Ang artikulong ito ay bahagi ng isang serye na nakatuon sa .
— Ang plano ng SpaceX na ipamahagi ang Internet sa pamamagitan ng sampu-sampung libong satellite ang pangunahing paksa sa press na may kaugnayan sa espasyo. Ang mga artikulo tungkol sa mga pinakabagong tagumpay ay inilalathala linggu-linggo. Kung sa pangkalahatan ang pamamaraan ay malinaw, at pagkatapos basahin , ang isang mahusay na motivated na tao (sabihin, sa iyo tunay) ay maaaring maghukay ng maraming mga detalye. Gayunpaman, mayroon pa ring maraming mga maling kuru-kuro na nauugnay sa bagong teknolohiyang ito, kahit na sa mga naliwanagang tagamasid. Karaniwang makakita ng mga artikulong naghahambing ng Starlink sa OneWeb at Kuiper (bukod sa iba pa) na parang nakikipagkumpitensya sila sa pantay na termino. Ang ibang mga may-akda, na malinaw na nag-aalala para sa kabutihan ng planeta, ay sumisigaw tungkol sa mga labi ng kalawakan, batas sa kalawakan, mga pamantayan at kaligtasan ng astronomiya. Umaasa ako na pagkatapos basahin ang medyo mahabang artikulong ito, ang mambabasa ay mas mauunawaan at mabigyang inspirasyon ng ideya ng Starlink.
hindi inaasahang naantig ang isang sensitibong chord sa kaluluwa ng iilan kong mambabasa. Sa loob nito, ipinaliwanag ko kung paano ilalagay ng Starship ang SpaceX sa unahan sa mahabang panahon, habang sa parehong oras ay nagbibigay ng isang sasakyan para sa bagong paggalugad ng kalawakan. Ang implikasyon ay ang tradisyunal na industriya ng satellite ay hindi nakakasabay sa SpaceX, na patuloy na nagpapalaki ng kapasidad at nagpapababa ng mga gastos sa pamilya ng mga rocket ng Falcon nito, na naglalagay ng SpaceX sa isang mahirap na posisyon. Sa isang banda, nakabuo ito ng isang market na nagkakahalaga, sa pinakamaganda, ilang bilyon sa isang taon. Sa kabilang banda, pinalakas niya ang isang hindi mabubusog na gana sa pera - para sa pagtatayo ng isang malaking rocket, kung saan, gayunpaman, halos walang sinuman ang magpapadala sa Mars, at walang agarang kita na inaasahan.
Ang solusyon sa problema sa pagpapares na ito ay Starlink. Sa pamamagitan ng pag-assemble at paglulunsad ng sarili nitong mga satellite, ang SpaceX ay maaaring lumikha at tumukoy ng isang bagong merkado para sa lubos na mahusay at demokratikong pag-access sa mga komunikasyon sa buong kalawakan, makabuo ng pagpopondo upang makabuo ng isang rocket bago ito lumubog sa kumpanya, at taasan ang pang-ekonomiyang halaga nito sa trilyon. Huwag maliitin ang laki ng mga ambisyon ni Elon. Napakaraming trilyong dolyar na industriya: enerhiya, mabilis na transportasyon, komunikasyon, IT, pangangalaga sa kalusugan, agrikultura, gobyerno, depensa. Sa kabila ng mga karaniwang maling akala, , и - ang negosyo ay hindi mabubuhay. Pumasok si Elon sa puwang ng enerhiya gamit ang kanyang Tesla, ngunit ang telekomunikasyon lamang ang magbibigay ng maaasahan at malawak na merkado para sa mga satellite at paglulunsad ng rocket.
Unang ibinaling ni Elon Musk ang kanyang atensyon sa kalawakan nang gusto niyang mamuhunan ng $80 milyon nang libre sa isang misyon na magtanim ng mga halaman sa isang Mars probe. Ang pagtatayo ng isang lungsod sa Mars ay malamang na nagkakahalaga ng 100 beses na mas malaki, kaya ang Starlink ang pangunahing taya ng Musk upang magbigay ng isang baha ng kinakailangang pera sa pag-sponsor. .
Para ano?
