Atsakomybės neigimas. Straipsnis yra išplėstas, taisytas ir atnaujintas vertimas Natanas Hurstas. Taip pat panaudota kai kuri informacija iš straipsnio apie statant galutinę medžiagą.
Tarp astronomų yra teorija (o gal ir įspėjamasis pasakojimas), vadinamas Kesslerio sindromu, pavadintas NASA astrofiziko, kuris jį pasiūlė 1978 m., vardu. Pagal šį scenarijų orbitoje skriejantis palydovas ar koks nors kitas objektas netyčia atsitrenkia į kitą ir subyra į dalis. Šios dalys sukasi aplink Žemę dešimčių tūkstančių kilometrų per valandą greičiu, sunaikindamos viską savo kelyje, įskaitant kitus palydovus. Tai sukelia katastrofišką grandininę reakciją, kuri baigiasi milijonų neveikiančių kosminių šiukšlių debesiu, kuris be galo skrieja aplink planetą.
Dėl tokio įvykio netoli Žemės esanti erdvė gali tapti nenaudinga, sunaikinti visus į ją siunčiamus naujus palydovus ir galbūt visiškai užblokuoti prieigą prie kosmoso.
Taigi, kai „SpaceX (Federalinė ryšių komisija – Federalinė ryšių komisija, JAV) nusiųsti 4425 palydovus į žemos Žemės orbitą (LEO, žemos Žemės orbita), kad būtų sukurtas pasaulinis spartaus interneto tinklas, FCC dėl to susirūpino. Daugiau nei metus veikianti įmonė komisijos ir konkurentų peticijos, pateiktos atmesti paraišką, įskaitant „orbitos šiukšlių mažinimo plano“ pateikimą, siekiant sumažinti Keslerio apokalipsės baimes. Kovo 28 d. FCC patvirtino „SpaceX“ paraišką.
Kosminės šiukšlės nėra vienintelis dalykas, kuris kelia nerimą FCC, o „SpaceX“ nėra vienintelė organizacija, bandanti sukurti naujos kartos palydovų žvaigždynus. Keletas įmonių, tiek naujų, tiek senų, naudojasi naujomis technologijomis, kuria naujus verslo planus ir prašo FCC prieigos prie tam tikros komunikacijos spektro dalies, kurios joms reikia, kad Žemė būtų aprūpinta greitu ir patikimu internetu.
Dalyvauja dideli vardai – nuo Richardo Bransono iki Elono Musko – kartu su dideliais pinigais. Bransono „OneWeb“ iki šiol surinko 1,7 mlrd. USD, o „SpaceX“ prezidentas ir COO Gwynne Shotwell įvertino projekto vertę 10 mlrd.
Žinoma, yra didelių problemų, o istorija byloja, kad jų poveikis visiškai nepalankus. Gerieji bando panaikinti skaitmeninę atskirtį nepakankamai aptarnaujamuose regionuose, o blogi vaikinai į raketas iškelia nelegalius palydovus. Ir visa tai atsiranda, kai sparčiai auga duomenų perdavimo paklausa: 2016 m. pasaulinis interneto srautas viršijo 1 sekstilijoną baitų, remiantis Cisco ataskaita, užbaigiančia zettabaitų erą.
Jei tikslas yra užtikrinti gerą interneto prieigą ten, kur jos anksčiau nebuvo, palydovai yra protingas būdas tai pasiekti. Tiesą sakant, įmonės tai daro dešimtmečius, naudodamos didelius geostacionarius palydovus (GSO), kurie yra labai aukštose orbitose, kur sukimosi periodas yra lygus Žemės sukimosi greičiui, todėl jie yra fiksuojami tam tikrame regione. Tačiau išskyrus keletą siaurai sukoncentruotų užduočių, pavyzdžiui, Žemės paviršiaus tyrinėjimas naudojant 175 žemos orbitos palydovus ir 7 petabaitų duomenų perdavimas į Žemę 200 Mbps greičiu arba krovinio sekimo ar tinklo teikimo užduotis. prieigos karinėse bazėse, tokio tipo palydovinis ryšys nebuvo pakankamai greitas ir patikimas, kad galėtų konkuruoti su šiuolaikiniu šviesolaidiniu ar kabeliniu internetu.
Negeostacionariems palydovams (Non-GSO) priskiriami palydovai, veikiantys vidutinėje Žemės orbitoje (MEO), esantys 1900 35000–1900 XNUMX km aukštyje virš Žemės paviršiaus, ir žemos Žemės orbitos (LEO) palydovai, skriejantys mažesniame nei XNUMX km aukštyje. . Šiandien LEO tampa itin populiarūs ir artimiausiu metu tikimasi, kad jei ne visi palydovai bus tokie, tai tikrai bus.
