Internet via satélite - uma nova “corrida” espacial?

Aviso Legal. O artigo é uma tradução ampliada, corrigida e atualizada publicações Nathan Hurst. Também usei algumas informações do artigo sobre nanossatélites ao construir o material final.

Existe uma teoria (ou talvez uma história de advertência) entre os astrônomos chamada síndrome de Kessler, em homenagem ao astrofísico da NASA que a propôs em 1978. Neste cenário, um satélite em órbita ou algum outro objeto acidentalmente atinge outro e se quebra em pedaços. Essas partes giram em torno da Terra a velocidades de dezenas de milhares de quilômetros por hora, destruindo tudo em seu caminho, inclusive outros satélites. Desencadeia uma reação em cadeia catastrófica que termina numa nuvem de milhões de pedaços de lixo espacial disfuncional que orbita interminavelmente o planeta.

Internet via satélite - uma nova “corrida” espacial?

Tal evento poderia tornar inútil o espaço próximo da Terra, destruindo quaisquer novos satélites enviados para ele e possivelmente bloqueando completamente o acesso ao espaço.

Então, quando a SpaceX apresentou uma solicitação à FCC (Comissão Federal de Comunicações - Comissão Federal de Comunicações, EUA) para enviar 4425 satélites para a órbita terrestre baixa (LEO, órbita terrestre baixa) para fornecer uma rede global de Internet de alta velocidade, a FCC estava preocupada com isso. Empresa há mais de um ano perguntas respondidas comissões e petições de concorrentes apresentadas para negar o pedido, incluindo a apresentação de um “plano de redução de detritos orbitais” para acalmar os temores de um apocalipse Kessler. Em 28 de março, a FCC aprovou o pedido da SpaceX.

Os detritos espaciais não são a única coisa que preocupa a FCC, e a SpaceX não é a única organização que tenta construir a próxima geração de constelações de satélites. Um punhado de empresas, novas e antigas, estão a adoptar novas tecnologias, a desenvolver novos planos de negócios e a solicitar à FCC acesso a partes do espectro de comunicações de que necessitam para cobrir a Terra com uma Internet rápida e fiável.

Grandes nomes estão envolvidos – de Richard Branson a Elon Musk – juntamente com muito dinheiro. O OneWeb de Branson arrecadou US$ 1,7 bilhão até agora, e a presidente e COO da SpaceX, Gwynne Shotwell, estimou o valor do projeto em US$ 10 bilhões.

É claro que existem grandes problemas e a história sugere que o seu impacto é completamente desfavorável. Os bons estão a tentar colmatar a exclusão digital em regiões mal servidas, enquanto os maus estão a colocar satélites ilegais em foguetes. E tudo isto acontece num momento em que a procura por entrega de dados dispara: em 2016, o tráfego global da Internet ultrapassou 1 sextilhão de bytes, de acordo com um relatório da Cisco, encerrando a era do zetabyte.

Se o objetivo é fornecer um bom acesso à Internet onde antes não existia, então os satélites são uma forma inteligente de o conseguir. Na verdade, as empresas já fazem isso há décadas utilizando grandes satélites geoestacionários (GSO), que ficam em órbitas muito altas onde o período de rotação é igual à velocidade de rotação da Terra, fazendo com que sejam fixados sobre uma região específica. Mas, com exceção de algumas tarefas de foco restrito, por exemplo, o levantamento da superfície da Terra usando 175 satélites de órbita baixa e a transmissão de 7 petabytes de dados para a Terra a uma velocidade de 200 Mbps, ou a tarefa de rastrear carga ou fornecer rede acesso em bases militares, esse tipo de comunicação via satélite não era rápida e confiável o suficiente para competir com a moderna Internet por fibra óptica ou por cabo.

