Vylúčenie zodpovednosti. Článok je rozšíreným, opraveným a aktualizovaným prekladom Nathan Hurst. Tiež boli použité niektoré informácie z článku o pri konštrukcii finálneho materiálu.
Medzi astronómami existuje teória (alebo možno varovný príbeh) nazývaná Kesslerov syndróm, pomenovaný po astrofyzikovi NASA, ktorý ho navrhol v roku 1978. V tomto scenári obiehajúci satelit alebo nejaký iný objekt náhodne zasiahne iný a rozbije sa na kusy. Tieto časti sa otáčajú okolo Zeme rýchlosťou desiatok tisíc kilometrov za hodinu a ničia všetko, čo im stojí v ceste, vrátane iných satelitov. Spustí katastrofickú reťazovú reakciu, ktorá končí v oblaku miliónov kusov nefunkčného vesmírneho odpadu, ktorý donekonečna obieha planétu.
Takáto udalosť by mohla urobiť blízkozemský priestor zbytočným, zničiť všetky nové satelity vyslané do neho a možno úplne zablokovať prístup do vesmíru.
Takže keď SpaceX (Federal Communications Commission – Federal Communications Commission, USA) na vyslanie 4425 XNUMX satelitov na nízku obežnú dráhu Zeme (LEO, nízka obežná dráha Zeme) s cieľom poskytnúť globálnu vysokorýchlostnú internetovú sieť, FCC to znepokojovalo. Viac ako ročná spoločnosť komisie a petície konkurentov podané na zamietnutie žiadosti, vrátane podania „plánu na zníženie orbitálneho odpadu“ na zmiernenie obáv z Kesslerovej apokalypsy. 28. marca FCC schválila žiadosť SpaceX.
Vesmírny odpad nie je jediná vec, ktorá znepokojuje FCC, a SpaceX nie je jedinou organizáciou, ktorá sa snaží vybudovať ďalšiu generáciu satelitných konštelácií. Hŕstka spoločností, nových aj starých, prijíma nové technológie, vyvíja nové obchodné plány a žiada FCC o prístup k častiam komunikačného spektra, ktoré potrebujú na pokrytie Zeme rýchlym a spoľahlivým internetom.
Sú zapojené veľké mená – od Richarda Bransona po Elona Muska – spolu s veľkými peniazmi. Bransonov OneWeb zatiaľ vyzbieral 1,7 miliardy dolárov a prezidentka SpaceX a COO Gwynne Shotwell odhadla hodnotu projektu na 10 miliárd dolárov.
Samozrejme, existujú veľké problémy a história naznačuje, že ich vplyv je úplne nepriaznivý. Dobrí ľudia sa snažia preklenúť digitálnu priepasť v regiónoch s nedostatočnými službami, zatiaľ čo tí zlí stavajú nelegálne satelity na rakety. A to všetko prichádza v čase, keď dopyt po doručovaní dát raketovo stúpa: v roku 2016 presiahla globálna internetová prevádzka podľa správy od spoločnosti Cisco 1 sextilión bajtov, čím sa skončila éra zettabajtov.
Ak je cieľom poskytnúť dobrý prístup k internetu tam, kde predtým nebol, potom sú satelity šikovným spôsobom, ako to dosiahnuť. V skutočnosti to spoločnosti robia už desaťročia pomocou veľkých geostacionárnych satelitov (GSO), ktoré sú na veľmi vysokých obežných dráhach, kde sa doba rotácie rovná rýchlosti rotácie Zeme, čo spôsobuje, že sú fixované v určitej oblasti. Ale s výnimkou niekoľkých úzko zameraných úloh, napríklad prieskum povrchu Zeme pomocou 175 satelitov na nízkej obežnej dráhe a prenos 7 petabajtov dát na Zem rýchlosťou 200 Mbps, alebo úloha sledovania nákladu alebo poskytovania siete prístup na vojenské základne, tento typ satelitnej komunikácie nebol dostatočne rýchly a spoľahlivý, aby mohol konkurovať modernému optickému alebo káblovému internetu.
Medzi negeostacionárne satelity (Non-GSO) patria satelity, ktoré pracujú na strednej obežnej dráhe Zeme (MEO), vo výškach medzi 1900 35000 a 1900 XNUMX km nad zemským povrchom, a satelity na nízkej obežnej dráhe Zeme (LEO), ktoré obiehajú vo výškach menej ako XNUMX XNUMX km. . Dnes sa LEO stávajú mimoriadne populárnymi a v blízkej budúcnosti sa očakáva, že ak nie všetky satelity budú takéto, tak určite áno.
