 SpaceX가 이미 발사를 독점하고 있습니다. 우주에 대한 접근을 보장하려는 경쟁 정부의 열망만이 대형 독점 방산업체가 종종 조립하는 값비싸고 구식 미사일이 폐기되는 것을 방지합니다.

SpaceX가 2030년에 매년 6000개의 위성을 발사하고 예전에는 몇 개의 스파이 위성을 발사하는 것을 상상하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 저렴하고 안정적인 위성 SpaceX는 타사 장치용 "랙 공간"을 판매합니다. 우주용 카메라를 만들 수 있는 대학이라면 전체 우주 플랫폼을 구축하는 비용을 부담하지 않고도 카메라를 궤도에 발사할 수 있을 것입니다. 우주에 대한 이러한 진보적이고 무제한적인 접근을 통해 Starlink는 이미 위성과 연관되어 있는 반면, 역사적인 제조업체는 과거의 일이 되어가고 있습니다.

역사에는 Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM과 같이 이름이 유명해질 정도로 시장에서 거대한 틈새 시장을 점유한 미래 지향적인 기업의 예가 포함되어 있습니다.

문제는 선구적인 기업이 시장 점유율을 유지하기 위해 반경쟁적 관행에 가담할 때 발생할 수 있지만, 이는 레이건 대통령 이후 종종 허용된 일입니다. SpaceX는 Starlink 독점을 유지하여 다른 위성 별자리 개발자가 빈티지 소련 로켓에 위성을 발사하도록 강요할 수 있습니다. 유사한 조치가 취해졌습니다. 유나이티드 항공기 및 운송 회사, 우편물 운송 가격 고정과 함께 1934년에 붕괴로 이어졌습니다. 다행스럽게도 SpaceX가 재사용 가능한 로켓에 대한 절대적인 독점권을 영원히 유지할 가능성은 낮습니다.

더욱 우려스러운 점은 SpaceX가 수만 개의 저궤도 위성을 배치하는 것이 공유지의 선택으로 설계될 수 있다는 것입니다. 개인적인 이익을 추구하는 민간 회사는 한때 공개적으로 접근 가능하고 비어 있던 궤도 위치를 영구적으로 소유하고 있습니다. 그리고 SpaceX의 혁신 덕분에 실제로 진공 상태에서 돈을 벌 수 있게 되었지만 SpaceX의 지적 자본의 대부분은 수십억 달러의 연구 예산으로 구축되었습니다.

한편으로는 민간 투자, 연구 개발 자금을 보호하는 법률이 필요합니다. 이러한 보호가 없으면 혁신가는 야심찬 프로젝트에 자금을 조달할 수 없으며 그러한 보호가 제공되는 곳으로 회사를 이전할 것입니다. 어쨌든 이익이 창출되지 않아 국민이 고통을 겪는다. 다른 한편으로, 공공재를 합병하는 지대를 추구하는 민간 기업으로부터 하늘을 포함한 공유지의 명목 소유자인 사람들을 보호할 법이 필요합니다. 그 자체로는 둘 중 어느 것도 사실이 아니며 심지어 가능하지도 않습니다. SpaceX의 개발은 이 새로운 시장에서 중간 지점을 찾을 수 있는 기회를 제공합니다. 이는 혁신의 빈도를 극대화하고 사회복지 창출을 극대화할 때 찾아낸 것임을 이해하게 될 것입니다.

마지막 생각들

나는 다른 기사를 마친 직후에 이 기사를 썼습니다. 스타쉽에 대해. 더운 한 주였습니다. 스타쉽과 스타링크는 모두 우리 눈앞에서, 우리 삶 속에서 만들어지고 있는 혁신적인 기술입니다. 손주들이 자라는 모습을 보면 제가 어렸을 때 휴대폰(박물관 전시물)도 없었고, 공공 인터넷 자체도 없었다는 사실보다는 제가 스타링크보다 나이가 많다는 사실에 더 놀라실 것입니다.

부자와 군대는 오랫동안 위성 인터넷을 사용해 왔지만, 스타쉽 없이 어디에나 있고 흔하며 저렴한 스타링크는 불가능합니다.

오랫동안 출시에 대해 이야기 해 왔지만 매우 저렴하고 흥미로운 플랫폼 인 Starship은 Starlink 없이는 불가능합니다.

유인 우주 탐사는 오랫동안 이야기되어 왔는데, 만약 여러분이… 제트 전투기 조종사이자 신경외과 의사, 그러면 녹색 불이 들어옵니다. Starship과 Starlink를 통해 인간의 우주 탐사는 궤도 전초기지에서 깊은 우주의 산업화된 도시에 이르기까지 아주 가까운 미래에 달성 가능한 일입니다.

출처 : habr.com