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Satélites não geoestacionários (não GSOs) incluem satélites que operam em órbita terrestre média (MEO), em altitudes entre 1900 e 35000 km acima da superfície da Terra, e satélites de órbita terrestre baixa (LEO), que orbitam em altitudes inferiores a 1900 km. . Hoje em dia, os LEOs estão a tornar-se extremamente populares e num futuro próximo espera-se que, se nem todos os satélites forem assim, então certamente o serão.

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Entretanto, as regulamentações para satélites não geoestacionários existem há muito tempo e estão divididas entre agências dentro e fora dos EUA: NASA, FCC, DOD, FAA e até mesmo a União Internacional de Telecomunicações da ONU estão todas no jogo.

No entanto, do ponto de vista tecnológico existem algumas grandes vantagens. O custo de construção de um satélite caiu à medida que os giroscópios e as baterias melhoraram devido ao desenvolvimento dos telefones celulares. O lançamento deles também se tornou mais barato, em parte graças ao tamanho menor dos próprios satélites. A capacidade aumentou, as comunicações entre satélites tornaram os sistemas mais rápidos e as grandes antenas parabólicas apontando para o céu estão saindo de moda.

Onze empresas entraram com processos junto à FCC, juntamente com a SpaceX, cada uma abordando o problema à sua maneira.

Elon Musk anunciou o programa SpaceX Starlink em 2015 e abriu uma filial da empresa em Seattle. Ele disse aos funcionários: “Queremos revolucionar as comunicações por satélite da mesma forma que revolucionamos a ciência dos foguetes”.

Em 2016, a empresa apresentou um pedido à Comissão Federal de Comunicações solicitando permissão para lançar 1600 (posteriormente reduzidos para 800) satélites entre agora e 2021, e depois lançar os restantes até 2024. Esses satélites próximos à Terra orbitarão em 83 planos orbitais diferentes. A constelação, como é chamado o grupo de satélites, comunicará entre si através de ligações de comunicação óptica (laser) a bordo, para que os dados possam ser transmitidos pelo céu em vez de regressarem à Terra - passando por uma longa "ponte" em vez de sendo enviado para cima e para baixo.

No campo, os clientes instalarão um novo tipo de terminal com antenas controladas eletronicamente que se conectará automaticamente ao satélite que oferecer atualmente o melhor sinal – semelhante à forma como um telefone celular seleciona torres. À medida que os satélites LEO se movem em relação à Terra, o sistema alterna entre eles a cada 10 minutos ou mais. E como milhares de pessoas usarão o sistema, sempre haverá pelo menos 20 disponíveis para você escolher, segundo Patricia Cooper, vice-presidente de operações de satélite da SpaceX.

O terminal terrestre deverá ser mais barato e mais fácil de instalar do que as antenas de satélite tradicionais, que devem estar fisicamente orientadas para a parte do céu onde está localizado o satélite geoestacionário correspondente. A SpaceX diz que o terminal não será maior que uma caixa de pizza (embora não diga qual será o tamanho da pizza).

A comunicação será fornecida em duas bandas de frequência: Ka e Ku. Ambos pertencem ao espectro de rádio, embora utilizem frequências muito mais altas do que as utilizadas para estéreo. A banda Ka é a mais alta das duas, com frequências entre 26,5 GHz e 40 GHz, enquanto a banda Ku está localizada de 12 GHz a 18 GHz no espectro. Starlink recebeu permissão da FCC para usar certas frequências, normalmente o uplink do terminal para o satélite operará em frequências de 14 GHz a 14,5 GHz e o downlink de 10,7 GHz a 12,7 GHz, e o restante será usado para telemetria, rastreamento e controle, bem como para conectar satélites à Internet terrestre.

Além dos registros da FCC, a SpaceX permaneceu em silêncio e ainda não divulgou seus planos. E é difícil saber quaisquer detalhes técnicos porque a SpaceX está executando todo o sistema, desde os componentes que irão nos satélites até os foguetes que os levarão ao céu. Mas para que o projeto seja bem sucedido, dependerá se o serviço será capaz de oferecer velocidades comparáveis ​​ou melhores do que a fibra com preços semelhantes, juntamente com confiabilidade e uma boa experiência do usuário.