Medzitým predpisy pre negeostacionárne satelity existujú už dlho a sú rozdelené medzi agentúry v USA a mimo nich: v hre sú NASA, FCC, DOD, FAA a dokonca aj Medzinárodná telekomunikačná únia OSN.
Z technologického hľadiska však existuje niekoľko veľkých výhod. Náklady na stavbu satelitu klesli, pretože gyroskopy a batérie sa zlepšili vďaka vývoju mobilných telefónov. Zlacnili sa aj ich vypúšťanie, čiastočne vďaka menšej veľkosti samotných satelitov. Kapacita sa zvýšila, medzisatelitná komunikácia zrýchlila systémy a veľké taniere smerujúce na oblohu vychádzajú z módy.
Jedenásť spoločností podalo žiadosť na FCC spolu so SpaceX, pričom každá rieši problém vlastným spôsobom.
Elon Musk ohlásil program SpaceX Starlink v roku 2015 a otvoril pobočku spoločnosti v Seattli. Zamestnancom povedal: „Chceme urobiť revolúciu v satelitnej komunikácii rovnakým spôsobom, akým sme urobili revolúciu v raketovej vede.“
V roku 2016 spoločnosť podala žiadosť na Federal Communications Commission so žiadosťou o povolenie vypustiť 1600 800 (neskôr zredukovaných na 2021) satelitov do roku 2024 a potom vypustiť zvyšné do roku 83. Tieto satelity blízkej Zemi budú obiehať v XNUMX rôznych orbitálnych rovinách. Súhvezdie, ako sa skupina satelitov nazýva, bude medzi sebou komunikovať prostredníctvom palubných optických (laserových) komunikačných prepojení, takže údaje sa môžu odraziť po oblohe a nie sa vracať na zem – prechádzať cez dlhý „most“ namiesto posielané hore a dole.
V teréne si zákazníci nainštalujú nový typ terminálu s elektronicky riadenými anténami, ktoré sa automaticky pripoja k satelitu, ktorý momentálne ponúka najlepší signál – podobne ako mobilný telefón vyberá veže. Keď sa satelity LEO pohybujú vzhľadom na Zem, systém medzi nimi bude prepínať približne každých 10 minút. A keďže systém budú využívať tisíce ľudí, podľa Patricie Cooperovej, viceprezidentky pre satelitné operácie v SpaceX, bude vždy k dispozícii aspoň 20 z nich.
Pozemný terminál by mal byť lacnejší a jednoduchší na inštaláciu ako tradičné satelitné antény, ktoré musia byť fyzicky orientované smerom k časti oblohy, kde sa nachádza príslušný geostacionárny satelit. SpaceX tvrdí, že terminál nebude väčší ako krabica od pizze (hoci neuvádza, aká bude veľká pizza).
Komunikácia bude zabezpečená v dvoch frekvenčných pásmach: Ka a Ku. Oba patria do rádiového spektra, aj keď používajú oveľa vyššie frekvencie ako tie, ktoré sa používajú pre stereo. Pásmo Ka je vyššie z týchto dvoch, s frekvenciami medzi 26,5 GHz a 40 GHz, zatiaľ čo pásmo Ku sa nachádza v spektre od 12 GHz do 18 GHz. Starlink dostal od FCC povolenie na používanie určitých frekvencií, zvyčajne uplink z terminálu na satelit bude fungovať na frekvenciách od 14 GHz do 14,5 GHz a downlink od 10,7 GHz do 12,7 GHz a zvyšok sa použije na telemetriu, sledovanie a ovládanie, ako aj na pripojenie satelitov k pozemnému internetu.
Okrem podaní FCC SpaceX mlčal a svoje plány zatiaľ nezverejnil. A je ťažké poznať nejaké technické detaily, pretože SpaceX prevádzkuje celý systém, od komponentov, ktoré pôjdu na satelity až po rakety, ktoré ich vynesú na oblohu. Aby bol projekt úspešný, bude však záležať na tom, či vraj služba dokáže ponúknuť rýchlosti porovnateľné alebo lepšie ako podobne cenovo dostupné vlákno, spolu so spoľahlivosťou a dobrou používateľskou skúsenosťou.