Tuo tarpu negeostacionarių palydovų reglamentai jau seniai egzistuoja ir yra padalinti tarp agentūrų JAV ir už jos ribų: NASA, FCC, DOD, FAA ir net JT Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga dalyvauja žaidime.
Tačiau technologiniu požiūriu yra keletas didelių privalumų. Palydovo kūrimo kaina sumažėjo, nes tobulėjant mobiliesiems telefonams pagerėjo giroskopai ir baterijos. Juos taip pat atpigo paleisti, iš dalies dėl mažesnio pačių palydovų dydžio. Padidėjo talpa, tarppalydovinis ryšys padarė sistemas greitesnes, o dideli indai, nukreipti į dangų, išeina iš mados.
Vienuolika kompanijų pateikė paraiškas FCC kartu su SpaceX, kiekviena sprendžia problemą savaip.
Elonas Muskas paskelbė apie „SpaceX Starlink“ programą 2015 m. ir atidarė įmonės filialą Sietle. Jis darbuotojams pasakė: „Mes norime pakeisti palydovinį ryšį taip pat, kaip padarėme revoliuciją raketų moksle“.
2016 m. bendrovė pateikė prašymą Federalinei ryšių komisijai, prašydama leidimo nuo dabar iki 1600 m. paleisti 800 2021 (vėliau sumažintų iki 2024) palydovų, o likusius paleisti iki 83 m. Šie arti Žemės esantys palydovai skries XNUMX skirtingose orbitinėse plokštumose. Žvaigždynas, kaip vadinama palydovų grupė, bendraus vienas su kitu per borto optinio (lazerinio) ryšio ryšius, kad duomenys galėtų būti nukreipti per dangų, o ne grįžti į žemę – pereiti per ilgą „tiltą“, o ne siunčiamas aukštyn ir žemyn.
Lauke klientai įdiegs naujo tipo terminalą su elektroniniu būdu valdomomis antenomis, kurios automatiškai prisijungs prie šiuo metu geriausią signalą siūlančio palydovo – panašiai kaip mobilusis telefonas pasirenka bokštus. LEO palydovams judant Žemės atžvilgiu, sistema persijungs tarp jų maždaug kas 10 minučių. Kadangi sistema naudosis tūkstančiai žmonių, visada bus galima rinktis iš mažiausiai 20, teigia Patricia Cooper, „SpaceX“ palydovų operacijų viceprezidentė.
Antžeminis terminalas turėtų būti pigesnis ir lengviau montuojamas nei tradicinės palydovinės antenos, kurios turi būti fiziškai orientuotos į tą dangaus dalį, kurioje yra atitinkamas geostacionarus palydovas. „SpaceX“ teigia, kad terminalas nebus didesnis už picos dėžutę (nors nenurodo, kokio dydžio pica ji bus).
Ryšys bus teikiamas dviem dažnių juostomis: Ka ir Ku. Abu priklauso radijo spektrui, nors naudoja daug aukštesnius dažnius nei stereofoniniams. Ka juosta yra aukštesnė iš dviejų, jos dažniai yra nuo 26,5 GHz iki 40 GHz, o Ku juosta yra nuo 12 GHz iki 18 GHz spektre. „Starlink“ gavo FCC leidimą naudoti tam tikrus dažnius, paprastai aukštyn iš terminalo į palydovą veiks nuo 14 GHz iki 14,5 GHz, o žemyn – nuo 10,7 GHz iki 12,7 GHz, o likusi dalis bus naudojama telemetrijai. sekimo ir valdymo, taip pat palydovų prijungimui prie antžeminio interneto.
Be FCC pateiktų dokumentų, „SpaceX“ tylėjo ir dar neatskleidė savo planų. Ir sunku žinoti kokias nors technines detales, nes „SpaceX“ valdo visą sistemą – nuo komponentų, kurie pateks į palydovus, iki raketų, kurios pakels juos į dangų. Tačiau, kad projektas būtų sėkmingas, priklausys nuo to, ar paslauga gali pasiūlyti greitį, panašų į panašios kainos šviesolaidį arba geresnį nei, kartu su patikimumu ir gera vartotojo patirtimi.