Em fevereiro, a SpaceX lançou seus dois primeiros protótipos de satélites Starlink, que têm formato cilíndrico e painéis solares em forma de asas. Tintin A e B têm aproximadamente um metro de comprimento e Musk confirmou via Twitter que eles se comunicaram com sucesso. Se os protótipos continuarem a funcionar, centenas de outros se juntarão a eles até 2019. Assim que o sistema estiver operacional, a SpaceX substituirá continuamente os satélites desativados para evitar a criação de detritos espaciais, o sistema irá instruí-los a baixar suas órbitas em um determinado momento, após o qual começarão a cair e queimar em a atmosfera. Na imagem abaixo você pode ver como fica a rede Starlink após 6 lançamentos.

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Um pouco de história

Na década de 80, a HughesNet era inovadora em tecnologia de satélite. Você conhece aquelas antenas cinza do tamanho de uma antena parabólica que a DirecTV monta na parte externa das casas? Eles vêm da HughesNet, que se originou do pioneiro da aviação Howard Hughes. “Inventamos a tecnologia que nos permite fornecer comunicações interativas via satélite”, afirma o vice-presidente executivo Mike Cook.

Naquela época, a então Hughes Network Systems era proprietária da DirecTV e operava grandes satélites geoestacionários que transmitiam informações para televisões. Naquela época e agora, a empresa também oferecia serviços para empresas, como processamento de transações com cartão de crédito em postos de gasolina. O primeiro cliente comercial foi o Walmart, que queria conectar funcionários de todo o país com um escritório doméstico em Bentonville.

Em meados da década de 90, a empresa criou um sistema híbrido de Internet chamado DirecPC: o computador do usuário enviava uma solicitação por meio de uma conexão dial-up para um servidor Web e recebia uma resposta por meio de um satélite, que transmitia as informações solicitadas até a antena parabólica do usuário. em velocidades muito mais rápidas do que a conexão discada poderia fornecer.

Por volta de 2000, a Hughes começou a oferecer serviços de acesso bidirecional à rede. Mas manter o custo do serviço, incluindo o custo do equipamento do cliente, baixo o suficiente para que as pessoas o comprem tem sido um desafio. Para isso, a empresa decidiu que precisava de satélites próprios e em 2007 lançou o Spaceway. De acordo com Hughes, este satélite, ainda em uso hoje, foi especialmente importante no lançamento porque foi o primeiro a suportar a tecnologia de comutação de pacotes a bordo, tornando-se essencialmente o primeiro switch espacial a eliminar o salto adicional de uma estação terrestre para comunicações. outro. Sua capacidade é superior a 10 Gbit/s, 24 transponders de 440 Mbit/s, permitindo que assinantes individuais tenham até 2 Mbit/s para transmissão e até 5 Mbit/s para download. O Spaceway 1 foi fabricado pela Boeing com base na plataforma de satélite Boeing 702. O peso de lançamento do dispositivo foi de 6080 kg. No momento, a Spaceway 1 é uma das espaçonaves comerciais (SC) mais pesadas - quebrou o recorde do satélite Inmarsat 5 F4 lançado com o veículo de lançamento Atlas 1 (5959 kg), um mês antes. Enquanto o GSO comercial mais pesado, segundo a Wikipedia, lançado em 2018, tem massa de 7 toneladas. O dispositivo está equipado com uma carga útil de relé de banda Ka (RP). O PN inclui um conjunto de antenas faseadas controladas de 2 metros que consiste em 1500 elementos. A PN forma cobertura multifeixe para garantir a transmissão de diversas redes de programas de TV em diferentes regiões. Essa antena permite o uso flexível das capacidades da espaçonave em condições de mercado em constante mudança.