Vo februári SpaceX spustila svoje prvé dva prototypy satelitov Starlink, ktoré majú valcový tvar so solárnymi panelmi podobnými krídlu. Tintin A a B sú približne meter dlhé a Musk cez Twitter potvrdil, že komunikovali úspešne. Ak budú prototypy naďalej fungovať, do roku 2019 k nim pribudnú stovky ďalších. Akonáhle bude systém funkčný, SpaceX bude priebežne nahrádzať vyradené satelity, aby sa predišlo vytváraniu vesmírneho odpadu, systém im dá pokyn, aby v určitom časovom bode znížili svoju obežnú dráhu, potom začnú padať a zhorieť v r. atmosféra. Na obrázku nižšie môžete vidieť, ako vyzerá sieť Starlink po 6 spustení.
Trocha histórie
V osemdesiatych rokoch bol HughesNet inovátorom satelitnej technológie. Poznáte tie sivé antény veľkosti paraboly, ktoré DirecTV montuje na vonkajšok domov? Pochádzajú z HughesNet, ktorý sám pochádza od priekopníka letectva Howarda Hughesa. „Vynašli sme technológiu, ktorá nám umožňuje poskytovať interaktívnu komunikáciu cez satelit,“ hovorí EVP Mike Cook.
V tých časoch vtedajšia spoločnosť Hughes Network Systems vlastnila DirecTV a prevádzkovala veľké geostacionárne satelity, ktoré vysielali informácie do televízorov. Vtedy aj dnes spoločnosť ponúkala služby aj pre podniky, ako napríklad spracovanie transakcií kreditnými kartami na čerpacích staniciach. Prvým komerčným klientom bol Walmart, ktorý chcel prepojiť zamestnancov po celej krajine s domácou kanceláriou v Bentonville.
V polovici 90-tych rokov spoločnosť vytvorila hybridný internetový systém s názvom DirecPC: počítač používateľa odoslal požiadavku cez telefonické pripojenie na webový server a dostal odpoveď cez satelit, ktorý preniesol požadované informácie do paraboly používateľa. oveľa vyššou rýchlosťou, než by mohlo poskytnúť vytáčané pripojenie.
Okolo roku 2000 začal Hughes ponúkať služby obojsmerného prístupu k sieti. Ale udržať náklady na službu vrátane nákladov na vybavenie klienta na dostatočne nízkej úrovni, aby si ju ľudia mohli kúpiť, bola výzva. K tomu sa spoločnosť rozhodla, že potrebuje vlastné satelity a v roku 2007 spustila Spaceway. Podľa Hughesa bol tento satelit, ktorý sa dodnes používa, obzvlášť dôležitý pri štarte, pretože bol prvým, ktorý podporoval technológiu prepínania paketov na palube, čím sa v podstate stal prvým vesmírnym prepínačom, ktorý eliminoval ďalší skok pozemnej stanice pre komunikáciu. iné. Jeho kapacita je nad 10 Gbit/s, 24 transpondérov po 440 Mbit/s, čo umožňuje jednotlivým účastníkom mať až 2 Mbit/s na prenos a až 5 Mbit/s na sťahovanie. Spaceway 1 vyrobil Boeing na základe satelitnej platformy Boeing 702. Štartovacia hmotnosť zariadenia bola 6080 kg. V súčasnosti je Spaceway 1 jednou z najťažších komerčných kozmických lodí (SC) - o mesiac skôr prekonala rekord satelitu Inmarsat 5 F4 vypusteného pomocou nosnej rakety Atlas 1 (5959 kg). Zatiaľ čo najťažší komerčný GSO, podľa Wikipédie, spustený v roku 2018, má hmotnosť 7 ton. Zariadenie je vybavené Ka-band relé užitočného zaťaženia (RP). PN obsahuje riadené 2-metrové fázované anténne pole pozostávajúce z 1500 prvkov. PN tvorí viaclúčové pokrytie na zabezpečenie vysielania rôznych televíznych programových sietí v rôznych regiónoch. Takáto anténa umožňuje flexibilné využitie schopností kozmickej lode v meniacich sa trhových podmienkach.
Medzitým spoločnosť s názvom Viasat strávila približne desať rokov výskumu a vývoja, kým v roku 2008 vypustila svoj prvý satelit. Tento satelit, nazývaný ViaSat-1, zahŕňal niektoré nové technológie, ako je opätovné využitie spektra. To umožnilo satelitu vybrať si medzi rôznymi šírkami pásma, aby prenášal dáta na Zem bez rušenia, aj keď prenášal dáta spolu s lúčom z iného satelitu, mohol znovu použiť tento spektrálny rozsah v spojeniach, ktoré neboli súvislé.
