Denna artikel Àr en del av en serie som handlar om .
â SpaceXs plan att ge internet via tiotusentals satelliter â Ă€r det frĂ€msta Ă€mnet i pressen som handlar om rymden. Veckovis publiceras artiklar om de senaste framgĂ„ngarna. Om man ser det övergripande Ă€r konceptet klart, men den som tar sig tid att lĂ€sa , kan en vĂ€lmotiverad person (lĂ„t oss sĂ€ga att det Ă€r jag) grĂ€va fram mĂ„nga detaljer. ĂndĂ„ finns det fortfarande mĂ„nga missuppfattningar kring denna nya teknologi, Ă€ven bland insatta observatörer. Ofta finns det artiklar dĂ€r Starlink jĂ€mförs med OneWeb och Kuiper (bland andra) som om de konkurrerade pĂ„ lika villkor. Andra författare, uppenbart besatta av jordens vĂ€l, ropar om rymdskrot, rymdrĂ€tt, standarder och astronomins sĂ€kerhet. Jag hoppas att lĂ€saren, efter att ha lĂ€st denna â ganska lĂ„nga â artikel, kommer att fĂ„ en bĂ€ttre förstĂ„else och insikt om Starlink.
berörde ovĂ€ntat en kĂ€nslig strĂ€ng hos mina fĂ„taliga lĂ€sare. I den förklarade jag hur Starship pĂ„ lĂ„ng sikt kommer att göra SpaceX till ledande aktör och samtidigt ge en mekanism för nya rymdforskningar. Undertexten Ă€r att den traditionella satellitindustrin inte kan konkurrera med SpaceX, som stadigt ökar kapaciteten och sĂ€nker kostnaderna för Falcon-raketerna, vilket sĂ€tter SpaceX i en besvĂ€rlig situation. Ă ena sidan formade den en marknad vĂ€rd, i bĂ€sta fall, ett par miljarder om Ă„ret. Ă andra sidan vĂ€ckte den en ohĂ€mmad aptit pĂ„ pengar â för att bygga en enorm raket, pĂ„ vilken nĂ€stan ingen kan skickas till Mars, och nĂ„gon omedelbar vinst gĂ„r inte att förvĂ€nta.
Lösningen pĂ„ detta parproblem Ă€r Starlink. Genom att samla in och lansera egna satelliter skulle SpaceX kunna skapa och definiera en ny marknad för effektiv och demokratisk kommunikation via rymden, sĂ€kerstĂ€lla ett inflöde av finansiering för att bygga raketen innan den slukar företaget, och öka sitt ekonomiska vĂ€rde till triljoner. Man ska inte underskatta omfattningen av Ilons ambitioner. Det finns inte sĂ„ mĂ„nga branscher dĂ€r triljoner dollar cirkulerar: energi, högkapacitativ transport, kommunikation, IT, hĂ€lsa, jordbruk, regering, försvar. Trots vanliga missuppfattningar, , och â en verksamhet som inte Ă€r livskraftig. Elon gick in i energiomrĂ„det med sin Tesla, men en pĂ„litlig och omfattande marknad för satelliter och raketlanseringar kommer endast att sĂ€kerstĂ€llas av telekommunikation.
För första gÄngen riktade Elon Musk blicken mot rymden nÀr han ville bidra med 80 miljoner dollar utan förbehÄll till en mission för att odla vÀxter pÄ en mars-sond. Att bygga en stad pÄ Mars kommer antagligen att kosta omkring 100 000 gÄnger mer, sÄ Starlink Àr Musks huvudinsats för att sÀkerstÀlla ett hav av pengar som Àr sÄ nödvÀndiga för sponsring .
Varför?
Jag har planerat denna artikel lÀnge, men först förra veckan fick jag en helhetsbild. DÄ gav SpaceXs president Gwynne Shotwell Rob Baron en fantastisk intervju, vilket sedan belystes för CNBC i en magnifik av Michael Schiltz, och som Àgnades . Den hÀr intervjun visade pÄ den enorma skillnaden i tillvÀgagÄngssÀtt för satellitkommunikation mellan SpaceX och alla andra.
Konceptet Företaget bildades 2012 nĂ€r man insĂ„g att deras kunder â mestadels satellitkommunikationsleverantörer â hade enorma summor pengar. RakettjĂ€nster pressar priserna för lanseringen av satelliter samtidigt som de pĂ„ nĂ„got sĂ€tt missar ett arbetsmoment â hur kan det vara sĂ„? Elon drömde om att skapa en satellitgrupp för internet och kunde inte motstĂ„ den i det nĂ€rmaste omöjliga uppgiften, sĂ„ han satte igĂ„ng processen. Utvecklingen av Starlink , men i slutet av denna artikel kommer du, min lĂ€sare, sannolikt att bli förvĂ„nad över hur smĂ„ dessa svĂ„righeter egentligen Ă€r â med tanke pĂ„ idĂ©ns omfattning.
Behövs det verkligen en sÄ stor gruppering för internet? Och varför just nu?
Bara under min livstid har internet frÄn att ha varit en rent akademisk sysselsÀttning blivit den första och enda revolutionÀra infrastrukturen. Det Àr inte ett Àmne som förtjÀnar en djupgÄende artikel, men jag antar att den globala efterfrÄgan pÄ internet och de intÀkter det genererar kommer att fortsÀtta vÀxa med cirka 25 % per Är.
Idag fÄr nÀstan alla vi internet frÄn ett litet antal geografiskt isolerade monopol. I USA har AT&T, Time Warner, Comcast och ett fÄtal mindre aktörer delat upp territoriet för att undvika konkurrens, tar hutlösa priser för tjÀnster och badar i knappt förestÀllbar universell avsky.
För att upprĂ€tthĂ„lla icke-konkurrerande beteende har leverantörerna en god anledning â förutom den allomfattande girigheten. Att bygga infrastruktur för internet â mikrovĂ„gsbasstationer och fiberkabel â Ă€r vĂ€ldigt, vĂ€ldigt kostsamt. Det Ă€r lĂ€tt att glömma den fantastiska naturen hos internet. Min mormor började jobba som telegrafist under andra vĂ€rldskriget, och dĂ„ konkurrerade telegrafen med brevduvor om den ledande strategiska rollen! För de flesta av oss Ă€r informationssupervĂ€gen nĂ„got eteriskt, immaterielt, men bitar reser genom en fysisk vĂ€rld dĂ€r det finns grĂ€nser, floder, berg, oceaner, stormar, naturkatastrofer och andra hinder. Redan 1996, nĂ€r den första fiberoptiska linjen grĂ€vdes i havets botten, . Med sin karakteristiska vassa stil beskriver han livligt den nakna kostnaden och komplexiteten i att lĂ€gga dessa linjer, genom vilka de förbannade 'kotegerna' fortfarande rusar. Under större delen av 2000-talet drogs kablar sĂ„ mycket att kostnaden för att rulla ut dem var hĂ€pnadsvĂ€ckande.
Tidigare arbetade jag i ett optiskt laboratorium och (om jag minns rÀtt) satte vi ett rekord för dÄtiden genom att uppnÄ en multiplexeringshastighet pÄ 500 Gbit/s. Elektronikens begrÀnsningar tillÀt att varje fiber belastades med 0,1 % av den teoretiska kapaciteten. Femton Är senare Àr vi redo att överskrida grÀnsen: om datatransmissionen passerar den, kommer fibrerna att smÀlta, och vi Àr redan mycket nÀra detta.