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Enquanto isso, uma empresa chamada Viasat passou cerca de uma década em pesquisa e desenvolvimento antes de lançar o seu primeiro satélite em 2008. Este satélite, denominado ViaSat-1, incorporou algumas novas tecnologias, como a reutilização do espectro. Isso permitiu ao satélite escolher entre diferentes larguras de banda para transmitir dados para a Terra sem interferência, mesmo que estivesse transmitindo dados junto com um feixe de outro satélite, poderia reutilizar essa faixa espectral em conexões que não fossem contíguas.

Isso proporcionou maior velocidade e desempenho. Quando entrou em serviço, tinha uma taxa de transferência de 140 Gbps, mais do que todos os outros satélites combinados que cobrem os EUA, segundo o presidente da Viasat, Rick Baldridge.

“O mercado de satélites era realmente para pessoas que não tinham escolha”, diz Baldrige. “Se não fosse possível obter acesso de outra forma, seria a tecnologia de último recurso. Essencialmente, tinha cobertura onipresente, mas não carregava muitos dados. Portanto, essa tecnologia foi utilizada principalmente para tarefas como transações em postos de gasolina.”

Ao longo dos anos, a HughesNet (agora propriedade da EchoStar) e a Viasat têm construído satélites geoestacionários cada vez mais rápidos. A HughesNet lançou o EchoStar XVII (120 Gbps) em 2012, o EchoStar XIX (200 Gbps) em 2017 e planeja lançar o EchoStar XXIV em 2021, que, segundo a empresa, oferecerá 100 Mbps aos consumidores.

O ViaSat-2 foi lançado em 2017 e agora tem capacidade de cerca de 260 Gbit/s, e três ViaSat-3 diferentes estão planejados para 2020 ou 2021, cada um cobrindo diferentes partes do globo. A Viasat disse que cada um dos três sistemas ViaSat-3 está projetado para ter uma taxa de transferência de terabits por segundo, o dobro de todos os outros satélites que orbitam a Terra combinados.

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“Temos tanta capacidade no espaço que isso muda toda a dinâmica de entrega desse tráfego. Não há restrições sobre o que pode ser fornecido”, afirma DK Sachdev, consultor de tecnologia de satélite e telecomunicações que trabalha para a LeoSat, uma das empresas que lançam a constelação LEO. “Hoje, todas as deficiências dos satélites estão sendo eliminadas uma por uma.”

Toda essa corrida pela velocidade surgiu por um motivo, pois a Internet (comunicação bidirecional) começou a substituir a televisão (comunicação unidirecional) como um serviço que utiliza satélites.

“A indústria de satélites está em um frenesi há muito tempo, tentando descobrir como passará da transmissão de vídeo unidirecional para a transmissão completa de dados”, diz Ronald van der Breggen, diretor de conformidade da LeoSat. “Há muitas opiniões sobre como fazer, o que fazer, que mercado atender.”

Um problema permanece

Atraso. Ao contrário da velocidade geral, a latência é a quantidade de tempo que leva para uma solicitação viajar do computador até o destino e voltar. Digamos que você clique em um link de um site, essa solicitação deve ir ao servidor e retornar (que o servidor recebeu a solicitação com sucesso e está prestes a fornecer o conteúdo solicitado), após o que a página da web é carregada.

Quanto tempo leva para carregar um site depende da velocidade da sua conexão. O tempo que leva para concluir uma solicitação de download é a latência. Geralmente é medido em milissegundos, por isso não é perceptível quando você está navegando na web, mas é importante quando você está jogando jogos online. No entanto, há fatos em que usuários da Federação Russa conseguiram e conseguem jogar alguns jogos online mesmo quando a latência (ping) está próxima de um segundo.