To poskytlo vyššiu rýchlosť a výkon. Keď bol uvedený do prevádzky, mal podľa prezidenta Viasat Ricka Baldridgea priepustnosť 140 Gbps, čo je viac ako všetky ostatné satelity dohromady pokrývajúce USA.
"Satelitný trh bol skutočne pre ľudí, ktorí nemali na výber," hovorí Baldrige. „Ak ste sa nemohli dostať iným spôsobom, bola to technológia poslednej možnosti. V podstate mal všadeprítomné pokrytie, no v skutočnosti neprenášal veľa dát. Preto sa táto technológia používala hlavne na úlohy, ako sú transakcie na čerpacích staniciach.“
V priebehu rokov HughesNet (teraz vlastnený EchoStar) a Viasat budujú čoraz rýchlejšie geostacionárne satelity. HughesNet vydal EchoStar XVII (120 Gbps) v roku 2012, EchoStar XIX (200 Gbps) v roku 2017 a plánuje spustiť EchoStar XXIV v roku 2021, ktorý podľa spoločnosti ponúkne spotrebiteľom 100 Mbps.
ViaSat-2 bol uvedený na trh v roku 2017 a teraz má kapacitu približne 260 Gbit/s a na rok 3 alebo 2020 sú naplánované tri rôzne ViaSat-2021, z ktorých každá pokrýva rôzne časti zemegule. Viasat uviedol, že každý z troch systémov ViaSat-3 bude mať podľa odhadov priepustnosť terabitov za sekundu, čo je dvojnásobok všetkých ostatných satelitov obiehajúcich Zem dohromady.
„Máme toľko kapacity vo vesmíre, že to mení celú dynamiku poskytovania tejto dopravy. Neexistujú žiadne obmedzenia týkajúce sa toho, čo je možné poskytnúť,“ hovorí DK Sachdev, konzultant pre satelitné a telekomunikačné technológie, ktorý pracuje pre LeoSat, jednu zo spoločností spúšťajúcich konšteláciu LEO. "Dnes sa všetky nedostatky satelitov odstraňujú jeden po druhom."
Celé tieto rýchlostné preteky vznikli z nejakého dôvodu, keďže internet (obojsmerná komunikácia) začal vytláčať televíziu (jednosmerná komunikácia) ako službu, ktorá využíva satelity.
„Satelitný priemysel je vo veľmi dlhom šialenstve, keď zisťuje, ako sa posunie od prenosu jednosmerného videa k úplnému prenosu dát,“ hovorí Ronald van der Breggen, riaditeľ pre dodržiavanie predpisov v LeoSat. "Existuje veľa názorov na to, ako to urobiť, čo robiť, aký trh má slúžiť."
Jeden problém zostáva
Oneskorenie. Na rozdiel od celkovej rýchlosti je latencia čas potrebný na to, aby žiadosť prešla z počítača do cieľa a späť. Povedzme, že kliknete na odkaz na webovej stránke, táto požiadavka musí prejsť na server a vrátiť sa späť (že server úspešne prijal požiadavku a chystá sa vám poskytnúť požadovaný obsah), potom sa webová stránka načíta.
Ako dlho trvá načítanie stránky závisí od rýchlosti vášho pripojenia. Čas potrebný na dokončenie požiadavky na stiahnutie je latencia. Zvyčajne sa meria v milisekundách, takže to nie je viditeľné pri prehliadaní webu, ale je dôležité, keď hráte online hry. Existujú však fakty, keď používatelia z Ruskej federácie dokázali a zvládli hrať niektoré hry online aj vtedy, keď sa latencia (ping) blížila k jednej sekunde.
Oneskorenie v systéme s optickými vláknami závisí od vzdialenosti, ale zvyčajne predstavuje niekoľko mikrosekúnd na kilometer; hlavná latencia pochádza zo zariadenia, hoci pri optických spojeniach značnej dĺžky je oneskorenie výraznejšie v dôsledku skutočnosti, že vo vlákne -optická komunikačná linka (FOCL) rýchlosť svetla je len 60% rýchlosti svetla vo vákuu a tiež veľmi závisí od vlnovej dĺžky. Podľa Baldrige je latencia, keď pošlete požiadavku na satelit GSO, asi 700 milisekúnd – svetlo sa šíri rýchlejšie vo vesmírnom vákuu ako vo vlákne, ale tieto typy satelitov sú ďaleko, a preto to trvá tak dlho. Okrem hrania hier je tento problém významný pre videokonferencie, finančné transakcie a burzu, monitorovanie internetu vecí a ďalšie aplikácie, ktoré sa spoliehajú na rýchlosť interakcie.