Vasario mėnesį „SpaceX“ paleido pirmuosius du „Starlink“ palydovų prototipus, kurie yra cilindro formos su sparnus primenančiomis saulės baterijomis. Tintinas A ir B yra maždaug metro ilgio, o Muskas per Twitter patvirtino, kad jie sėkmingai bendravo. Jei prototipai ir toliau veiks, iki 2019 m. prie jų prisijungs šimtai kitų. Kai sistema pradės veikti, „SpaceX“ nuolat keis nebeeksploatuojamus palydovus, kad nesusidarytų kosminių šiukšlių, sistema nurodys jiems nuleisti orbitas tam tikru momentu, o po to jie pradės kristi ir sudegs. atmosfera. Žemiau esančiame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip Starlink tinklas atrodo po 6 paleidimų.
Truputis istorijos
Devintajame dešimtmetyje HughesNet buvo palydovinės technologijos novatorius. Ar žinote tas pilkas lėkštės dydžio antenas, kurias „DirecTV“ montuoja namų išorėje? Jie kilę iš HughesNet, kuris pats kilo iš aviacijos pradininko Howardo Hugheso. „Mes išradome technologiją, kuri leidžia teikti interaktyvų ryšį per palydovą“, – sako EVP Mike'as Cookas.
Tais laikais „Hughes Network Systems“ priklausė „DirecTV“ ir valdė didelius geostacionarius palydovus, kurie perdavė informaciją televizoriams. Tada ir dabar įmonė taip pat siūlė paslaugas verslui, pavyzdžiui, tvarko kredito kortelių operacijas degalinėse. Pirmasis komercinis klientas buvo „Walmart“, kuris norėjo sujungti darbuotojus visoje šalyje su namų biuru Bentonvilyje.
Dešimtojo dešimtmečio viduryje įmonė sukūrė hibridinę interneto sistemą, pavadintą DirecPC: vartotojo kompiuteris telefono ryšiu išsiuntė užklausą į interneto serverį ir gavo atsakymą per palydovą, kuris perdavė prašomą informaciją į vartotojo lėkštę. daug didesniu greičiu, nei galėtų užtikrinti telefono ryšys.
Maždaug 2000 m. Hughes pradėjo siūlyti dvikryptės tinklo prieigos paslaugas. Tačiau išlaikyti paslaugos kainą, įskaitant klientų įrangos kainą, pakankamai maža, kad žmonės galėtų ją nusipirkti, buvo iššūkis. Norėdami tai padaryti, bendrovė nusprendė, kad jai reikia savo palydovų, ir 2007 m. ji paleido „Spaceway“. Pasak Hugheso, šis ir šiandien naudojamas palydovas buvo ypač svarbus paleidimo metu, nes jis pirmasis palaikė integruotą paketų perjungimo technologiją ir iš esmės tapo pirmuoju kosminiu komutatoriumi, pašalinusiu papildomą antžeminės stoties šuolį ryšiams. kitas. Jo talpa viršija 10 Gbit/s, 24 atsakikliai po 440 Mbit/s, leidžiantys individualiems abonentams perduoti iki 2 Mbit/s, o siuntimui – iki 5 Mbit/s. Spaceway 1 buvo pagamintas Boeing pagal palydovinę platformą Boeing 702. Įrenginio paleidimo svoris buvo 6080 kg. Šiuo metu „Spaceway 1“ yra vienas sunkiausių komercinių erdvėlaivių (SC) – mėnesiu anksčiau jis sumušė palydovo „Inmarsat 5 F4“, paleisto naudojant nešančiąją raketą „Atlas 1“ (5959 kg), rekordą. Nors sunkiausias komercinis GSO, pasak Vikipedijos, pradėtas 2018 m., sveria 7 tonas. Įrenginyje yra Ka-band relės naudingoji apkrova (RP). PN apima valdomą 2 metrų fazuotą antenos matricą, kurią sudaro 1500 elementų. PN sudaro kelių spindulių aprėptį, kad būtų užtikrintas įvairių TV programų tinklų transliavimas skirtinguose regionuose. Tokia antena leidžia lanksčiai panaudoti erdvėlaivių galimybes besikeičiančiomis rinkos sąlygomis.
Tuo tarpu bendrovė „Viasat“ maždaug dešimtmetį skyrė tyrimams ir plėtrai, kol 2008 m. paleido savo pirmąjį palydovą. Šis palydovas, vadinamas ViaSat-1, įtraukė keletą naujų technologijų, tokių kaip spektro pakartotinis naudojimas. Tai leido palydovui pasirinkti iš skirtingų dažnių juostos pločių, kad būtų galima perduoti duomenis į Žemę be trukdžių, net jei jis perduoda duomenis kartu su kito palydovo pluoštu, jis galėjo pakartotinai panaudoti tą spektro diapazoną jungtims, kurios nebuvo gretimos.
Tai užtikrino didesnį greitį ir našumą. Pasak „Viasat“ prezidento Ricko Baldridge'o, kai jis buvo pradėtas eksploatuoti, jo pralaidumas buvo 140 Gbps, ty daugiau nei visi kiti palydovai kartu aprėpia JAV.