O atraso num sistema de fibra óptica depende da distância, mas normalmente equivale a vários microssegundos por quilómetro; a latência principal provém do equipamento, embora com ligações ópticas de comprimento considerável o atraso seja mais significativo devido ao facto de que num sistema de fibra óptica -linha de comunicação óptica (FOCL) a velocidade da luz é de apenas 60% da velocidade da luz no vácuo e também depende muito do comprimento de onda. De acordo com Baldrige, a latência quando você envia uma solicitação a um satélite GSO é de cerca de 700 milissegundos – a luz viaja mais rápido no vácuo do espaço do que na fibra, mas esses tipos de satélites estão distantes, e é por isso que demora tanto. Além dos jogos, esse problema é significativo para videoconferências, transações financeiras e mercado de ações, monitoramento da Internet das Coisas e outras aplicações que dependem da velocidade de interação.

Mas quão significativo é o problema de latência? A maior parte da largura de banda usada em todo o mundo é dedicada ao vídeo. Depois que o vídeo estiver sendo executado e armazenado em buffer adequadamente, a latência se tornará um fator menor e a velocidade se tornará muito mais importante. Não é de surpreender que a Viasat e a HughesNet tendam a minimizar a importância da latência para a maioria das aplicações, embora ambas estejam trabalhando para minimizá-la também em seus sistemas. HughesNet usa um algoritmo para priorizar o tráfego com base no que os usuários estão prestando atenção para otimizar a entrega de dados. A Viasat anunciou a introdução de uma constelação de satélites de órbita terrestre média (MEO) para complementar sua rede existente, o que deverá reduzir a latência e expandir a cobertura, inclusive em altas latitudes onde os GSOs equatoriais têm maior latência.

“Estamos realmente focados em grandes volumes e custos de capital muito, muito baixos para implantar esse volume”, diz Baldrige. “A latência é tão importante quanto outros recursos para o mercado que apoiamos”?

No entanto, existe uma solução: os satélites LEO ainda estão muito mais próximos dos utilizadores. Assim, empresas como a SpaceX e a LeoSat escolheram esta rota, planeando implantar uma constelação de satélites muito mais pequenos e mais próximos, com uma latência esperada de 20 a 30 milissegundos para os utilizadores.

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“É uma compensação porque eles estão em uma órbita mais baixa, você obtém menos latência do sistema LEO, mas tem um sistema mais complexo”, diz Cook. “Para completar uma constelação, é preciso ter pelo menos centenas de satélites porque eles estão em órbita baixa e se movem ao redor da Terra, ultrapassando o horizonte mais rapidamente e desaparecendo... e é preciso ter um sistema de antena que possa rastreá-los.

Mas vale lembrar duas histórias. No início da década de 90, Bill Gates e vários dos seus parceiros investiram cerca de mil milhões de dólares num projecto chamado Teledesic para fornecer banda larga a áreas que não podiam pagar a rede ou que não veriam em breve linhas de fibra óptica. Foi necessária a construção de uma constelação de 840 (depois reduzida para 288) satélites LEO. Seus fundadores falaram sobre como resolver o problema da latência e, em 1994, solicitaram à FCC que usasse o espectro da banda Ka. Soa familiar?

A Teledesic consumiu cerca de US$ 9 bilhões antes de falir em 2003.

“A ideia não funcionou naquela época devido ao alto custo de manutenção e serviços para o usuário final, mas parece viável agora”, diz Larry Press, professor de sistemas de informação na California State University Dominguez Hills que monitora sistemas LEO desde o lançamento do Teledesic. "A tecnologia não era avançada o suficiente para isso."

A Lei de Moore e as melhorias na tecnologia de baterias, sensores e processadores de telefones celulares deram às constelações LEO uma segunda chance. O aumento da procura faz com que a economia pareça tentadora. Mas enquanto a saga Teledesic se desenrolava, outra indústria ganhou alguma experiência importante no lançamento de sistemas de comunicações para o espaço. No final da década de 90, a Iridium, a Globalstar e a Orbcomm lançaram em conjunto mais de 100 satélites de órbita baixa para fornecer cobertura de telefonia celular.