Men mĂ„ste lyfta datan över den syndiga jorden â till rymden, dĂ€r en satellit cirkulerar planeten 30 000 gĂ„nger pĂ„ fem Ă„r. En uppenbar lösning, tĂ€nker man, sĂ„ varför har ingen tagit itu med det tidigare?
Iridium-satellitgruppen, utvecklad och lanserad i början av 1990-talet av Motorola (kommer ni ihĂ„g dem?), blev det första globala lĂ„gbana kommunikationsnĂ€tverket (som det lockande berĂ€ttas i ). Vid den tidpunkt nĂ€r den lanserades, hade den nischade förmĂ„gan att dirigera smĂ„ datapaket frĂ„n asset trackers visat sig vara dess enda anvĂ€ndning: mobiltelefonerna hade blivit sĂ„ billiga att satellittelefonerna aldrig slog igenom. Iridium hade 66 satelliter (plus nĂ„gra reservsatelliter) pĂ„ 6 banor â det minimiantal som behövdes för att tĂ€cka hela planeten.
Om Iridium klarade sig med 66 satelliter, varför behöver SpaceX dÄ tiotusentals? Vad gör det sÄ annorlunda?
SpaceX kom in i det hĂ€r affĂ€rsomrĂ„det frĂ„n motsatt hĂ„ll â de började med lanseringar. De blev pionjĂ€rer inom Ă„teranvĂ€ndning av rymdraketer och pĂ„ sĂ„ sĂ€tt tog de marknaden för billiga lanseringsplattformer. Försök att övertrĂ€ffa deras erbjudande med ett lĂ€gre pris kommer inte att generera mycket pengar, sĂ„ det enda sĂ€ttet att tjĂ€na nĂ„got pĂ„ deras överkapacitet Ă€r att bli deras kund. SpaceX:s kostnader för att lansera egna satelliter Ă€r (per kg) för Iridium, vilket gör att de kan nĂ„ en betydligt bredare marknad.
Det globala tÀckningen av Starlink kommer att ge tillgÄng till högkvalitativ internet i alla hörn av vÀrlden. För första gÄngen kommer tillgÄngen till internet inte att bero pÄ landets eller stadens nÀrhet till en fiberoptisk linje, utan pÄ renheten av himlen ovanför. AnvÀndare över hela vÀrlden kommer att fÄ tillgÄng till ett fritt internet utan bojor oavsett hur korrupta och/eller oÀrliga deras egna regeringsmonopol Àr. Starlinks kapacitet att bryta dessa monopol katalyserar fantastiska, storskaliga positiva förÀndringar som Àntligen kommer att förena miljarder mÀnniskor i det globala cybersamhÀllet av framtiden.
Ett litet lyriskt avstÄndstagande: vad betyder det egentligen?
För mĂ€nniskor som vĂ€xer idag, i en tid av allestĂ€des nĂ€rvarande sammanlĂ€nkning, Ă€r internet som luften vi andas. Det finns dĂ€r, utan att vi ens tĂ€nker pĂ„ dess otroliga kraft att Ă„stadkomma positiva förĂ€ndringar â och vi Ă€r redan mitt i dem. Med hjĂ€lp av internet kan mĂ€nniskor hĂ„lla sina ledare ansvariga, kommunicera med andra pĂ„ andra sidan av vĂ€rlden, dela med sig av tankar, och hitta pĂ„ nĂ„got nytt. Internet förenar mĂ€nskligheten. Historien om moderniseringar Ă€r en historia om att utveckla möjligheter för datadelning. Först genom tal och episk poesi. Sedan genom skrift som ger röster Ă„t de döda, som talar till de levande; skriften möjliggör lagring av data och gör asynkron kommunikation möjlig. Tryckpressen strömlinjeformade nyhetsproduktionen. Elektronisk kommunikation har pĂ„skyndat dataöverföring vĂ€rlden över. Personliga enheter för notering har gradvis blivit mer komplexa, och har utvecklats frĂ„n anteckningsböcker till mobiltelefoner, dĂ€r varje enhet Ă€r en internetansluten dator, fullpackad med sensorer och som dag för dag bĂ€ttre förutser vĂ„ra behov.
En person som anvĂ€nder skrift och dator i sitt lĂ€rande har större chans att övervinna begrĂ€nsningarna hos en icke perfekt utvecklad hjĂ€rna. Det Ă€r sĂ€rskilt glĂ€djande att mobiltelefoner Ă€r bĂ„de kraftfulla datalagringsenheter och mekanismer för idĂ©utbyte. Tidigare förlitade sig mĂ€nniskor pĂ„ tal, vilket nedtecknades i anteckningsböcker, men idag Ă€r det normen att anteckningsböcker sjĂ€lva delar med sig av de idĂ©er som mĂ€nniskor genererat. Den traditionella modellen har genomgĂ„tt en inversion. En logisk fortsĂ€ttning av processen Ă€r nĂ„gon form av kollektiv metakognition, genom personliga enheter. och kopplade till varandra. Ăven om vi fortfarande lĂ€ngtar efter den förlorade kontakten med naturen och enskildheten, Ă€r det viktigt att komma ihĂ„g att teknik och just teknik stĂ„r för en stor del av vĂ„rt befriande frĂ„n "naturliga" cykler av okunnighet, för tidig död (som kan undvikas), vĂ„ld, hunger och tandförfall.
Hur?
LÄt oss prata om affÀrsmodellen och arkitekturen för projektet Starlink.
För att Starlink ska bli en lönsam verksamhet mĂ„ste inflödet av medel överstiga kostnaderna för byggande och drift. Traditionellt innebĂ€r investeringar ökade initiala kostnader, anvĂ€ndning av avancerad specialiserad finansiering och försĂ€kringsmekanismer â allt för att lansera en satellit. En geostationĂ€r kommunikationssatellit kan kosta 500 miljoner dollar, och montering och lansering kan ta upp till 5 Ă„r. DĂ€rför bygger företag inom detta omrĂ„de samtidigt jetflygplan eller containerfartyg. Gigantiska utgifter, inflödet av medel som knappt tĂ€cker finansieringskostnaderna och en jĂ€mförelsevis liten driftsbudget. Ă andra sidan berodde den ursprungliga Iridium-kollapsen pĂ„ att Motorola tvingade operatören att betala förödande licensavgifter, vilket gjorde att verksamheten gick i konkurs pĂ„ bara nĂ„gra mĂ„nader.
För att bedriva en sÄdan verksamhet var traditionella satellitföretag tvungna att betjÀna privata kunder och ta ut höga avgifter för datatransmission. Flygbolag, avlÀgsna utposter, fartyg, krigszoner och nyckelinfrastrukturer betalar cirka 5 dollar per 1 MB, vilket Àr 5000 gÄnger dyrare Àn kostnaden för traditionell ADSL-anslutning, och detta trots fördröjning i datatransmission och relativt lÄg bandbredd vid satellitanslutning.