„Palydovinė rinka tikrai buvo skirta žmonėms, kurie neturėjo pasirinkimo“, – sako Baldrige. „Jei negalėjote gauti prieigos kitu būdu, tai buvo paskutinė priemonė. Iš esmės jis aprėpė visur, bet iš tikrųjų neturėjo daug duomenų. Todėl ši technologija daugiausia buvo naudojama tokioms užduotims kaip sandoriai degalinėse.
Bėgant metams HughesNet (dabar priklauso EchoStar) ir Viasat kūrė vis greitesnius geostacionarius palydovus. „HughesNet“ išleido „EchoStar XVII“ (120 Gbps) 2012 m., „EchoStar XIX“ (200 Gbps) – 2017 m., o 2021 m. planuoja paleisti „EchoStar XXIV“, kuri, bendrovės teigimu, vartotojams pasiūlys 100 Mbps.
„ViaSat-2“ buvo paleista 2017 m., o dabar jo pajėgumas yra apie 260 Gbit/s, o 3 arba 2020 m. planuojami trys skirtingi „ViaSat-2021“, kurių kiekvienas apims skirtingas pasaulio dalis. „Viasat“ teigė, kad kiekvienos iš trijų „ViaSat-3“ sistemų pralaidumas bus terabitų per sekundę, du kartus didesnis nei visų kitų aplink Žemę skriejančių palydovų.
„Turime tiek daug pajėgumų erdvėje, kad tai keičia visą šio srauto perdavimo dinamiką. Nėra jokių apribojimų, kas gali būti teikiama“, – sako DK Sachdev, palydovų ir telekomunikacijų technologijų konsultantas, dirbantis „LeoSat“, vienoje iš LEO žvaigždyną paleidžiančių įmonių. „Šiandien visi palydovų trūkumai šalinami po vieną.
Visos šios greičio lenktynės atsirado dėl priežasties, nes internetas (dvipusis ryšys) pradėjo išstumti televiziją (vienpusis ryšys) kaip paslaugą, naudojančią palydovus.
„Palydovinė pramonė labai ilgai siautėja, aiškindama, kaip ji pereis nuo vienakrypčio vaizdo perdavimo iki visiško duomenų perdavimo“, – sako Ronaldas van der Breggenas, „LeoSat“ atitikties direktorius. „Yra daug nuomonių, kaip tai padaryti, ką daryti, kokią rinką aptarnauti.
Viena problema išlieka
Delsimas. Skirtingai nuo bendro greičio, delsa yra laikas, kurio reikia užklausai nukeliauti iš kompiuterio į paskirties vietą ir atgal. Tarkime, paspaudę nuorodą svetainėje, ši užklausa turi nukeliauti į serverį ir grįžti atgal (kad serveris sėkmingai gavo užklausą ir ruošiasi pateikti jums prašomą turinį), po to tinklalapis įkeliamas.
Kiek laiko užtrunka įkelti svetainę, priklauso nuo jūsų ryšio greičio. Laikas, kurio reikia atsisiuntimo užklausai įvykdyti, yra delsa. Paprastai jis matuojamas milisekundėmis, todėl naršant internete jo nepastebima, tačiau tai svarbu žaidžiant internetinius žaidimus. Tačiau yra faktų, kai vartotojai iš Rusijos Federacijos sugebėjo ir sugeba žaisti kai kuriuos žaidimus internete net tada, kai delsa (ping) yra beveik viena sekundė.
Vėlavimas šviesolaidinėje sistemoje priklauso nuo atstumo, bet dažniausiai siekia kelias mikrosekundes vienam kilometrui; pagrindinis delsos laikas atsiranda iš įrangos, nors esant didelio ilgio optinėms jungtims vėlavimas yra reikšmingesnis dėl to, kad šviesolaidyje -optinė ryšio linija (FOCL) šviesos greitis yra tik 60% šviesos greičio vakuume, be to, labai priklauso nuo bangos ilgio. Pasak Baldrige, delsa, kai siunčiate užklausą į GSO palydovą, yra apie 700 milisekundžių - šviesa erdvės vakuume sklinda greičiau nei šviesolaidžiu, tačiau tokio tipo palydovai yra toli, todėl tai užtrunka taip ilgai. Be žaidimų, ši problema svarbi vaizdo konferencijoms, finansinėms operacijoms ir akcijų rinkai, daiktų interneto stebėjimui ir kitoms programoms, kurios priklauso nuo sąveikos greičio.