“Leva anos para construir uma constelação inteira porque são necessários muitos lançamentos e é muito caro”, diz Zach Manchester, professor assistente de aeronáutica e astronáutica na Universidade de Stanford. “Durante um período de, digamos, cinco anos ou mais, a infra-estrutura das torres celulares terrestres expandiu-se até ao ponto em que a cobertura é realmente boa e chega à maioria das pessoas.”

Todas as três empresas faliram rapidamente. E embora cada uma delas tenha se reinventado oferecendo uma gama menor de serviços para fins específicos, como sinalizadores de emergência e rastreamento de carga, nenhuma conseguiu substituir o serviço de telefonia celular baseado em torres. Nos últimos anos, a SpaceX tem lançado satélites para a Iridium sob contrato.

“Já vimos esse filme antes”, diz Manchester. “Não vejo nada fundamentalmente diferente na situação atual.”

Concorrência

A SpaceX e 11 outras empresas (e seus investidores) têm uma opinião diferente. A OneWeb está lançando satélites este ano e os serviços deverão começar já no próximo ano, seguidos por mais constelações em 2021 e 2023, com uma meta final de 1000 Tbps até 2025. A O3b, hoje subsidiária da SAS, possui uma constelação de 16 satélites MEO que estão em operação há vários anos. A Telesat já opera satélites GSO, mas está planejando um sistema LEO para 2021 que terá links ópticos com latência de 30 a 50 ms.

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A Upstart Astranis também possui um satélite em órbita geossíncrona e implantará mais nos próximos anos. Embora não resolvam o problema da latência, a empresa procura reduzir radicalmente os custos trabalhando com provedores locais de Internet e construindo satélites menores e muito mais baratos.

A LeoSat também planeja lançar a primeira série de satélites em 2019 e completar a constelação em 2022. Eles voarão ao redor da Terra a uma altitude de 1400 km, conectar-se-ão com outros satélites da rede usando comunicações ópticas e transmitirão informações para cima e para baixo na banda Ka. Eles adquiriram o espectro necessário internacionalmente, diz Richard van der Breggen, CEO da LeoSat, e esperam a aprovação da FCC em breve.

De acordo com van der Breggen, o impulso para uma Internet via satélite mais rápida baseou-se em grande parte na construção de satélites maiores e mais rápidos, capazes de transmitir mais dados. Ele chama isso de “tubo”: quanto maior o cano, mais a Internet pode estourar através dele. Mas empresas como a dele encontram novas áreas de melhoria alterando todo o sistema.

“Imagine o menor tipo de rede: dois roteadores Cisco e um fio entre eles”, diz van der Breggen. “O que todos os satélites fazem é fornecer um fio entre duas caixas... entregaremos o conjunto completo de três ao espaço.”

A LeoSat planeja implantar 78 satélites, cada um do tamanho de uma grande mesa de jantar e pesando cerca de 1200 kg. Construídos pela Iridium, são equipados com quatro painéis solares e quatro lasers (um em cada canto) para conexão aos vizinhos. Esta é a ligação que van der Breggen considera mais importante. Historicamente, os satélites refletiam o sinal em forma de V de uma estação terrestre para o satélite e depois para o receptor. Como os satélites LEO são mais baixos, eles não conseguem projetar tão longe, mas podem transmitir dados entre si muito rapidamente.

Para entender como isso funciona, é útil pensar na Internet como algo que possui uma entidade física real. Não se trata apenas de dados, é onde esses dados residem e como eles se movem. A Internet não fica armazenada em um só lugar, existem servidores em todo o mundo que contêm algumas das informações e, ao acessá-los, seu computador retira os dados do mais próximo que tenha o que você procura. Onde isso é importante? Quanto isso importa? A luz (informação) viaja no espaço quase duas vezes mais rápido que na fibra. E quando você conecta uma conexão de fibra ao redor de um planeta, ela tem que seguir um caminho de desvio de nó a nó, com desvios em torno de montanhas e continentes. A Internet via satélite não tem essas desvantagens e, quando a fonte de dados está distante, apesar de adicionar alguns milhares de quilômetros de distância vertical, a latência com LEO será menor do que a latência com a Internet de fibra óptica. Por exemplo, o ping de Londres para Singapura poderia ser de 112 ms em vez de 186, o que melhoraria significativamente a conectividade.