Starlink planerar att konkurrera med markbundna tjĂ€nsteleverantörer, vilket innebĂ€r att den mĂ„ste leverera data billigare och, helst, ta mycket mindre Ă€n 1 dollar per 1 MB. Ăr detta möjligt? Eller, om det Ă€r möjligt, borde vi frĂ„ga: hur Ă€r det möjligt?
Den första ingrediensen i den nya rÀtten Àr billig lansering. Idag sÀljer Falcon en lansering för 24 ton för cirka 60 miljoner dollar, vilket innebÀr 2500 dollar per kg. Men det finns mycket större interna kostnader. Starlink-satelliter kommer att lanseras pÄ ÄteranvÀndbara raketer, sÄ de marginala kostnaderna för en lansering Àr kostnaden för den nya andra stegen (ungefÀr 4 miljoner dollar), fairings (1 miljon) och markservice (~1 miljon). Totalt: omkring 100 000 dollar per satellit, dvs. mer Àn 1000 gÄnger billigare Àn lanseringen av en vanlig kommunikationssatellit.
De flesta Starlink-satelliter kommer dock att lanseras pÄ Starship. Och faktiskt, utvecklingen av Starlink, som de uppdaterade rapporterna i FCC visar, ger viss den interna arkitekturen för projektet. Det totala antalet satelliter i konstellationen har ökat frÄn 1 584 till 2 825, sedan till 7 518 och slutligen till 30 000. Om man tror pÄ bruttoanmÀlningarna Àr siffran Ànnu högre. Det minimiantal satelliter för första utvecklingssteget, sÄ att projektet ska vara livskraftigt, Àr 60 stycken pÄ 6 banor (totalt 360), medan det för full tÀckning inom 53 grader frÄn ekvatorn krÀvs 24 banor med 60 satelliter (totalt 1 440). Det Àr 24 uppskjutningar för Falcon för cirka 150 miljoner dollar i interna kostnader. Starship Àr dock designad för att skjuta upp upp till 400 satelliter pÄ en gÄng, ungefÀr till samma kostnad. Starlink-satelliterna mÄste bytas ut var femte Är, vilket innebÀr att 6 000 satelliter kommer att krÀva 15 Starship-uppskjutningar per Är. Det skulle kosta runt 100 miljoner dollar per Är, eller 15 000 dollar per satellit. Varje satellit som skickas med Falcon vÀger 227 kg; satelliter som lyfts med Starship skulle kunna vÀga upp till 320 kg och bÀra externa enheter, vara nÄgot större och fortfarande inte överskrida den tillÄtna lasten.
Vad bestĂ„r kostnaden för satelliter av? Bland sina bröder Ă€r Starlink-satelliterna nĂ„got ovanliga. De samlas, lagras och skjuts upp i platt format, vilket gör dem extremt enkla att producera i stor skala. Erfarenheten visar att produktionskostnaden bör ungefĂ€r motsvara kostnaden för uppskjutningsanlĂ€ggningen. Om prisskillnaden Ă€r stor, innebĂ€r det att resurserna inte fördelas korrekt, eftersom den totala minskningen av marginalkostnaderna vid kostnadsminskningar inte Ă€r sĂ„ stor. Ăr det verkligen möjligt att ha ett pris pĂ„ 100 000 dollar per satellit vid den första omgĂ„ngen av nĂ„gra hundra? Med andra ord, Ă€r Starlink-satelliten verkligen inte mer komplicerad i sin konstruktion Ă€n en bil?
För att helt kunna svara pÄ denna frÄga mÄste man förstÄ varför kostnaden för en orbital kommunikationssatellit Àr 1000 gÄnger högre, Àven om den inte Àr 1000 gÄnger mer komplex. För att sÀga det enkelt: vad Àr det som gör att rymd "jÀrn" kostar sÄ mycket? Det finns mÄnga skÀl, men den mest övertygande i det hÀr fallet Àr detta: om kostnaden för att skjuta upp en satellit i omloppsbana (före Falcon) Àr mer Àn 100 miljoner, mÄste den garanterat fungera i mÄnga Är för att kunna ge ens nÄgon vinst. Att sÀkerstÀlla sÄdan tillförlitlighet under driften av den första och enda produkten Àr en smÀrtsam process och kan ta Är, vilket krÀver insatser frÄn hundratals mÀnniskor. LÀgg dÀrtill kostnaderna, och det blir lÀtt att rÀttfÀrdiga ytterligare processer, sÀrskilt eftersom uppskjutningen redan Àr dyr.
Starlink bryter mot denna paradigm genom att skapa hundratals satelliter, snabbt ÄtgÀrda tidiga designfel och anvÀnda massproduktionstekniker för att hantera kostnader. Jag kan lÀtt förestÀlla mig en Starlink-linje, dÀr en tekniker integrerar nÄgot nytt i konstruktionen och fÀster allt med plastband (pÄ NASA-nivÄ, förstÄs) pÄ bara en till tvÄ timmar, vilket upprÀtthÄller den nödvÀndiga takten av 16 satelliter/dag. En Starlink-satellit bestÄr av mÄnga komplicerade detaljer, men jag ser inga skÀl till varför kostnaden för den tusende enheten som rullas ut inte kan sÀnkas till 20 000. Faktum Àr att Elon skrev pÄ Twitter i maj att produktionskostnaden för en satellit redan Àr lÀgre Àn uppskjutningskostnaden.
LÄt oss ta ett genomsnittligt fall och analysera Äterbetalningstiden genom att avrunda siffrorna. En Starlink-satellit, vars kostnad för att bygga och skjuta upp Àr 100 000, fungerar i 5 Är. Kommer den att betala tillbaka sig, och om ja, hur snart?
Under 5 Ă„r kommer Starlink-sateliten att cirkla jorden 30 000 gĂ„nger. Under varje sĂ„dant 90-minuters varv kommer den att tillbringa mesta delen av tiden över havet och troligtvis 100 sekunder över en tĂ€tbefolkad stad. Under detta korta fönster sĂ€nder den data, ivrigt för att tjĂ€na pengar. Om man antar att antennen stödjer 100 strĂ„lar, och varje strĂ„le överför 100 Mb/s, med hjĂ€lp av modern kodning som , sĂ„ genererar satelliten 1000 dollar i vinst per varv â med ett abonnemangpris pĂ„ 1 dollar per 1 GB. Det Ă€r tillrĂ€ckligt för att Ă„terfĂ„ kostnaden för implementeringen pĂ„ 100 000 pĂ„ en vecka och förenklar kapitalstrukturen avsevĂ€rt. De Ă„terstĂ„ende 29 900 varven Ă€r vinsten, efter fasta kostnader.
De förvĂ€ntade siffrorna kan variera kraftigt, Ă„t bĂ„da hĂ„ll. Men oavsett, om du kan fĂ„ en högkvalitativ konstellation av satelliter pĂ„ lĂ„g orbit för 100 000 â eller till och med 1 miljon/enhet â Ă€r det en seriös uppgift. Ăven med den löjligt korta anvĂ€ndningstiden kan en Starlink-satellit över sin livslĂ€ngd leverera 30 PB data â med en amortiserad kostnad pĂ„ 0,003 dollar per 1 GB. Dessutom ökar marginalkostnaderna praktiskt taget inte vid överföring över lĂ€ngre avstĂ„nd.