Aký významný je však problém latencie? Väčšina celosvetovo využívanej šírky pásma je určená pre video. Keď je video spustené a správne načítané do vyrovnávacej pamäte, latencia sa stáva menej dôležitým faktorom a rýchlosť sa stáva oveľa dôležitejšou. Nie je prekvapením, že Viasat a HughesNet majú tendenciu minimalizovať dôležitosť latencie pre väčšinu aplikácií, hoci obaja pracujú na jej minimalizácii vo svojich systémoch. HughesNet používa algoritmus na uprednostňovanie prevádzky na základe toho, čomu používatelia venujú pozornosť, aby optimalizoval doručovanie údajov. Spoločnosť Viasat oznámila zavedenie konštelácie satelitov so strednou obežnou dráhou Zeme (MEO) na doplnenie svojej existujúcej siete, čo by malo znížiť latenciu a rozšíriť pokrytie, a to aj vo vysokých zemepisných šírkach, kde majú rovníkové GSO vyššiu latenciu.
„Skutočne sa zameriavame na veľký objem a veľmi, veľmi nízke kapitálové náklady na nasadenie tohto objemu,“ hovorí Baldrige. „Je latencia rovnako dôležitá ako iné funkcie pre trh, ktorý podporujeme“?
Napriek tomu existuje riešenie, satelity LEO sú stále oveľa bližšie k používateľom. Spoločnosti ako SpaceX a LeoSat si teda vybrali túto cestu a plánujú nasadiť konšteláciu oveľa menších, bližších satelitov s očakávanou latenciou pre používateľov 20 až 30 milisekúnd.
„Je to kompromis v tom, že keďže sú na nižšej obežnej dráhe, získate menšiu latenciu zo systému LEO, ale máte zložitejší systém,“ hovorí Cook. „Na dokončenie konštelácie potrebujete mať aspoň stovky satelitov, pretože sú na nízkej obežnej dráhe a pohybujú sa okolo Zeme, rýchlejšie prechádzajú cez horizont a miznú... a musíte mať anténny systém, ktorý dokáže sledovať ich."
Stojí však za to pripomenúť si dva príbehy. Začiatkom 90-tych rokov Bill Gates a niekoľko jeho partnerov investovali približne miliardu dolárov do projektu s názvom Teledesic s cieľom poskytnúť širokopásmové pripojenie do oblastí, ktoré si túto sieť nemohli dovoliť alebo by sa v blízkej dobe nedočkali optických liniek. Bolo potrebné postaviť konšteláciu 840 (neskôr zredukovaných na 288) satelitov LEO. Jej zakladatelia hovorili o vyriešení problému latencie a v roku 1994 požiadali FCC, aby použila spektrum Ka-pásma. Znie povedome?
Teledesic zjedol odhadom 9 miliárd dolárov, kým v roku 2003 zlyhal.
„Nápad vtedy nefungoval kvôli vysokým nákladom na údržbu a služby pre koncového používateľa, ale teraz sa zdá byť realizovateľný,“ hovorí , profesor informačných systémov na Kalifornskej štátnej univerzite Dominguez Hills, ktorý monitoruje systémy LEO od vydania Teledesic. "Technológia na to nebola dostatočne vyspelá."
Moorov zákon a vylepšenia technológie batérie, senzorov a procesora mobilného telefónu dali LEO súhvezdiam druhú šancu. Zvýšený dopyt spôsobuje, že ekonomika vyzerá lákavo. Ale kým sa odohrávala sága Teledesic, ďalšie odvetvie získalo dôležité skúsenosti s vypustením komunikačných systémov do vesmíru. Koncom 90-tych rokov Iridium, Globalstar a Orbcomm spoločne vypustili viac ako 100 satelitov na nízku obežnú dráhu, aby poskytovali pokrytie mobilnými telefónmi.
„Vybudovanie celej konštelácie trvá roky, pretože potrebujete veľa štartov a je to naozaj drahé,“ hovorí Zach Manchester, odborný asistent letectva a astronautiky na Stanfordskej univerzite. "Za obdobie, povedzme, päť rokov, sa infraštruktúra veží pozemných mobilných sietí rozšírila do bodu, kedy je pokrytie skutočne dobré a dostane sa k väčšine ľudí."
Všetky tri spoločnosti rýchlo skrachovali. A hoci každý z nich sa znovu objavil tým, že ponúka menší rozsah služieb na špecifické účely, ako sú núdzové majáky a sledovanie nákladu, žiadnemu sa nepodarilo nahradiť službu mobilného telefónu na báze veže. Niekoľko posledných rokov SpaceX na základe zmluvy vypúšťa satelity pre Iridium.