Matagal ko nang pinaplano ang artikulong ito, ngunit noong nakaraang linggo lang ako nakakuha ng kumpletong larawan. Pagkatapos ay binigyan ng Pangulo ng SpaceX na si Gwynne Shotwell si Rob Baron ng isang nakamamanghang panayam, na kalaunan ay sinakop niya para sa CNBC sa isang mahusay na Michael Sheetz, at kung kanino inialay . Ang panayam na ito ay nagpakita ng malaking pagkakaiba sa mga diskarte sa mga komunikasyon sa satellite sa pagitan ng SpaceX at ng iba pa.
Pagkaunawa ay ipinanganak noong 2012, nang malaman ng SpaceX na ang mga customer nito - pangunahin ang mga satellite provider - ay may malaking reserbang pera. Ang mga site ng paglulunsad ay nagtataas ng mga presyo para sa pag-deploy ng mga satellite at kahit papaano ay nawawala ang isang hakbang ng trabaho - paano iyon? Pinangarap ni Elon na lumikha ng isang satellite constellation para sa Internet at, hindi makalaban sa halos imposibleng gawain, sinimulan niya ang proseso. Pag-unlad ng Starlink , ngunit sa pagtatapos ng artikulong ito ikaw, ang aking mambabasa, ay malamang na magugulat sa kung gaano kaliit ang mga paghihirap na ito - na ibinigay ang saklaw ng ideya.
Ang napakalaking pagpapangkat ba ay kailangan para sa Internet? At bakit ngayon?
Tanging sa aking alaala na ang Internet ay naging una at tanging rebolusyonaryong imprastraktura mula sa puro akademikong pagpapalayaw. Ito ay hindi isang paksa na karapat-dapat sa isang buong artikulo, ngunit hulaan ko na sa buong mundo, ang pangangailangan para sa Internet at ang kita na nabubuo nito ay patuloy na lalago ng humigit-kumulang 25% bawat taon.
Ngayon, halos lahat sa atin ay nakakakuha ng ating internet mula sa isang maliit na bilang ng mga monopolyo sa heograpiya. Sa US, hinati ng AT&T, Time Warner, Comcast at ilang maliliit na manlalaro ang teritoryo para maiwasan ang kumpetisyon, singilin ang tatlong skin para sa mga serbisyo at magpainit sa sinag ng halos unibersal na poot.
May magandang dahilan para sa mga provider na maging hindi mapagkumpitensya—higit pa sa labis na kasakiman. Ang pagbuo ng imprastraktura para sa Internet—mga microwave cell tower at fiber optics—ay napakamahal. Madaling kalimutan ang kahanga-hangang katangian ng Internet. Ang aking lola ay unang pumasok sa trabaho noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig bilang isang operator ng komunikasyon, ngunit ang telegrapo pagkatapos ay nakipagkumpitensya para sa nangungunang madiskarteng tungkulin sa mga carrier na kalapati! Para sa karamihan sa atin, ang superhighway ng impormasyon ay isang bagay na panandalian, hindi nakikita, ngunit ang mga piraso ay naglalakbay sa pisikal na mundo, na may mga hangganan, ilog, bundok, karagatan, bagyo, natural na sakuna at iba pang mga hadlang. Noong 1996, nang ang unang linya ng fiber optic ay inilatag sa sahig ng karagatan, . Sa kanyang signature sharp style, malinaw niyang inilalarawan ang napakalaking gastos at kumplikado ng paglalagay ng mga linyang ito, kung saan ang mga sinumpaang "koteg" ay nagmamadali pa rin noon. Para sa karamihan ng 2000s, napakaraming mga cable ang nakuha na ang halaga ng pag-deploy ay nakakagulat.
Sa isang pagkakataon nagtrabaho ako sa isang optical laboratoryo at (kung memory serves) sinira namin ang rekord ng oras na iyon, na naghahatid ng multiplex na bilis ng transmission na 500 Gb/sec. Pinahintulutan ng mga limitasyon sa electronics ang bawat hibla na ma-load sa 0,1% ng teoretikal na kapasidad nito. Makalipas ang labinlimang taon, handa na tayong lumampas sa threshold: kung lalampas dito ang paghahatid ng data, matutunaw ang hibla, at malapit na tayo dito.
Ngunit kailangan nating itaas ang daloy ng data sa itaas ng makasalanang lupa - sa kalawakan, kung saan ang satellite ay walang sagabal na umiikot sa "bola" ng 30 beses sa loob ng limang taon. Ito ay tila isang malinaw na solusyon - kaya bakit walang sinuman ang kumuha nito dati?