För att förstĂ„ betydelsen av denna modell, lĂ„t oss snabbt jĂ€mföra den med tvĂ„ andra modeller för att leverera data till konsumenter: den traditionella â fiberoptiska kablar, och den satellitkonstellation som erbjuds av ett företag som inte specialiserar sig pĂ„ satellituppskjutningar.
, som kopplar ihop Frankrike och Singapore, togs i drift 2005. Bandbredden Àr 1,28 Tb/s, kostnaden för implementering Àr 500 miljoner dollar. Om den fungerar pÄ 100% kapacitet i 10 Är och omkostnaderna utgör 100% av kapitalutgifterna, skulle kostnaden per överföring bli 0,02 dollar per 1 GB. Transatlantiska kablar Àr kortare och nÄgot billigare, men en undervattenskabel Àr bara en entitet i en lÄng kedja av mÀnniskor som vill ha betalt för att överföra data. Det genomsnittliga priset för Starlink visar sig vara 8 gÄnger billigare, och samtidigt har de 'allt inkluderat'.
Hur Ă€r det möjligt? Starlink-satelliten inkluderar all den komplexa utrustning för elektronisk kommunikation som behövs för att koppla samman fiberoptiska kablar, men istĂ€llet för dyra och sköra ledningar anvĂ€nds vakuum för dataleverans. Ăverföringen genom rymden minskar antalet mysiga och förĂ„ldrade monopol, vilket gör det möjligt för anvĂ€ndare att koppla upp sig med Ă€nnu mindre 'hĂ„rdvara'.
Vi jĂ€mför med den konkurrerande satellitoperatören OneWeb. OneWeb planerar att skapa en konstellation av 600 satelliter som ska skjutas upp av kommersiella leverantörer till en kostnad av omkring 20 000 dollar per kg. Vikten av en satellit Ă€r 150 kg, vilket innebĂ€r att en enstaka uppskjutning i bĂ€sta fall kostar omkring 3 miljoner. Kostnaden för satellitutrustningen berĂ€knas till 1 miljon per satellit, vilket innebĂ€r att den totala kostnaden för hela konstellationen kommer att uppgĂ„ till 2,6 miljarder fram till 2027. Tester som utförts av OneWeb har visat att bandbredden kan nĂ„ 50 Mb/s vid toppar, idealiskt sett för varje av de 16 strĂ„larna. Följer vi samma metod för att berĂ€kna kostnaden för Starlink, visar det sig att varje satellit frĂ„n OneWeb genererar 80 dollar per omlopp, vilket totalt under 5 Ă„r ger 2,4 miljoner â knappt tĂ€cker kostnaderna för uppskjutning, om vi ocksĂ„ rĂ€knar med dataöverföring till avlĂ€gsna omrĂ„den. Sammanfattningsvis fĂ„r vi 1,70 dollar per GB.
Nyligen citerades Gwynn Shotwell som sagt att , vilket innebĂ€r ett konkurrenskraftigt pris pĂ„ 0,10 dollar per GB. Och detta trots den initiala konfigurationen av Starlink: med mindre optimerad produktion, uppskjutningar med Falcon och begrĂ€nsningar i dataöverföring â och enbart med tĂ€ckning över norra USA. Det visar sig att SpaceX har ett ointvikligt försprĂ„ng: redan idag kan de skjuta upp en betydligt mer kapabel satellit till ett pris (per enhet) som Ă€r 15 gĂ„nger lĂ€gre Ă€n konkurrenternas. Starship kommer att öka avstĂ„ndet till 100 gĂ„nger, om inte mer, sĂ„ det Ă€r inte svĂ„rt att förestĂ€lla sig att SpaceX till 2027 skjuter upp 30 000 satelliter för mindre Ă€n 1 miljard dollar, varav den största delen kommer frĂ„n deras egen plĂ„nbok.
Jag Àr sÀker pÄ att det finns mer optimistiska analyser rörande OneWeb och andra lovande satellitkonstellationsutvecklare, men jag vet för nÀrvarande inte hur de arbetar.
Nyligen gjorde Morgan Stanley , som visar att Starlink-satelliter kommer att kosta 1 miljon för montering och 830 000 för uppskjutning. . Det Àr intressant att dessa siffror liknar vÄra berÀkningar rörande kostnaderna för OneWeb, och grovt sett Àr de 10 gÄnger högre Àn den första versionens uppskattning av Starlink. AnvÀndning av Starship och industriell produktion av satelliter kan sÀnka kostnaden för att distribuera satelliter till cirka 35 000 per enhet. Det Àr en oerhört lÄg siffra.
Det sista steget Àr att jÀmföra vinsten frÄn 1 W solenergi som genereras för Starlink. Enligt bilderna pÄ deras webbplats har solpanelen pÄ varje satellit en yta pÄ cirka 60 kvm, vilket i genomsnitt genererar ungefÀr 3 kW eller 4,5 kWh per varv. Enligt en grov uppskattning ger varje varv 1000 dollar, och varje satellit genererar cirka 220 dollar per kWh. Detta Àr 10 000 gÄnger det brutto vÀrdet av solenergi, vilket ytterligare bekrÀftar: . Och moduleringen av mikrovÄgor för datatransmission Àr en orimlig tillÀggskostnad.
Arkitektur
I föregĂ„ende avsnitt skildrade jag ganska grovt en icke-trivialt betydande del av Starlink-arkitekturen â hur den fungerar med den extremt ojĂ€mlika befolkningstĂ€theten pĂ„ planeten. Starlink-satelliten sĂ€nder ut fokuserade strĂ„lar som bildar flĂ€ckar pĂ„ planetens yta. Prenumeranter inom flĂ€cken delar pĂ„ det tillgĂ€ngliga bandbredden. FlĂ€ckens storlek bestĂ€ms av grundlĂ€ggande fysik: dess lĂ€ngd Ă€r (satellitens höjd x lĂ€ngden pĂ„ mikrovĂ„gen / antenndiameter), vilket för Starlink-satelliten, i bĂ€sta fall, Ă€r ett par kilometer.
I de flesta stÀder Àr befolkningstÀtheten cirka 1000 personer/kvm, Àven om det Àr högre pÄ vissa stÀllen. I vissa omrÄden i Tokyo eller pÄ Manhattan kan en flÀck ha mer Àn 100 000 personer. Lyckligtvis finns det pÄ alla sÄdana tÀtbefolkade platser en konkurrensutsatt inhemsk marknad för bredbandsinternet, för att inte nÀmna ett högt utvecklat mobilnÀtsnÀt. Men hur som helst, om det under vilken specifik tid som helst finns mÄnga satelliter frÄn en och samma satellitgrupp över en stad, kan kapaciteten öka genom att sprida antennerna, samt genom att fördela frekvenser. Med andra ord kan dussintals satelliter fokusera den mest kraftfulla strÄlen pÄ en punkt, och anvÀndarna i det omrÄdet kommer att anvÀnda markterminaler som fördelar förfrÄgningar mellan satelliter.
Om marknaden för tjÀnster i de tidiga faserna mest lÀmpat Àr avlÀgsna, landsbygd eller förortsomrÄden, kommer medel för ytterligare lanseringar att komma frÄn mer kvalitativa tjÀnster till de tÀtbefolkade stÀderna. Scenariot Àr direkt motsatt den standardmarknadsexpansionsmodellen, dÀr konkurrerande tjÀnster inriktade pÄ stÀder oundvikligen lider av minskad lönsamhet nÀr man försöker expandera mot mer fattiga och glest befolkade omrÄden.