„Tento film sme už videli,“ hovorí Manchester. "V súčasnej situácii nevidím nič zásadne odlišné."
súťaž
SpaceX a 11 ďalších korporácií (a ich investorov) má iný názor. OneWeb tento rok spúšťa satelity a očakáva sa, že služby začnú už budúci rok, po ktorých budú nasledovať ďalšie konštelácie v rokoch 2021 a 2023, s konečným cieľom 1000 2025 Tbps do roku 3. O16b, teraz dcérska spoločnosť SAS, má konšteláciu 2021 satelitov MEO, ktoré sú v prevádzke už niekoľko rokov. Telesat už prevádzkuje satelity GSO, ale na rok 30 plánuje systém LEO, ktorý bude mať optické spojenia s latenciou 50 až XNUMX ms.
Upstart Astranis má tiež satelit na geosynchrónnej obežnej dráhe a v najbližších rokoch rozmiestni ďalšie. Aj keď neriešia problém latencie, spoločnosť sa snaží radikálne znížiť náklady spoluprácou s miestnymi poskytovateľmi internetu a budovaním menších, oveľa lacnejších satelitov.
LeoSat tiež plánuje vypustiť prvú sériu satelitov v roku 2019 a dokončiť konšteláciu v roku 2022. Preletia okolo Zeme vo výške 1400 XNUMX km, spoja sa s ostatnými satelitmi v sieti pomocou optickej komunikácie a prenášajú informácie hore a dole v Ka-pásme. Získali požadované spektrum na medzinárodnej úrovni, hovorí Richard van der Breggen, výkonný riaditeľ LeoSat, a očakávajú čoskoro schválenie FCC.
Podľa van der Breggena bol tlak na rýchlejší satelitný internet z veľkej časti založený na budovaní väčších, rýchlejších satelitov schopných prenášať viac dát. Nazýva to „rúrka“: čím väčšia rúra, tým viac cez ňu môže preraziť internet. Spoločnosti ako on však nachádzajú nové oblasti na zlepšenie zmenou celého systému.
„Predstavte si najmenší typ siete – dva smerovače Cisco a kábel medzi nimi,“ hovorí van der Breggen. "Všetky satelity poskytujú kábel medzi dvoma krabicami...dopravíme celú sadu troch do vesmíru."
LeoSat plánuje nasadiť 78 satelitov, každý s veľkosťou veľkého jedálenského stola a hmotnosťou približne 1200 XNUMX kg. Postavené spoločnosťou Iridium, sú vybavené štyrmi solárnymi panelmi a štyrmi lasermi (jeden na každom rohu) na pripojenie k susedom. Toto je spojenie, ktoré van der Breggen považuje za najdôležitejšie. Historicky satelity odrážali signál v tvare V z pozemnej stanice na satelit a potom do prijímača. Keďže satelity LEO sú nižšie, nedokážu sa premietať tak ďaleko, ale dokážu si medzi sebou veľmi rýchlo prenášať dáta.
Aby sme pochopili, ako to funguje, je užitočné myslieť na internet ako na niečo, čo má skutočnú fyzickú entitu. Nie sú to len dáta, ide o to, kde tieto dáta žijú a ako sa pohybujú. Internet nie je uložený na jednom mieste, po celom svete sú servery, ktoré obsahujú niektoré informácie, a keď k nim pristúpite, váš počítač prevezme údaje z najbližšieho, ktorý má to, čo hľadáte. Kde je to dôležité? Ako veľmi na tom záleží? Svetlo (informácia) sa vo vesmíre šíri takmer dvakrát rýchlejšie ako vo vlákne. A keď spustíte optické pripojenie okolo planéty, musí sledovať obchádzkovú cestu od uzla k uzlu, s obchádzkami okolo hôr a kontinentov. Satelitný internet nemá tieto nevýhody, a keď je zdroj údajov ďaleko, napriek pridaniu niekoľkých tisíc míľ vertikálnej vzdialenosti bude latencia s LEO menšia ako latencia s internetom z optických vlákien. Napríklad ping z Londýna do Singapuru by mohol byť 112 ms namiesto 186, čo by výrazne zlepšilo konektivitu.
Takto popisuje van der Breggen úlohu: celé odvetvie možno považovať za vývoj distribuovanej siete, ktorá sa nelíši od internetu ako celku, len vo vesmíre. Latencia aj rýchlosť zohrávajú úlohu.