Tačiau kiek reikšminga yra delsos problema? Didžioji visame pasaulyje naudojamo pralaidumo dalis skirta vaizdo įrašams. Kai vaizdo įrašas veikia ir tinkamai saugomas buferis, delsa tampa mažiau svarbi, o greitis tampa daug svarbesnis. Nenuostabu, kad „Viasat“ ir „HughesNet“ linkę sumažinti daugumos programų delsos svarbą, nors abu stengiasi jį sumažinti savo sistemose. „HughesNet“ naudoja algoritmą, kad nustatytų srauto prioritetus pagal tai, į ką vartotojai atkreipia dėmesį, kad optimizuotų duomenų pateikimą. „Viasat“ paskelbė apie vidutinės žemės orbitos (MEO) palydovų žvaigždyno įdiegimą, kuris papildytų esamą tinklą, kuris turėtų sumažinti delsą ir išplėsti aprėptį, įskaitant aukštas platumas, kur pusiaujo GSO vėlavimas yra didesnis.
„Mes tikrai orientuojamės į didelę apimtį ir labai, labai mažas kapitalo sąnaudas, kad galėtume panaudoti tą kiekį“, - sako Baldrige. „Ar delsa tokia pat svarbi kaip ir kitos mūsų palaikomos rinkos funkcijos“?
Nepaisant to, yra sprendimas: LEO palydovai vis dar yra daug arčiau vartotojų. Taigi tokios kompanijos kaip „SpaceX“ ir „LeoSat“ pasirinko šį maršrutą, planuodamos dislokuoti daug mažesnių, artimesnių palydovų, kurių numatomas delsos laikas vartotojams yra 20–30 milisekundžių.
„Tai yra kompromisas, nes jie yra žemesnėje orbitoje, todėl LEO sistema gauna mažiau delsos, bet turite sudėtingesnę sistemą“, - sako Cookas. „Norint užbaigti žvaigždyną, reikia turėti bent šimtus palydovų, nes jie yra žemoje orbitoje ir juda aplink Žemę, greičiau pereidami už horizonto ir išnykdami... ir reikia turėti antenų sistemą, kuri galėtų sekti juos“.
Tačiau verta prisiminti dvi istorijas. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Billas Gatesas ir keli jo partneriai investavo apie milijardą dolerių į projektą, pavadintą Teledesic, siekdamas teikti plačiajuostį ryšį tose srityse, kurios negalėjo sau leisti tinklo arba netrukus pamatys šviesolaidinių linijų. Reikėjo sukurti 90 (vėliau iki 840) LEO palydovų žvaigždyną. Jos įkūrėjai kalbėjo apie delsos problemos sprendimą ir 288 m. paprašė FCC naudoti Ka-band spektrą. Skamba pažįstamai?
„Teledesic“ suvalgė apie 9 milijardus dolerių, kol žlugo 2003 m.
„Idėja tada nepasiteisino dėl didelių priežiūros ir paslaugų galutiniam vartotojui kaštų, tačiau dabar tai atrodo įmanoma“, – sako , Kalifornijos valstijos universiteto Dominguez Hills informacinių sistemų profesorius, kuris stebi LEO sistemas nuo tada, kai pasirodė Teledesic. "Technologijos nebuvo pakankamai pažengusios tam."
Moore'o įstatymas ir mobiliųjų telefonų baterijos, jutiklių ir procesorių technologijos patobulinimai suteikė LEO žvaigždynams antrą galimybę. Dėl padidėjusios paklausos ekonomika atrodo viliojanti. Tačiau kol vyko Teledesic saga, kita pramonės šaka įgijo svarbios patirties paleidžiant ryšių sistemas į kosmosą. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Iridium, Globalstar ir Orbcomm kartu paleido daugiau nei 90 žemos orbitos palydovų, kad užtikrintų mobiliojo telefono aprėptį.
„Viso žvaigždyno sukūrimas užtrunka kelerius metus, nes reikia daugybės paleidimų, o tai tikrai brangu“, – sako Zachas Manchesteris, Stanfordo universiteto aeronautikos ir astronautikos docentas. „Per, tarkime, penkerius metus, antžeminių ląstelių bokštų infrastruktūra išsiplėtė iki taško, kai aprėptis yra tikrai gera ir pasiekia daugumą žmonių.
Visos trys įmonės greitai bankrutavo. Ir nors kiekvienas iš naujo išrado save, siūlydamas mažesnį paslaugų spektrą konkretiems tikslams, pavyzdžiui, avariniams švyturiams ir krovinio sekimui, nė vienam nepavyko pakeisti bokšto mobiliojo telefono paslaugos. Pastaruosius kelerius metus „SpaceX“ pagal sutartį paleido palydovus „Iridium“.