Ang Iridium satellite constellation, na binuo at na-deploy noong unang bahagi ng 1990s ng Motorola (naaalala mo sila?), ay naging unang pandaigdigang low-orbit na network ng komunikasyon (tulad ng mapanuksong inilarawan sa ). Sa oras na ito ay na-deploy, ang niche na kakayahang mag-ruta ng maliliit na packet ng data mula sa mga asset tracker ay naging tanging gamit nito: ang mga cell phone ay naging napakamura na ang mga satellite phone ay hindi kailanman lumipad. Ang Iridium ay may 66 na satellite (kasama ang ilang mga ekstra) sa 6 na orbit - ang minimum na itinakda upang masakop ang buong planeta.
Kung kailangan ng Iridium ng 66 na satellite, bakit kailangan ng SpaceX ng libu-libo? Paano ito naiiba?
Pinasok ng SpaceX ang negosyong ito mula sa kabilang dulo - nagsimula ito sa mga paglulunsad. Naging pioneer sa larangan ng pag-iingat ng sasakyan sa paglulunsad at sa gayon ay nakuha ang merkado para sa mga murang launch pad. Ang pagsisikap na lampasan sila ng mas mababang presyo ay hindi magdadala sa iyo ng maraming pera, kaya ang tanging paraan upang kahit papaano ay kumita mula sa kanilang labis na kapangyarihan ay ang maging kanilang customer. Mga gastos ng SpaceX para sa paglulunsad ng sarili nitong mga satellite - (bawat 1 kg) Iridium, at samakatuwid ay nakapasok sila sa isang mas malawak na merkado.
Ang pandaigdigang saklaw ng Starlink ay magbibigay ng access sa mataas na kalidad na internet saanman sa mundo. Sa unang pagkakataon, ang pagiging available ng Internet ay hindi nakasalalay sa kalapitan ng isang bansa o lungsod sa isang fiber optic na linya, ngunit sa liwanag ng kalangitan sa itaas. Ang mga gumagamit sa buong mundo ay magkakaroon ng access sa isang walang harang na pandaigdigang Internet anuman ang kanilang sariling iba't ibang antas ng kasamaan at/o mga kasuklam-suklam na monopolyo ng pamahalaan. Ang kakayahan ng Starlink na sirain ang mga monopolyo na ito ay magpapagana ng positibong pagbabago sa isang hindi kapani-paniwalang sukat na sa wakas ay magbubuklod sa bilyun-bilyong tao sa pandaigdigang cyber community sa hinaharap.
Isang maikling lyrical digression: ano ang ibig sabihin nito?
Para sa mga taong lumalaki sa panahon ngayon ng lahat ng mga koneksyon, ang Internet ay tulad ng hangin na ating nilalanghap. Siya lang. Ngunit ito - kung kalimutan natin ang tungkol sa hindi kapani-paniwalang kapangyarihan nito na magdala ng positibong pagbabago - at tayo ay nasa pinakasentro nito. Sa tulong ng Internet, mapapanagot ng mga tao ang kanilang mga pinuno, makipag-usap sa ibang tao sa kabilang panig ng mundo, magbahagi ng mga saloobin, at mag-imbento ng bago. Pinagsasama ng Internet ang sangkatauhan. Ang kasaysayan ng modernisasyon ay ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga kakayahan sa pagpapalitan ng data. Una - sa pamamagitan ng mga talumpati at epikong tula. Pagkatapos - sa pagsulat, na nagbibigay ng tinig sa mga patay, at bumaling sila sa buhay; Ang pagsulat ay nagpapahintulot sa data na maimbak at ginagawang posible ang asynchronous na komunikasyon. Ang printed press ay naglagay ng produksyon ng balita sa stream. Elektronikong komunikasyon - pinabilis ang paglilipat ng data sa buong mundo. Ang mga personal na device sa pagkuha ng tala ay unti-unting naging mas kumplikado, na umuusbong mula sa mga notebook hanggang sa mga cell phone, na ang bawat isa ay isang computer na nakakonekta sa Internet, pinalamanan ng mga sensor at nagiging mas mahusay sa pag-asa sa ating mga pangangailangan araw-araw.