Hoci technológia jednej spoločnosti môže byť lepšia, toto nie je hra s nulovým súčtom a nebudú víťazi ani porazení. Mnohé z týchto spoločností sa zameriavajú na rôzne trhy a dokonca si navzájom pomáhajú dosiahnuť požadované výsledky. Pre niektorých sú to lode, lietadlá alebo vojenské základne, pre iných vidiecki spotrebitelia alebo rozvojové krajiny. Spoločnosti však majú v konečnom dôsledku spoločný cieľ: vytvoriť internet tam, kde nie je, alebo kde ho nie je dostatok, a robiť to s dostatočne nízkymi nákladmi na podporu ich obchodného modelu.
„Myslíme si, že to v skutočnosti nie je konkurenčná technológia. Veríme, že v určitom zmysle sú potrebné technológie LEO aj GEO,“ hovorí Cook z HughesNet. „Pre určité typy aplikácií, ako je napríklad streamovanie videa, je systém GEO veľmi, veľmi nákladovo efektívny. Ak však chcete spúšťať aplikácie, ktoré vyžadujú nízku latenciu... LEO je správna cesta.“
V skutočnosti HughesNet spolupracuje s OneWeb, aby poskytoval technológiu brány, ktorá riadi prevádzku a interaguje so systémom cez internet.
Možno ste si všimli, že konštelácia navrhnutá spoločnosťou LeoSat je takmer 10-krát menšia ako konštelácia SpaceX. To je v poriadku, hovorí Van der Breggen, pretože LeoSat má v úmysle slúžiť firemným a vládnym zákazníkom a bude pokrývať len niekoľko špecifických oblastí. O3b predáva internet výletným lodiam vrátane Royal Caribbean a partnerom telekomunikačných operátorov na Americkej Samoe a na Šalamúnových ostrovoch, kde je nedostatok káblových vysokorýchlostných pripojení.
Malý startup v Toronte s názvom Kepler Communications používa malé CubeSats (veľké asi ako bochník chleba) na poskytovanie sieťového prístupu klientom náročným na latenciu, 5 GB dát alebo viac je možné získať za 10 minút, čo je relevantné pre polar. prieskum, veda, priemysel a cestovný ruch. Takže pri inštalácii malej antény bude rýchlosť do 20 Mbit/s pre upload a do 50 Mbit/s pre download, ale ak použijete veľkú „parabolu“, tak budú rýchlosti vyššie – 120 Mbit/ s pre upload a 150 Mbit/s pre príjem . Podľa Baldrigeho silný rast spoločnosti Viasat pochádza z poskytovania internetu komerčným leteckým spoločnostiam; podpísali dohody s United, JetBlue a American, ako aj s Qantas, SAS a ďalšími.
Ako potom tento komerčný model založený na zisku preklenie digitálnu priepasť a prinesie internet rozvojovým krajinám a obyvateľom s nedostatočnými službami, ktorí zaň nemusia byť schopní zaplatiť toľko a sú ochotní zaplatiť menej? To bude možné vďaka systémovému formátu. Keďže jednotlivé satelity súhvezdia LEO (Nízka obežná dráha Zeme) sú v neustálom pohybe, mali by byť rovnomerne rozmiestnené po Zemi, čo spôsobí, že občas pokryjú regióny, kde nikto nežije alebo je tam dosť chudobná populácia. Každá marža, ktorú možno získať z týchto regiónov, bude teda ziskom.
„Myslím si, že budú mať rôzne ceny pripojenia pre rôzne krajiny, čo im umožní sprístupniť internet všade, aj keď ide o veľmi chudobný región,“ hovorí Press. „Akonáhle existuje konštelácia satelitov, ich cena je už pevne stanovená a ak je satelit nad Kubou a nikto ho nepoužíva, potom akýkoľvek príjem, ktorý môžu získať z Kuby, je marginálny a bezplatný (nevyžaduje si ďalšie investície)“ .
Vstup na masový spotrebiteľský trh môže byť dosť ťažký. V skutočnosti veľká časť úspechu, ktorý priemysel dosiahol, pochádza z poskytovania vysokonákladového internetu vládam a podnikom. No najmä SpaceX a OneWeb sa vo svojich obchodných plánoch zameriavajú na kamenných predplatiteľov.