„Mes matėme šį filmą anksčiau“, – sako Mančesteris. „Aš nematau nieko iš esmės kitokio dabartinėje situacijoje.
Konkurencija
„SpaceX“ ir 11 kitų korporacijų (ir jų investuotojų) laikosi kitokios nuomonės. „OneWeb“ šiais metais paleidžia palydovus, o paslaugos turėtų prasidėti jau kitais metais, o 2021 ir 2023 m. – daugiau žvaigždynų, kurių galutinis tikslas – 1000 Tbps iki 2025 m. O3b, dabar SAS dukterinė įmonė, turi 16 MEO palydovų, kurie veikia keletą metų. „Telesat“ jau eksploatuoja GSO palydovus, tačiau planuoja LEO sistemą 2021 m., kurioje bus optiniai ryšiai, kurių delsa nuo 30 iki 50 ms.
„Astranis“ taip pat turi palydovą geosinchroninėje orbitoje ir per ateinančius kelerius metus bus dislokuota daugiau. Nors jie neišsprendžia delsos problemos, bendrovė siekia radikaliai sumažinti išlaidas bendradarbiaudama su vietiniais interneto tiekėjais ir kurdama mažesnius, daug pigesnius palydovus.
„LeoSat“ taip pat planuoja paleisti pirmąją palydovų seriją 2019 m., o užbaigti žvaigždyną 2022 m. Jie skris aplink Žemę 1400 km aukštyje, optiniais ryšiais jungsis su kitais tinklo palydovais ir perduos informaciją aukštyn ir žemyn Ka juosta. Jie įgijo reikiamą spektrą tarptautiniu mastu, sako Richardas van der Breggenas, „LeoSat“ generalinis direktorius, ir netrukus tikisi FCC patvirtinimo.
Van der Breggen teigimu, spartesnio palydovinio interneto siekis daugiausia buvo pagrįstas didesnių, greitesnių palydovų, galinčių perduoti daugiau duomenų, kūrimu. Jis tai vadina „vamzdžiu“: kuo didesnis vamzdis, tuo labiau juo gali prasiveržti internetas. Tačiau tokios įmonės kaip jis randa naujų tobulinimo sričių, pakeisdamos visą sistemą.
„Įsivaizduokite mažiausio tipo tinklą – du Cisco maršrutizatorius ir laidą tarp jų“, – sako van der Breggenas. „Visi palydovai suteikia laidą tarp dviejų dėžių... mes pristatysime į kosmosą visą trijų komplektą.
„LeoSat“ planuoja dislokuoti 78 palydovus, kurių kiekvienas yra didelio valgomojo stalo dydžio ir sveria apie 1200 kg. Sukurta Iridium, juose yra keturios saulės baterijos ir keturi lazeriai (po vieną kiekviename kampe), kad būtų galima prisijungti prie kaimynų. Tai ryšys, kurį van der Breggenas laiko svarbiausiu. Istoriškai palydovai atspindėdavo V formos signalą iš antžeminės stoties į palydovą, o paskui į imtuvą. Kadangi LEO palydovai yra žemesni, jie negali projektuoti taip toli, bet gali labai greitai perduoti duomenis tarpusavyje.
Norint suprasti, kaip tai veikia, naudinga galvoti apie internetą kaip apie tai, kas turi tikrą fizinį objektą. Tai ne tik duomenys, bet ir tai, kur tie duomenys gyvena ir kaip jie juda. Internetas nėra saugomas vienoje vietoje, visame pasaulyje yra serveriai, kuriuose yra dalis informacijos, prie kurių prisijungiate, kompiuteris paima duomenis iš artimiausio, kuriame yra tai, ko ieškote. Kur tai svarbu? Kiek tai svarbu? Šviesa (informacija) erdvėje sklinda beveik dvigubai greičiau nei skaiduloje. O kai naudojate šviesolaidžio jungtį aplink planetą, ji turi eiti aplinkkeliu nuo mazgo iki mazgo, aplink kalnus ir žemynus. Palydovinis internetas neturi šių trūkumų, o kai duomenų šaltinis yra toli, nepaisant to, kad pridedamas poros tūkstančių mylių vertikalus atstumas, delsa naudojant LEO bus mažesnė nei šviesolaidinio interneto delsa. Pavyzdžiui, ping iš Londono į Singapūrą galėtų būti 112 ms, o ne 186, o tai žymiai pagerintų ryšį.
Van der Breggenas apibūdina užduotį taip: visa pramonė gali būti laikoma paskirstyto tinklo plėtra, niekuo nesiskirianti nuo viso interneto, tik erdvėje. Latencija ir greitis vaidina svarbų vaidmenį.