Ang isang tao na gumagamit ng pagsusulat at isang computer sa proseso ng katalusan ay may mas magandang pagkakataon na malampasan ang mga limitasyon ng isang hindi perpektong nabuong utak. Ang mas maganda pa ay ang mga cell phone ay parehong makapangyarihang storage device at isang mekanismo para sa pagpapalitan ng mga ideya. Bagama't dati umaasa ang mga tao sa pagsasalita na nakasulat sa mga notebook upang ibahagi ang kanilang mga iniisip, ngayon ang pamantayan ay para sa mga notebook na magbahagi ng mga ideya na nabuo ng mga tao. Ang tradisyonal na pamamaraan ay sumailalim sa isang pagbabaligtad. Ang lohikal na pagpapatuloy ng proseso ay isang tiyak na anyo ng kolektibong metacognition, sa pamamagitan ng mga personal na kagamitan, at konektado sa isa't isa. At bagama't maaari pa rin tayong maging nostalhik para sa ating nawawalang koneksyon sa kalikasan at pag-iisa, mahalagang tandaan na ang teknolohiya at teknolohiya lamang ang responsable para sa malaking bahagi ng ating paglaya mula sa "natural" na mga siklo ng kamangmangan, maagang kamatayan (na maaaring iniiwasan), karahasan, gutom at pagkabulok ng ngipin.
Paano?
Pag-usapan natin ang modelo ng negosyo at arkitektura ng proyekto ng Starlink.
Upang ang Starlink ay maging isang kumikitang negosyo, ang pag-agos ng mga pondo ay dapat na lumampas sa mga gastos sa pagtatayo at pagpapatakbo. Ayon sa kaugalian, ang pamumuhunan sa kapital ay nagsasangkot ng mas mataas na mga paunang gastos, mga sopistikadong espesyal na pagpopondo at mga mekanismo ng seguro upang maglunsad ng isang satellite. Ang isang geostationary na satellite ng komunikasyon ay maaaring magastos ng $500 milyon at tumagal ng 5 taon upang mabuo at mailunsad. Samakatuwid, ang mga kumpanya sa larangang ito ay sabay-sabay na gumagawa ng mga jet ship o container ship. Napakalaking gastos, isang pagdagsa ng mga pondo na halos hindi sumasakop sa mga gastos sa financing, at medyo maliit na badyet sa pagpapatakbo. Sa kabaligtaran, ang pagbagsak ng orihinal na Iridium ay na pinilit ng Motorola ang operator na magbayad ng mga banyagang bayad sa paglilisensya, na nabangkarote ang negosyo sa loob lamang ng ilang buwan.
Upang magawa ang ganitong uri ng negosyo, ang mga tradisyunal na kumpanya ng satellite ay kailangang maglingkod sa mga pribadong customer at singilin ang mataas na rate ng data. Ang mga airline, remote outpost, barko, war zone at pangunahing imprastraktura ay nagbabayad ng humigit-kumulang $5 bawat MB, na 1 beses na mas mahal kaysa sa tradisyonal na ADSL, sa kabila ng latency at medyo mababang satellite throughput.
Plano ng Starlink na makipagkumpitensya sa mga terrestrial service provider, na nangangahulugang kakailanganin nitong maghatid ng data nang mas mura at, sa isip, maniningil ng mas mababa sa $1 bawat 1 MB. posible ba ito? O, dahil posible ito, dapat nating itanong: paano ito posible?
Ang unang sangkap sa isang bagong ulam ay isang murang paglulunsad. Ngayon, ang Falcon ay nagbebenta ng 24-toneladang paglulunsad para sa humigit-kumulang $60 milyon, na $2500 bawat 1 kg. Ito ay lumalabas, gayunpaman, na mayroong higit pang mga panloob na gastos. Ang mga Starlink satellite ay ilulunsad sa mga reusable launch vehicles, kaya ang marginal cost ng isang launch ay ang halaga ng bagong ikalawang yugto (mga $4 milyon), fairings (1 milyon) at ground support (~1 milyon). Kabuuan: mga 100 libong dolyar bawat satellite, i.e. higit sa 1000 beses na mas mura kaysa sa paglulunsad ng isang maginoo na satellite ng komunikasyon.