Podľa Sachdeva bude pre tento trh dôležitá používateľská skúsenosť. Musíte pokryť Zem systémom, ktorý sa ľahko používa, je efektívny a nákladovo efektívny. „To však samo osebe nestačí,“ hovorí Sachdev. "Potrebujete dostatočnú kapacitu a predtým musíte zabezpečiť dostupné ceny za vybavenie klienta."
Kto je zodpovedný za reguláciu?
Dva veľké problémy, ktoré SpaceX musela vyriešiť s FCC, boli to, ako bude pridelené existujúce (a budúce) spektrum satelitnej komunikácie a ako zabrániť vzniku vesmírneho odpadu. Prvá otázka je zodpovednosťou FCC, ale druhá sa zdá byť vhodnejšia pre NASA alebo americké ministerstvo obrany. Obaja monitorujú obiehajúce objekty, aby zabránili kolíziám, ale ani jeden nie je regulátorom.
"Naozaj neexistuje dobrá koordinovaná politika, čo by sme mali robiť s vesmírnym odpadom," hovorí Manchester zo Stanfordu. "Práve teraz títo ľudia medzi sebou efektívne nekomunikujú a neexistuje žiadna konzistentná politika."
Problém je ešte komplikovanejší, pretože satelity LEO prechádzajú mnohými krajinami. Medzinárodná telekomunikačná únia zohráva podobnú úlohu ako FCC, prideľuje spektrum, ale na to, aby mohla spoločnosť pôsobiť v rámci krajiny, musí od tejto krajiny získať povolenie. Satelity LEO teda musia byť schopné meniť spektrálne pásma, ktoré používajú, v závislosti od krajiny, v ktorej sa nachádzajú.
"Naozaj chcete, aby SpaceX mal monopol na pripojenie v tomto regióne?" pýta sa Press. „Je potrebné regulovať ich činnosť a kto má na to právo? Sú nadnárodné. FCC nemá žiadnu jurisdikciu v iných krajinách."
To však nerobí FCC bezmocným. Koncom minulého roka bolo malému startupu zo Silicon Valley s názvom Swarm Technologies zamietnuté povolenie na vypustenie štyroch prototypov komunikačných satelitov LEO, z ktorých každý je menší ako brožovaná kniha. Hlavnou námietkou FCC bolo, že maličké satelity by mohli byť príliš náročné na sledovanie, a teda nepredvídateľné a nebezpečné.
Roj ich aj tak spustil. Spoločnosť zo Seattlu, ktorá poskytuje služby vypúšťania satelitov, ich poslala do Indie, kde jazdili na rakete nesúcej desiatky väčších satelitov, informovalo IEEE Spectrum. FCC to zistila a udelila spoločnosti pokutu 900 000 dolárov, ktorá sa má zaplatiť počas 5 rokov, a teraz je žiadosť Swarmu o štyri väčšie satelity v limbu, pretože spoločnosť funguje v tajnosti. Pred pár dňami sa však objavili správy, že schválenie bolo prijaté a . Vo všeobecnosti boli riešením peniaze a schopnosť vyjednávať. Hmotnosť satelitov je od 310 do 450 gramov, momentálne je na obežnej dráhe 7 satelitov a celá sieť bude nasadená v polovici roku 2020. Najnovšia správa naznačuje, že do spoločnosti už bolo investovaných približne 25 miliónov dolárov, čo otvára prístup na trh nielen globálnym korporáciám.
Pre ďalšie nadchádzajúce satelitné internetové spoločnosti a tie existujúce, ktoré skúmajú nové triky, bude najbližších štyri až osem rokov kritických pri určovaní, či je dopyt po ich technológii tu a teraz, alebo či sa história bude opakovať s Teledesic a Iridium. Ale čo sa stane potom? Mars, podľa Muska, jeho cieľom je použiť Starlink na poskytovanie príjmov z prieskumu Marsu, ako aj na vykonanie testu.
"Tento istý systém by sme mohli použiť na vytvorenie siete na Marse," povedal svojim zamestnancom. "Mars bude tiež potrebovať globálny komunikačný systém a nie sú tam žiadne optické linky, drôty ani nič."
Nejaké inzeráty 🙂
Ďakujeme, že ste zostali s nami. Páčia sa vám naše články? Chcete vidieť viac zaujímavého obsahu? Podporte nás zadaním objednávky alebo odporučením priateľom, 30% zľava pre užívateľov Habr na unikátny analóg serverov základnej úrovne, ktorý sme pre vás vymysleli: (k dispozícii s RAID1 a RAID10, až 24 jadier a až 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 krát lacnejší? Len tu v Holandsku! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB – od 99 USD! Čítať o
Zdroj: hab.com