För nÄgra Är sedan, nÀr jag gjorde mina berÀkningar, .
Jag tog data frĂ„n denna bild och skapade 3 diagram nedan. Det första visar frekvensen av landytan baserat pĂ„ befolkningsdensitet. Det mest intressanta Ă€r att en stor del av jorden inte alls Ă€r befolkad, medan nĂ€stan inga regioner har mer Ă€n 100 invĂ„nare/kmÂČ.
Det andra diagrammet visar frekvensen av mĂ€nniskor baserat pĂ„ befolkningsdensitet. Ăven om en stor del av planeten inte Ă€r befolkad, lever den största delen av mĂ€nniskor i omrĂ„den med 100â1000 invĂ„nare/kmÂČ. Den utvidgade naturen av denna topp (ordentligt högre) Ă„terspeglar bimodaliteten i urbaniseringens mönster. 100 invĂ„nare/kmÂČ Ă€r relativt glest befolkad landsbygd, medan siffran 1000 invĂ„nare/kmÂČ Ă€r typisk för förortsomrĂ„den. StadskĂ€rnor visar lĂ€tt 10 000 invĂ„nare/kmÂČ, medan befolkningen i Manhattan uppgĂ„r till 25 000 invĂ„nare/kmÂČ.
Det tredje diagrammet visar befolkningsdensitet efter latitud. Det Ă€r tydligt att nĂ€stan alla mĂ€nniskor Ă€r koncentrerade inom 20â40 grader nordlig latitud. SĂ„ har det i stort sett blivit geografiskt och historiskt, eftersom en stor del av den södra hemisfĂ€ren upptas av hav. ĂndĂ„ utgör sĂ„dan befolkningsdensitet en skrĂ€mmande utmaning för grupparkitekterna, eftersom satelliter i bĂ„da hemisfĂ€rerna tillbringar lika mycket tid. Dessutom, en satellit som kretsar runt jorden i en vinkel, sĂ€g 50 grader, kommer att tillbringa mer tid nĂ€rmare de angivna latitudgrĂ€nserna. Det Ă€r dĂ€rför Starlink för att betjĂ€na norra USA endast behöver 6 banor, medan 24 krĂ€vs för att tĂ€cka ekvatorn.
Det Àr sant, om man kombinerar befolkningstÀthetsdiagrammet med diagrammet för satellitkonstellationens densitet, blir valet av banor uppenbart. Varje histogram representerar en av fyra rapporter frÄn SpaceX i FCC. Personligen anser jag att varje ny rapport Àr som en uppdatering av den föregÄende, men det Àr hur som helst inte svÄrt att se hur ytterligare satelliter ökar kapaciteten över de berörda regionerna pÄ norra halvklotet. I kontrast till detta finns det en imponerande oanvÀnd kapacitet kvar över södra halvklotet - glÀd dig, kÀra Australien!
Vad hÀnder med anvÀndardata nÀr de nÄr en satellit? I den ursprungliga versionen skickade Starlink-satelliten omedelbart tillbaka dem till en dedikerad markstation nÀra serviceomrÄdena. Denna konfiguration kallas "direkt retransmission". I framtiden kommer Starlink-satelliter att fÄ möjlighet att kommunicera med varandra via laser. Datautbytet kommer att nÄ sin topp över tÀtbefolkade stÀder, men data kan distribueras genom laser nÀtverken i tvÄ dimensioner. I praktiken betyder detta att det finns en enorm möjlighet för ett dolt kommunikationsnÀtverk bland satelliterna, vilket innebÀr att anvÀndardata kan "ÄtersÀndas till jorden" pÄ vilken lÀmplig plats som helst. I praktiken tycker jag att SpaceX:s markstationer kommer att kombineras med utanför stÀderna.
Det visar sig att satellit-satellit kommunikation Àr en icke-trivial uppgift om satelliterna inte rör sig tillsammans. I de senaste rapporterna till FCC rapporteras det om 11 distinkta orbitala grupper av satelliter. Inom en specifik grupp rör sig satelliterna pÄ samma höjd, under samma lutning, med lika excentricitet, vilket innebÀr att lasrar kan hitta satelliter i direkt nÀrhet relativt enkelt. Men hastigheterna för nÀrmande mellan grupperna mÀts i km/s, sÄ kommunikationen mellan grupperna, om den Àr möjlig, mÄste ske via korta, snabbt hanterade mikrovÄgsförbindelser.
Topologin av orbitala grupper Àr som korpuskelÀr-vÄg teori om ljus och relaterar inte sÀrskilt till vÄrt exempel, men enligt mig Àr den fantastisk, sÄ jag inkluderade den i artikeln. Om du inte Àr intresserad av detta avsnitt kan du hoppa direkt till "BegrÀnsningarna av grundlÀggande fysik."
Torus â eller donut â Ă€r ett matematiskt objekt som definieras av tvĂ„ radier. Att rita cirklar pĂ„ ytan av torus Ă€r ganska enkelt: parallellt eller vinkelrĂ€tt mot dess form. Det kanske blir intressant för dig att upptĂ€cka att det finns ytterligare tvĂ„ familjer av cirklar som kan ritas pĂ„ ytan av torus, och bĂ„da gĂ„r genom hĂ„let i dess centrum och runt konturen. Det kallas. , och jag anvĂ€nde denna konstruktion nĂ€r jag 2015 designade en toroid för Tesla-spolen "Den brinnande mĂ€nniskan".
Och Àven om satelliternas banor Àr, strikt taget, ellipser och inte cirklar, Àr samma konstruktion tillÀmplig i fallet Starlink. Gruppens av 4500 satelliter pÄ flera orbiterande plan, alla i en vinkel, bildar ett kontinuerligt rörligt plan över jordens yta. Det plan som riktas norrut, över en angiven latitud, vÀnder och rör sig tillbaka mot söder. För att undvika kollisioner kommer bana att vara nÄgot utstrÀckta, sÄ att det rör sig norrut plan hamnar nÄgra kilometer över (eller under) det som rör sig söderut. Tillsammans bildar dessa tvÄ plan en utblÄst torusform, som visas nedan i en starkt förenklad skiss.
Jag pÄminner om att kommunikationen inom denna torus sker mellan angrÀnsande satelliter. I stort sett finns det inga direkta och lÄngvariga förbindelser mellan satelliter pÄ olika plan, eftersom hastigheten för nÀrme laserstyret Àr för hög. Datatransmissionens bana mellan planen gÄr Ä sin sida över eller under torus.
Totalt kommer 30 000 satelliter att placeras i 11 inbyggda torusar, lÄngt ifrÄn den internationella rymdstationens bana! PÄ denna skiss visas hur dessa plan Àr packade, utan överdriven excentricitet.
Och slutligen bör man tÀnka pÄ den optimala flyghöjden. Det finns en dilemma: en lÄg höjd, som ger högre kapacitet med mindre strÄlar, eller en högre, som gör det möjligt att tÀcka hela planeten med fÀrre satelliter? Med tiden har rapporter frÄn SpaceX under FCC diskuterat allt lÀgre höjder, eftersom Starship, genom sina förbÀttringar, möjliggör snabb lansering av större konstellationer.