Karamihan sa mga satellite ng Starlink, gayunpaman, ay ilulunsad sa Starship. Sa katunayan, ang ebolusyon ng Starlink, bilang na-update na mga ulat sa palabas sa FCC, ay nagbibigay ng ilan panloob na arkitektura ng proyekto. Ang kabuuang bilang ng mga satelayt sa konstelasyon ay lumago mula 1 hanggang 584, pagkatapos ay naging 2 at sa wakas ay naging 825. Kung paniniwalaan ang kabuuang mga akumulasyon, ang bilang ay mas mataas pa. Ang pinakamababang bilang ng mga satellite para sa unang yugto ng pag-unlad para maging viable ang proyekto ay 7 sa 518 na orbit (kabuuan ng 30), habang ang buong saklaw sa loob ng 000 degrees ng ekwador ay nangangailangan ng 60 na orbit ng 6 satellite (360 sa kabuuan). Iyan ay 53 na paglulunsad para sa Falcon sa halagang $24 milyon lamang sa mga panloob na gastos. Ang Starship, sa kabilang banda, ay idinisenyo upang maglunsad ng hanggang 60 satellite sa isang pagkakataon, sa halos parehong presyo. Kailangang palitan ang mga Starlink satellite bawat 1440 taon, kaya mangangailangan ang 24 satellite ng 150 paglulunsad ng Starship bawat taon. Ito ay nagkakahalaga ng mga 400 milyon/taon, o 5 libo/satellite. Ang bawat satellite na inilunsad sa Falcon ay tumitimbang ng 6000 kg; ang mga satellite na itinaas sa Starship ay maaaring tumimbang ng 15 kg at magdala ng mga third-party na instrumento, medyo mas malaki at hindi pa rin lalampas sa pinahihintulutang pagkarga.
Ano ang binubuo ng halaga ng mga satellite? Sa kanilang mga kapatid, ang mga satellite ng Starlink ay medyo hindi karaniwan. Ang mga ito ay pinagsama-sama, iniimbak at inilunsad nang patag at samakatuwid ay napakadaling gawin nang masa. Ipinapakita ng karanasan na ang gastos sa produksyon ay dapat na humigit-kumulang katumbas ng halaga ng launcher. Kung ang pagkakaiba sa presyo ay malaki, nangangahulugan ito na ang mga mapagkukunan ay inilalaan nang hindi tama, dahil ang komprehensibong pagbawas sa mga marginal na gastos habang ang pagbabawas ng mga gastos ay hindi ganoon kalaki. Posible bang magbayad ng 100 libong dolyar bawat satellite para sa unang batch ng ilang daan? Sa madaling salita, ang Starlink satellite ba sa isang device ay hindi mas kumplikado kaysa sa isang makina?
Upang ganap na masagot ang tanong na ito, kailangan nating maunawaan kung bakit ang halaga ng isang nag-oorbit na satellite ng komunikasyon ay 1000 beses na mas mataas, kahit na ito ay hindi 1000 beses na mas kumplikado. Sa madaling salita, bakit napakamahal ng space hardware? Mayroong maraming mga dahilan para dito, ngunit ang pinaka-nakakahimok sa kasong ito ay ito: kung ang paglulunsad ng isang satellite sa orbit (bago ang Falcon) ay nagkakahalaga ng higit sa 100 milyon, dapat itong garantisadong gagana sa loob ng maraming taon upang magdala ng hindi bababa sa ilan. tubo. Ang pagtiyak ng gayong pagiging maaasahan sa pagpapatakbo ng una at tanging produkto ay isang masakit na proseso at maaaring magtagal nang maraming taon, na nangangailangan ng pagsisikap ng daan-daang tao. Idagdag ang mga gastos, at madaling bigyang-katwiran ang mga karagdagang proseso kapag mahal na ang paglulunsad.
Sinira ng Starlink ang paradigm na ito sa pamamagitan ng pagbuo ng daan-daang satellite, mabilis na pagwawasto ng mga pagkakamali sa maagang disenyo, at paggamit ng mga diskarte sa mass production para makontrol ang mga gastos. Madali kong maiisip ang isang Starlink assembly line kung saan ang isang technician ay nagsasama ng isang bagong bagay sa disenyo at hinahawakan ang lahat kasama ng isang plastic tie (nasa antas ng NASA, siyempre) sa loob ng isang oras o dalawa, na pinapanatili ang kinakailangang antas ng kapalit na 16 na satellite/araw. Ang Starlink satellite ay binubuo ng maraming masalimuot na bahagi, ngunit wala akong nakikitang dahilan kung bakit ang halaga ng ika-libong yunit na lumalabas sa linya ng pagpupulong ay hindi maaaring ibaba sa 20 libo. Sa katunayan, noong Mayo, isinulat ni Elon sa Twitter na ang halaga ng paggawa ng satellite ay mas mababa na kaysa sa halaga ng paglulunsad.