É assim que van der Breggen descreve a tarefa: toda uma indústria pode ser considerada como o desenvolvimento de uma rede distribuída não diferente da Internet como um todo, apenas no espaço. Latência e velocidade desempenham um papel.

Embora a tecnologia de uma empresa possa ser superior, este não é um jogo de soma zero e não haverá vencedores ou perdedores. Muitas dessas empresas visam mercados diferentes e até ajudam umas às outras a alcançar os resultados desejados. Para alguns são navios, aviões ou bases militares; para outros são consumidores rurais ou países em desenvolvimento. Mas, em última análise, as empresas têm um objectivo comum: criar Internet onde não existe, ou onde não existe Internet suficiente, e fazê-lo a um custo suficientemente baixo para apoiar o seu modelo de negócio.

“Achamos que não é realmente uma tecnologia concorrente. Acreditamos que, em certo sentido, as tecnologias LEO e GEO são necessárias”, afirma Cook, da HughesNet. “Para certos tipos de aplicações, como streaming de vídeo, por exemplo, o sistema GEO é muito, muito econômico. No entanto, se você deseja executar aplicativos que exigem baixa latência... LEO é o caminho a percorrer."

Na verdade, a HughesNet faz parceria com a OneWeb para fornecer tecnologia de gateway que gerencia o tráfego e interage com o sistema pela Internet.

Você deve ter notado que a constelação proposta pelo LeoSat é quase 10 vezes menor que a da SpaceX. Tudo bem, diz Van der Breggen, porque a LeoSat pretende atender clientes corporativos e governamentais e cobrirá apenas algumas áreas específicas. A O3b vende Internet para navios de cruzeiro, incluindo a Royal Caribbean, e faz parceria com provedores de telecomunicações na Samoa Americana e nas Ilhas Salomão, onde há escassez de conexões com fio de alta velocidade.

Uma pequena startup de Toronto chamada Kepler Communications usa minúsculos CubeSats (aproximadamente do tamanho de um pão) para fornecer acesso à rede para clientes com uso intensivo de latência. 5 GB de dados ou mais podem ser obtidos em um período de 10 minutos, o que é relevante para polares. exploração, ciência, indústria e turismo. Portanto, ao instalar uma antena pequena, a velocidade será de até 20 Mbit/s para upload e até 50 Mbit/s para download, mas se você usar uma “parabólica” grande as velocidades serão maiores - 120 Mbit/s s para upload e 150 Mbit/s para recepção. Segundo Baldrige, o forte crescimento da Viasat vem do fornecimento de Internet para companhias aéreas comerciais; eles assinaram acordos com United, JetBlue e American, bem como Qantas, SAS e outros.

Como, então, este modelo comercial orientado para o lucro irá colmatar a exclusão digital e levar a Internet aos países em desenvolvimento e às populações carenciadas que podem não ter capacidade para pagar tanto por ela e estão dispostas a pagar menos? Isso será possível graças ao formato do sistema. Como os satélites individuais da constelação LEO (Low Earth Orbit) estão em constante movimento, eles deveriam estar distribuídos uniformemente ao redor da Terra, fazendo com que ocasionalmente cobrissem regiões onde ninguém vive ou onde a população é bastante pobre. Assim, qualquer margem que possa ser recebida destas regiões será lucro.

“Meu palpite é que eles terão preços de conexão diferentes para países diferentes, e isso lhes permitirá disponibilizar a Internet em qualquer lugar, mesmo que seja uma região muito pobre”, diz Press. “Uma vez que uma constelação de satélites esteja lá, então o seu custo já está fixo, e se o satélite estiver sobre Cuba e ninguém o utilizar, então qualquer rendimento que possam obter de Cuba é marginal e gratuito (não requer investimento adicional)”.