Nors vienos įmonės technologija gali būti pranašesnė, tai nėra nulinės sumos žaidimas ir nebus laimėtojų ar pralaimėtojų. Daugelis šių įmonių taikosi į skirtingas rinkas ir netgi padeda viena kitai pasiekti norimų rezultatų. Vieniems tai laivai, lėktuvai ar karinės bazės, kitiems – kaimo vartotojai ar besivystančios šalys. Tačiau galiausiai įmonės turi bendrą tikslą: sukurti internetą ten, kur jo nėra arba kur jo nepakanka, ir daryti tai už pakankamai mažą kainą, kad būtų palaikomas jų verslo modelis.
„Manome, kad tai tikrai nėra konkuruojanti technologija. Manome, kad tam tikra prasme reikalingos ir LEO, ir GEO technologijos“, – sako Cookas iš HughesNet. „Tam tikro tipo programoms, pavyzdžiui, vaizdo transliacijai, GEO sistema yra labai, labai ekonomiška. Tačiau jei norite paleisti programas, kurioms reikalingas mažas delsimas... LEO yra teisingas kelias.
Tiesą sakant, „HughesNet“ bendradarbiauja su „OneWeb“, kad pateiktų šliuzo technologiją, kuri valdo srautą ir sąveikauja su sistema internetu.
Galbūt pastebėjote, kad LeoSat siūlomas žvaigždynas yra beveik 10 kartų mažesnis nei SpaceX. Tai gerai, sako Van der Breggen, nes „LeoSat“ ketina aptarnauti verslo ir vyriausybės klientus ir apims tik kelias konkrečias sritis. „O3b“ parduoda internetą kruiziniams laivams, įskaitant „Royal Caribbean“, ir bendradarbiauja su telekomunikacijų tiekėjais Amerikos Samoa ir Saliamono Salose, kur trūksta laidinio didelės spartos ryšio.
Nedidelis Toronto startuolis, vadinamas Kepler Communications, naudoja mažyčius „CubeSats“ (maždaug duonos kepalo dydžio), kad suteiktų prieigą prie tinklo klientams, kuriems reikia daug delsos, per 5 minučių galima gauti 10 GB ar daugiau duomenų, o tai aktualu poliariniam tinklui. žvalgyba, mokslas, pramonė ir turizmas. Taigi, montuojant nedidelę anteną, įkėlimo greitis bus iki 20 Mbit/s, atsisiuntimo iki 50 Mbit/s, tačiau jei naudosite didelę „lėkštę“, tada greičiai bus didesni - 120 Mbit/ s siuntimui ir 150 Mbit/s priėmimui . Baldrige teigimu, „Viasat“ sparčiai auga dėl interneto tiekimo komercinėms oro linijoms; jie yra pasirašę sutartis su „United“, „JetBlue“ ir „American“, taip pat „Qantas“, SAS ir kt.
Taigi, kaip šis pelno siekiantis komercinis modelis panaikins skaitmeninę atskirtį ir atves internetą į besivystančias šalis ir nepakankamai aptarnaujamus gyventojus, kurie galbūt negalės už jį mokėti tiek daug ir yra pasirengę mokėti mažiau? Tai bus įmanoma dėl sistemos formato. Kadangi atskiri LEO (Low Earth Orbit) žvaigždyno palydovai nuolat juda, jie turėtų būti tolygiai paskirstyti aplink Žemę, todėl retkarčiais jie apimtų regionus, kuriuose niekas negyvena arba yra gana skurdi. Taigi bet kokia marža, kurią galima gauti iš šių regionų, bus pelnas.
„Manau, kad skirtingose šalyse jie turės skirtingas ryšio kainas, o tai leis jiems padaryti internetą prieinamą visur, net jei tai labai skurdus regionas“, – sako „Press“. "Kai yra palydovų žvaigždynas, tada jo kaina jau yra fiksuota, o jei palydovas yra virš Kubos ir niekas jo nenaudoja, tada bet kokios pajamos, kurias jie gali gauti iš Kubos, yra nereikšmingos ir nemokamos (nereikalauja papildomų investicijų)".
Įeiti į masinę vartotojų rinką gali būti gana sunku. Tiesą sakant, didžioji pramonės sėkmės dalis buvo pasiekta teikiant brangų internetą vyriausybėms ir įmonėms. Tačiau „SpaceX“ ir „OneWeb“ savo verslo planuose taikosi į paprastus abonentus.