LÄg höjd har ocksÄ andra fördelar, inklusive minskad risk för kollision med rymdskrot eller negativa effekter av utrustningsfel. PÄ grund av ökat atmosfÀriskt motstÄnd kommer de som Àr placerade lÀgre Àn andra Starlink-satelliter (330 km) att brinna upp inom nÄgra veckor efter förlust av orientering. Visst, 300 km Àr en höjd dÀr satelliter nÀstan inte flyger, och att upprÀtthÄlla höjden kommer att krÀva en inbyggd elektro-rocket motor med Krypton, liksom en strömlinjeformad design. Teoretiskt kan en satellit med tillrÀckligt spetsig form, pÄ en elektro-rocket motor, stabilt hÄlla en höjd pÄ 160 km, men det Àr osannolikt att SpaceX kommer att lansera satelliter sÄ lÄgt, eftersom det finns flera knep kvar för att öka kapaciteten.
BegrÀnsningar i grundlÀggande fysik
Det verkar osannolikt att kostnaderna för att placera en satellit nÄgonsin kommer att sjunka lÄngt under 35 000, Àven om produktionen skulle vara avancerad och helt automatiserad, och Starship-fartygen helt ÄteranvÀndbara. Dessutom Àr det Ànnu inte helt klart vilka begrÀnsningar fysik kommer att stÀlla pÄ satelliten. Den ovan nÀmnda analysen förutsÀtter en toppkapacitet pÄ 80 Gb/s. (om man avrundar till 100 strÄlar, var och en kapabel att överföra 100 Mb/s).
Det yttersta grĂ€nsen för kanalens kapacitet Ă€r faststĂ€lld i och anges i statistik för bandbredd (1+SNR). Bandbredden Ă€r ofta begrĂ€nsad av , medan SNR Ă€r den tillgĂ€ngliga energin hos satelliten, bakgrundsbrus och störningar pĂ„ kanalen pĂ„ grund av . En annan betydande begrĂ€nsning Ă€r hastigheten pĂ„ behandlingen. De senaste FPGA Xilinx Ultrascale+ har , vilket Ă€r bra med nuvarande begrĂ€nsningar för informationskapaciteten i kanalen utan utveckling av anpassade ASIC:er. Men Ă€ven dĂ„ kommer 58 Gb/s att krĂ€va en imponerande fördelning av frekvenser, troligen inom Ka- eller V-bandet. V (40â75 GHz) har mer tillgĂ€ngliga cykler, men Ă€r mer mottagligt för atmosfĂ€risk dĂ€mpning, sĂ€rskilt i fuktiga omrĂ„den.
Ăr 100 strĂ„lar praktiska? Denna frĂ„ga har tvĂ„ aspekter: strĂ„lbredd och densitet av elementet i det fasade antennarrayer. StrĂ„lbredden definieras av vĂ„glĂ€ngden delad med antenndiametern. Digitala fasade antennarrayer Ă€r fortfarande en specialiserad teknik, men maximala anvĂ€ndbara storlekar bestĂ€ms av bredden. (ca 1 m) och att anvĂ€nda radiofrekvenskommunikationer Ă€r kostsamt. VĂ„glĂ€ngden i Ka-bandet Ă€r omkring 1 cm, dĂ€r strĂ„lbredden mĂ„ste vara 0,01 radianer â vid en spektrumbredd pĂ„ 50 % av amplituden. Anta att den solida vinkeln för strĂ„len Ă€r 1 steradian (motsvarande tĂ€ckningen av ett 50 mm kameraobjektiv), dĂ„ i detta omrĂ„de skulle 2500 separata strĂ„lar vara tillrĂ€ckligt. LinjĂ€ritet antyder att 2500 strĂ„lar kommer att krĂ€va minst 2500 antennelement inom arrayen, vilket i princip Ă€r möjligt, men svĂ„rt att Ă„stadkomma. Dessutom kommer allt detta att generera mycket vĂ€rme!
Totalt 2500 kanaler, var och en som stöder 58 Gb/s, Ă€r en enorm mĂ€ngd information â om man grovt rĂ€knar blir det 145 Tb/s. För jĂ€mförelse, hela internettrafiken 2020 . Bra nyheter för dem som Ă€r oroade över den fundamentalt lĂ„ga bandbredden för satellitinternet. Om en konstellation av 30 000 satelliter fungerar Ă„r 2026, kan den globala internettrafiken potentiellt uppgĂ„ till 800 Tb/s. Om hĂ€lften av denna mĂ€ngd levereras av ~500 satelliter över tĂ€tbefolkade omrĂ„den vid vilket tillfĂ€lle som helst, skulle den maximala kapaciteten per satellit vara cirka 800 Gb/s, vilket Ă€r 10 gĂ„nger mer Ă€n vĂ„ra ursprungliga grundlĂ€ggande berĂ€kningar, det vill sĂ€ga att inflödet av finansiering potentiellt ökar 10 gĂ„nger.
För en satellit pÄ 330 kilometers höjd tÀcker en strÄle pÄ 0,01 radianer en yta pÄ 10 kvadratkilometer. I sÀrskilt tÀtbefolkade omrÄden som Manhattan bor upp till 300 000 mÀnniskor pÄ en sÄdan yta. Om de alla skulle sÀtta sig ner för att titta pÄ Netflix (7 Mb/s i HD-kvalitet)? Den totala databehovet skulle uppgÄ till 2000 GB/s, vilket Àr ungefÀr 35 gÄnger det nuvarande strikta grÀnsvÀrdet som FLIS-grÀnssnittet för sekventiell utmatning ÄlÀgger. Det finns tvÄ möjliga utvÀgar frÄn denna situation, varav endast en Àr fysiskt genomförbar.
Det första Ă€r att skjuta upp fler satelliter i omloppsbana sĂ„ att fler Ă€n 35 hĂ€nger över omrĂ„den med hög efterfrĂ„gan vid vilken given tidpunkt som helst. Om vi Ă„terigen tar 1 steradian för ett acceptabelt adresserbart himmelomrĂ„de och en genomsnittlig omloppshöjd av 400 km, fĂ„r vi en densitet av grupperingen pĂ„ 0,0002/kvm, eller totalt 100 000 â om vi sprider dem jĂ€mnt över hela jordens yta. Vi minns att de valda banorna av SpaceX kraftigt ökar tĂ€theten av tĂ€ckning över tĂ€tt bebodda omrĂ„den inom 20â40 grader nordlig latitud, och dĂ„ verkar siffran 30 000 satelliter magisk.
Den andra idĂ©n Ă€r mycket coolare, men tyvĂ€rr orealiserbar. Vi pĂ„minner om att strĂ„lbredde definieras av bredden pĂ„ den fasade antennarrayen. Vad hĂ€nder om mĂ„nga arrayer pĂ„ flera satelliter kopplar sina krafter för att skapa en smalare strĂ„le â precis som radioteleskop som VLA? förbannelsen av den genomtrĂ€ngande antennarrayen. .
TillÀmpning
TillÀmpning
Vilken typ av Starlink-kunder finns det? Som standard handlar det om hundratals miljoner anvÀndare med antenner pÄ tak som Àr stora som pizzakartonger, men det finns Àven andra kÀllor till hög inkomst.