Entrar no mercado de consumo de massa pode ser bastante difícil. Na verdade, grande parte do sucesso alcançado pela indústria resultou do fornecimento de Internet de alto custo a governos e empresas. Mas a SpaceX e a OneWeb, em particular, têm como alvo assinantes físicos em seus planos de negócios.

Segundo Sachdev, a experiência do usuário será importante para esse mercado. Você deve cobrir a Terra com um sistema que seja fácil de usar, eficiente e econômico. “Mas só isso não é suficiente”, diz Sachdev. “Você precisa de capacidade suficiente e, antes disso, precisa garantir preços acessíveis para os equipamentos do cliente.”

Quem é responsável pela regulamentação?

As duas grandes questões que a SpaceX teve de resolver com a FCC foram como o espectro de comunicações por satélite existente (e futuro) seria alocado e como evitar detritos espaciais. A primeira questão é de responsabilidade da FCC, mas a segunda parece mais apropriada para a NASA ou o Departamento de Defesa dos EUA. Ambos monitoram objetos em órbita para evitar colisões, mas nenhum deles é um regulador.

“Não existe realmente uma boa política coordenada sobre o que devemos fazer em relação aos detritos espaciais”, diz Manchester, de Stanford. “Neste momento, estas pessoas não estão a comunicar umas com as outras de forma eficaz e não existe uma política consistente.”

O problema é ainda mais complicado porque os satélites LEO passam por muitos países. A União Internacional de Telecomunicações desempenha um papel semelhante ao da FCC, atribuindo espectro, mas para operar dentro de um país, a empresa deve obter permissão desse país. Assim, os satélites LEO devem ser capazes de alterar as bandas espectrais que utilizam dependendo do país onde estão localizados.

“Você realmente quer que a SpaceX tenha o monopólio da conectividade nesta região?”, pergunta a imprensa. “É preciso regulamentar suas atividades e quem tem o direito de fazer isso? Eles são supranacionais. A FCC não tem jurisdição em outros países."

No entanto, isso não torna a FCC impotente. No final do ano passado, uma pequena startup do Vale do Silício chamada Swarm Technologies teve permissão negada para lançar quatro protótipos de satélites de comunicações LEO, cada um menor que um livro de bolso. A principal objeção da FCC era que os pequenos satélites poderiam ser muito difíceis de rastrear e, portanto, imprevisíveis e perigosos.

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Swarm os lançou de qualquer maneira. Uma empresa de Seattle que fornece serviços de lançamento de satélites os enviou para a Índia, onde viajaram em um foguete que transportava dezenas de satélites maiores, informou o IEEE Spectrum. A FCC descobriu isso e multou a empresa em US$ 900, a serem pagos em 000 anos, e agora o pedido da Swarm para quatro satélites maiores está no limbo, pois a empresa opera em segredo. No entanto, há poucos dias apareceu a notícia de que a aprovação tinha sido recebida e para 150 pequenos satélites. Em geral, o dinheiro e a capacidade de negociação eram a solução. O peso dos satélites é de 310 a 450 gramas, atualmente existem 7 satélites em órbita e a rede completa será implantada em meados de 2020. O último relatório sugere que cerca de 25 milhões de dólares já foram investidos na empresa, o que abre o acesso ao mercado não apenas para corporações globais.

Para outras futuras empresas de Internet por satélite e para as existentes que exploram novos truques, os próximos quatro a oito anos serão críticos para determinar se há procura pela sua tecnologia aqui e agora, ou se veremos a história repetir-se com a Teledesic e a Iridium. Mas o que acontece depois? Marte, segundo Musk, seu objetivo é usar o Starlink para gerar receita para a exploração de Marte, bem como realizar um teste.

“Poderíamos usar este mesmo sistema para criar uma rede em Marte”, disse ele à sua equipe. “Marte também precisará de um sistema de comunicações global, e não há linhas ou fios de fibra óptica nem nada.”

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Fonte: habr.com

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