Sachdevo teigimu, vartotojų patirtis bus svarbi šiai rinkai. Turite padengti Žemę sistema, kurią būtų lengva naudoti, efektyvu ir ekonomiška. „Tačiau vien to nepakanka“, – sako Sachdevas. „Jums reikia pakankamai pajėgumų, o prieš tai turite užtikrinti prieinamas klientų įrangos kainas.
Kas atsakingas už reguliavimą?
Dvi didelės problemos, kurias „SpaceX“ turėjo išspręsti kartu su FCC, buvo tai, kaip bus paskirstytas esamas (ir būsimas) palydovinio ryšio spektras ir kaip išvengti kosminių šiukšlių. Pirmasis klausimas yra FCC atsakomybė, tačiau antrasis atrodo tinkamesnis NASA arba JAV gynybos departamentui. Abu stebi orbitoje skriejančius objektus, kad išvengtų susidūrimų, tačiau nė vienas nėra reguliatorius.
„Tikrai nėra geros koordinuotos politikos, ką turėtume daryti su kosminėmis šiukšlėmis“, – sako Stanfordo Mančesteris. „Šiuo metu šie žmonės neefektyviai bendrauja tarpusavyje ir nėra nuoseklios politikos.
Problema dar sudėtingesnė, nes LEO palydovai sklinda per daugelį šalių. Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga atlieka panašų vaidmenį kaip FCC, priskirdama spektrą, tačiau norėdama veikti šalyje, įmonė turi gauti tos šalies leidimą. Taigi, LEO palydovai turi turėti galimybę keisti naudojamas spektro juostas, priklausomai nuo šalies, kurioje jie yra.
„Ar tikrai norite, kad „SpaceX“ turėtų ryšio monopolį šiame regione?“ – klausia spauda. „Reglamentuoti jų veiklą būtina, o kas turi teisę tai daryti? Jie yra viršnacionaliniai. FCC neturi jurisdikcijos kitose šalyse.
Tačiau tai nepadaro FCC bejėgiška. Praėjusių metų pabaigoje nedideliam Silicio slėnio startuoliui, pavadintam „Swarm Technologies“, nebuvo leista paleisti keturis LEO ryšio palydovų prototipus, kurių kiekvienas yra mažesnis už minkštą knygą. Pagrindinis FCC prieštaravimas buvo tas, kad mažyčius palydovus gali būti per sunku sekti, todėl jie gali būti nenuspėjami ir pavojingi.
Swarm vis tiek juos paleido. Sietlo bendrovė, teikianti palydovų paleidimo paslaugas, išsiuntė juos į Indiją, kur jie skrido ant raketa, gabenusia dešimtis didesnių palydovų, pranešė IEEE Spectrum. FCC tai atrado ir skyrė bendrovei 900 000 USD baudą, kuri turi būti sumokėta per 5 metus, o dabar „Swarm“ paraiška dėl keturių didesnių palydovų yra nežinioje, nes įmonė veikia slaptai. Tačiau prieš kelias dienas pasirodė žinia, kad patvirtinimas gautas ir . Apskritai pinigai ir gebėjimas derėtis buvo sprendimas. Palydovų svoris yra nuo 310 iki 450 gramų, šiuo metu orbitoje yra 7 palydovai, o visas tinklas bus dislokuotas 2020 metų viduryje. Naujausioje ataskaitoje teigiama, kad į įmonę jau investuota apie 25 mln.
Kitoms būsimoms palydovinio interneto įmonėms ir esamoms, tiriančioms naujas gudrybes, ateinantys ketveri ar aštuoneri metai bus labai svarbūs nustatant, ar jų technologija yra paklausa čia ir dabar, ar matysime, kad istorija pasikartos su Teledesic ir Iridium. Bet kas atsitiks po to? Marsas, pasak Musko, jo tikslas yra naudoti Starlink, kad gautų pajamų Marso tyrinėjimams, taip pat atlikti bandymą.
„Mes galėtume naudoti tą pačią sistemą, kad sukurtume tinklą Marse“, – sakė jis savo darbuotojams. „Marsui taip pat reikės pasaulinės ryšių sistemos ir nėra šviesolaidinių linijų, laidų ar nieko.
Kai kurie skelbimai 🙂
Dėkojame, kad likote su mumis. Ar jums patinka mūsų straipsniai? Norite pamatyti įdomesnio turinio? Palaikykite mus pateikdami užsakymą ar rekomenduodami draugams, 30% nuolaida Habr vartotojams unikaliam pradinio lygio serverių analogui, kurį mes sugalvojome jums: (galima su RAID1 ir RAID10, iki 24 branduolių ir iki 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 kartus pigiau? Tik čia Olandijoje! „Dell R420“ – 2 x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gbps 100 TB – nuo 99 USD! Skaityti apie
Šaltinis: www.habr.com