I avlÀgsna och landsbygdsomrÄden behövs inga fasade antennmatriser för markstationerna för att maximera strÄlbredden, sÄ det Àr möjligt att anvÀnda mindre kundutrustning: frÄn IoT-tillgÄngsspÄrare till bÀrbara satellittelefoner, nödpejlare eller vetenskaplig utrustning för att spÄra djur.
I tÀtbefolkade urbana miljöer kommer Starlink att tillhandahÄlla primÀra och reservtransportnÀt för mobilnÀtet. En högpresterande markstation kan installeras ovanpÄ varje mobilmast, men anvÀnda markkraftkÀllor för att förstÀrka och överföra data genom 'den sista milen'.
Och slutligen, Ă€ven i överbefolkade omrĂ„den under den primĂ€ra lanseringen finns det möjlighet att anvĂ€nda lĂ„gjordiska satelliter med exceptionellt lĂ„g latens. Finansföretagen erbjuder stora summor pengar â bara för att fĂ„ livsviktiga data frĂ„n hela vĂ€rlden snabbare. Ăven om datan via Starlink fĂ„r en lĂ€ngre vĂ€g att fĂ€rdas â genom rymden â Ă€r ljusets hastighet i vakuum 50% snabbare Ă€n i kvarts, vilket mer Ă€n kompenserar för skillnaden vid överföring över lĂ€ngre avstĂ„nd.
Negativa konsekvenser
Det sista avsnittet handlar om negativa konsekvenser. Syftet med artikeln Àr att befria er frÄn missuppfattningar angÄende projektet, och potentiella negativa konsekvenser av diskussionerna vÀcker mest frÄgor. Jag kommer att ge viss information utan att överdriva tolkningarna. Jag Àr trots allt ingen spÄman, och jag har inga insiderupplysningar frÄn SpaceX.
Enligt min Ă„sikt innebĂ€r ökad tillgĂ„ng till internet de mest allvarliga konsekvenserna. Ăven i min hemstad Pasadena, en livlig och tekniskt utvecklad storstad med flera observatorier, ett vĂ€rldsklass universitet och det största NASA-centret, Ă€r valet av internetleverantörer ganska begrĂ€nsat. Ăver hela USA och resten av vĂ€rlden har internet blivit en hyresorienterad kommunal tjĂ€nst, dĂ€r leverantörerna bara vill dra in sina 50 miljoner dollar i mĂ„naden i en bekvĂ€m och icke-konkurrensutsatt miljö. NĂ€st intill varje service som levereras till lĂ€genheter och bostĂ€der Ă€r en kommunal tjĂ€nst, men kvaliteten pĂ„ internet Ă€r mindre konsistent Ă€n för vatten, elektricitet eller gas.
Problemet med status quo Àr att, till skillnad frÄn vatten, elektricitet eller gas, Àr internet fortfarande ungt och utvecklas snabbt. Vi hittar stÀndigt nya anvÀndningsomrÄden för det. Det mest revolutionerande har fortfarande inte upptÀckts, men paketplaner kvÀver möjligheterna till konkurrens och innovation. Miljarder mÀnniskor stÄr utanför. pÄ grund av födelseomstÀndigheter, eller för att deras land ligger för lÄngt frÄn höghastighetskablar. I stora regioner runt om i vÀrlden levereras internet fortfarande av geostationÀra satelliter, till ett överpris.
Starlink, som kontinuerligt tillhandahÄller internet frÄn himlen, stör denna modell. Jag kÀnner för tillfÀllet inte till nÄgot bÀttre sÀtt att koppla miljarder mÀnniskor till internet. SpaceX Àr pÄ vÀg att bli en internetleverantör och potentiellt ett internetföretag som kan konkurrera med Google och Facebook. Jag slÄr vad om att du inte ens har tÀnkt pÄ det.
Att satellitinternet Ă€r det bĂ€sta alternativet Ă€r inte uppenbart. SpaceX Ă€r det enda företaget som snabbt kan bygga upp en omfattande satsning av satelliter, eftersom det har lagt ett decennium pĂ„ att bryta den statliga och militĂ€ra monopolstĂ€llning som funnits pĂ„ raketuppskjutningar. Ăven om Iridium skulle ha övertrĂ€ffat mobiltelefonmarknaden tio gĂ„nger, skulle det fortfarande inte ha nĂ„tt bred anvĂ€ndning genom traditionella uppskjutningsplattformar. Utan SpaceX och deras unika affĂ€rsmodell Ă€r chansen stor att globalt satellitinternet helt enkelt aldrig kommer att intrĂ€ffa.
Det andra stora slaget kommer att drabba astronomin. Efter lanseringen av de första 60 Starlink-satelliterna uppstod en kritikvÄg frÄn det internationella astronomiska samfundet, som menade att det ökning av antalet satelliter skulle blockera deras tillgÄng till natthimlen. Det finns ett talesÀtt: bland astronomer Àr den som har det största teleskopet den mest framstÄende. Utan överdrift Àr det att Àgna sig Ät astronomi i den moderna tiden en mycket utmanande uppgift, som pÄminner om en stÀndig kamp för att förbÀttra analyskvaliteten mot bakgrund av den vÀxande ljusförorening och andra störningskÀllor.
Minst av allt behöver en astronom tusentals ljusa satelliter som snurrar i teleskopets fokus. Faktum Àr att den första Iridium-konstellationen fick ett dÄligt rykte för att den orsakade "blÀndningar" pÄ grund av sina stora paneler som reflekterade solljus pÄ smÄ delar av jorden. Det hÀnde att de nÄdde en ljusstyrka som motsvarade en fjÀrdedel av mÄnen och ibland till och med oavsiktligt skadade kÀnsliga astronomiska sensorer. Oro Àr inte utan grund för att Starlink skulle trÀnga in i de radiovÄgor som anvÀnds inom radioastronomi.
Om man laddar ner en satellitspÄrningsapp kan man se dussintals satelliter som svÀva pÄ himlen en klar kvÀll. Satelliterna syns efter solnedgÄng och före gryning, men endast nÀr de belyses av solens strÄlar. Senare, under natten, Àr satelliterna osynliga i jordens skugga. SmÄ, extremt avlÀgsna, rör de sig mycket snabbt. Det finns en chans att de blockerar en avlÀgsen stjÀrna i mindre Àn en millisekund, men jag tror att det Àr en rejÀl utmaning att till och med spÄra det.
Stor oro över ljusföroreningar uppstod eftersom gruppen av satelliter frĂ„n den första lanseringen sattes nĂ€ra terminatorn av jorden, vilket innebar att Europa â och det var sommar â varje natt bevittnade en dramatisk scen dĂ€r satelliter passerade pĂ„ himlen i skymningen. Simuleringar baserade pĂ„ rapporter frĂ„n FCC visade att satelliter pĂ„ en höjd av 1150 km skulle kunna ses Ă€ven efter att den astronomiska skymningen passerat. Generellt finns det tre stadier av skymning: civil, nautisk och astronomisk â vilket innebĂ€r att solen befinner sig 6, 12 och 18 grader under horisontlinjen respektive. I slutet av den astronomiska skymningen Ă€r solstrĂ„larna ungefĂ€r 650 km frĂ„n ytan vid zenit, lĂ„ngt bortom atmosfĂ€ren och den större delen av den lĂ„ga lĂ„globala banan. Baserat pĂ„ data frĂ„n , tror jag att alla satelliter kommer att placeras pĂ„ en höjd under 600 km. I sĂ„ fall kan de ses i skymningen, men inte efter att natten har fallit, vilket avsevĂ€rt minskar de potentiella konsekvenserna för astronomin.
Det tredje problemet Ă€r skrĂ€pet i omloppsbana. I har jag pĂ„pekat att satelliter och skrĂ€p under 600 km kommer att falla ur omloppsbanan inom nĂ„gra Ă„r â pĂ„ grund av atmosfĂ€rens motstĂ„nd, vilket kraftigt minskar risken för Kessler-syndromet. SpaceX verkar bry sig lite om skrĂ€pet, som om de inte alls tĂ€nker pĂ„ rymdskrĂ€p. Nu gĂ„r jag igenom detaljerna för Starlink och det Ă€r svĂ„rt för mig att förestĂ€lla mig ett bĂ€ttre sĂ€tt att minska mĂ€ngden skrĂ€p i omloppsbana.
Satelliterna skjuts upp till 350 km, och dÀrefter anvÀnder de inbyggda motorer för att flyga till sina avsedda banor. Varje satellit som gÄr förlorad vid uppskjutningen kommer att falla ur omloppsbanan inom nÄgra veckor och kommer inte att cirkulera nÄgon annanstans högre under de kommande tusen Ären. Denna placering syftar strategiskt till att testa fri passage. Dessutom Àr Starlink-satelliter platta i tvÀrsektionen, vilket innebÀr att nÀr de tappar kontrollen över höjden, gÄr de in i de tÀta lagren av atmosfÀren.
FÄ vet att SpaceX har blivit en pionjÀr inom rymdindustrin genom att börja anvÀnda alternativa typer av fÀsten istÀllet för pyrotroner. NÀstan alla uppskjutningsrampor anvÀnder pyrotroner vid utplacering av rymdraketer, satelliter, fairings med mera, vilket ökar den potentiella mÀngden skrÀp. Dessutom avser SpaceX medvetet att föra tillbaka de övre stegen frÄn omloppsbanan för att förhindra att de svÀva omkring i rymden för evigt, sÄ att de inte förfaller och gÄr sönder i den hÄrda rymdmiljön.
Och slutligen, det sista problemet jag vill nÀmna Àr risken att SpaceX kommer att trÀnga ut den befintliga monopolen inom internet genom att skapa sin egen. Inom sin nisch har SpaceX redan monopoliserat uppskjutningar. Endast viljan hos konkurrerande regeringar att fÄ garanterad tillgÄng till rymden hindrar dem frÄn att skrota dyra och förÄldrade raketer som ofta byggs av stora monopoliserade försvarsentreprenörer.
Det Àr inte sÄ svÄrt att förestÀlla sig att SpaceX i Är 2030 kommer att skjuta upp 6000 av sina satelliter Ärligen, plus nÄgra spionerande satelliter - av gammal vana. De billiga och pÄlitliga satelliterna frÄn SpaceX kommer att sÀlja 'plats' för externa apparater. Varje universitet som skapar en anvÀndbar kamera för rymden kommer att kunna sÀtta den i omloppsbana, utan att behöva tÀcka kostnaderna för att bygga en hel rymdplattform. Med en sÄdan avancerad och obegrÀnsad tillgÄng till rymden förknippas Starlink redan med satelliter, medan historiska producenter gÄr i glömska.
I historien finns exempel pÄ visionÀra företag som har tagit en sÄ stor nisch pÄ marknaden att deras namn har blivit allmÀnna begrepp: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.
Problemet kan uppstÄ nÀr ett pionjÀrföretag börjar anvÀnda antikonkurrensmetoder för att kvarhÄlla sin marknadsandel, Àven om detta ofta inte Àr förbjudet sedan president Reagan. SpaceX kan behÄlla monopol pÄ Starlink genom att tvinga andra utvecklare av satellitkonstellationer att skjuta upp satelliter med gamla sovjetiska raketer. Liknande ÄtgÀrder vidtogs av , i kombination med fastsÀttning av fraktpriser, ledde det 1934 till dess kollaps. Lyckligtvis kommer SpaceX sannolikt inte att bevara en absolut monopol pÄ ÄteranvÀndbara raketer för alltid.
Ănnu mer oroande Ă€r det faktum att utplaceringen av tiotusentals satelliter av SpaceX i lĂ„g bana kan utformas som en kooperation av allmĂ€n egendom. Ett privat företag, som strĂ€var efter egen vinning, kommer att ta över tidigare offentliga och obebodda orbitalpositioner som sin permanenta egendom. Och Ă€ven om SpaceXs innovationer verkligen har möjliggjort att tjĂ€na pengar i vakuum, har en stor del av deras intellektuella kapital byggts pĂ„ miljarder dollar avsatta för forskningsbudgetar.
à ena sidan behövs lagar som skyddar medel för privata investeringar, forskning och utveckling. Utan detta skydd kan innovatörer inte finansiera ambitiösa projekt eller flytta sina företag till stÀllen dÀr sÄdant skydd ges. I vilket fall som helst lider allmÀnheten, eftersom ingen vinst genereras. à andra sidan behövs lagar som skyddar mÀnniskor, nominala Àgare av allmÀn egendom, inklusive himlen, frÄn röntgenorienterade privata enheter som annekterar samhÀllsresurser. Ingen av dessa tvÄ alternativ Àr rimlig eller ens möjlig. SpaceXs utveckling ger en chans att hitta en gyllene medelvÀg pÄ denna nya marknad. Vi kommer att veta att den har hittats nÀr vi maximerar frekvensen av innovationer och skapandet av allmÀnt vÀlstÄnd.
Tankar till sist
Denna artikel skrev jag direkt efter att jag avslutat en annan â . Det har varit en intensiv vecka. BĂ„de Starship och Starlink Ă€r revolutionerande teknologier som skapas mitt framför vĂ„ra ögon, i vĂ„ra liv. Om jag ser mina barnbarn vĂ€xa upp, kommer de att bli mer förvĂ„nade över att jag Ă€r Ă€ldre Ă€n Starlink, snarare Ă€n att det inte fanns mobiltelefoner (museiutstĂ€llningar) eller allmĂ€nt tillgĂ€ngligt internet under min barndom.
Rika och militÀren har lÀnge anvÀnt satellitinternet, men ett allmÀnt, billigt och tillgÀngligt Starlink utan Starship Àr helt enkelt omöjligt.
Man har lÀnge pratat om lansering, men Starship, som Àr en relativt billig och dÀrför intressant plattform, Àr omöjlig utan Starlink.
Det har ocksĂ„ talats lĂ€nge om bemannad rymdfart, och om du Ă€r â , sĂ„ har du grönt ljus. Med Starship och Starlink blir mĂ€nniskans utforskning av rymden ett nĂ„bart och nĂ€ra framtidsperspektiv, dĂ€r det Ă€r en kort strĂ€cka frĂ„n en orbital utpost till industriellt avancerade stĂ€der i fjĂ€rran rymden.
KĂ€lla: habr.com