Kunin natin ang karaniwang kaso at pag-aralan ang oras ng pagbabayad, pag-ikot ng mga numero. Ang isang Starlink satellite, na nagkakahalaga ng 100 para i-assemble at ilunsad, ay tumatagal ng 5 taon. Magbabayad ba ito para sa sarili nito, at kung gayon, gaano kabilis?
Sa loob ng 5 taon, iikot ng Starlink satellite ang Earth nang 30 beses. Sa bawat isa at kalahating oras na orbit na ito, gugugol ito sa halos lahat ng oras sa karagatan at marahil 000 segundo sa isang lungsod na may makapal na populasyon. Sa maikling window na ito, ini-broadcast niya ang data, nagmamadaling kumita ng pera. Ipagpalagay na ang antenna ay sumusuporta sa 100 beam at ang bawat beam ay nagpapadala ng 100 Mbps gamit ang modernong uri ng pag-encode , pagkatapos ay bubuo ang satellite ng $1000 na tubo sa bawat orbit—na may presyo ng subscription na $1 bawat 1 GB. Ito ay sapat na upang mabawi ang halaga ng deployment na 100 libo sa isang linggo at lubos na pinasimple ang istraktura ng kapital. Ang natitirang 29 turn ay tubo na binawasan ng mga nakapirming gastos.
Ang mga tinantyang numero ay maaaring mag-iba nang malaki, sa parehong direksyon. Ngunit sa anumang kaso, kung magagawa mong maglunsad ng isang mataas na kalidad na konstelasyon ng mga satellite sa mababang orbit para sa 100 - o kahit para sa 000 milyon bawat yunit - ito ay isang seryosong kahilingan. Kahit na sa napakaikling oras ng paggamit nito, ang Starlink satellite ay may kakayahang maghatid ng 1 PB ng data sa buong buhay nito - sa amortized na halaga na $30 bawat GB. Kasabay nito, kapag nagpapadala sa mas mahabang distansya, ang mga marginal na gastos ay halos hindi tumataas.
Upang maunawaan ang kahalagahan ng modelong ito, mabilis nating ihambing ito sa dalawang iba pang modelo para sa paghahatid ng data sa mga consumer: isang tradisyonal na fiber optic cable, at isang satellite constellation na inaalok ng isang kumpanyang hindi nagdadalubhasa sa paglulunsad ng mga satellite.
, na nag-uugnay sa France at Singapore, ay inilagay sa operasyon noong 2005. Bandwidth - 1,28 Tb/s, gastos sa pag-deploy - $500 milyon. Kung ito ay gumagana sa 10% na kapasidad sa loob ng 100 taon, at ang mga gastos sa overhead ay umaabot sa 100% ng mga gastos sa kapital, ang halaga ng paglipat ay magiging $0,02 bawat 1 GB. Ang mga transatlantic cable ay mas maikli at bahagyang mas mura, ngunit ang submarine cable ay isang entity lamang sa isang mahabang hanay ng mga taong gustong pera para sa data. Ang average na pagtatantya para sa Starlink ay lumalabas na 8 beses na mas mura, at kasabay nito ay all-inclusive ang mga ito.
Paano ito posible? Kasama sa Starlink satellite ang lahat ng sopistikadong electronic switching hardware na kailangan para ikonekta ang mga fiber optic cable, ngunit gumagamit ng vacuum sa halip na mahal at marupok na wire upang magpadala ng data. Ang paghahatid sa espasyo ay binabawasan ang bilang ng mga maaliwalas at malapit nang monopolyo, na nagpapahintulot sa mga user na makipag-usap sa pamamagitan ng mas kaunting hardware.
Ihambing natin sa nakikipagkumpitensyang satellite developer na OneWeb. Plano ng OneWeb na lumikha ng isang konstelasyon ng 600 satellite, na ilulunsad nito sa pamamagitan ng mga komersyal na supplier sa halagang humigit-kumulang $20 bawat 000 kg. Ang bigat ng isang satellite ay 1 kg, ibig sabihin, sa isang perpektong sitwasyon, ang paglulunsad ng isang yunit ay magiging humigit-kumulang 150 milyon. Ang halaga ng satellite hardware ay tinatantya sa 3 milyon bawat satellite, i.e. pagsapit ng 1, ang halaga ng buong grupo ay magiging 2027 bilyon. Ang mga pagsubok na isinagawa ng OneWeb ay nagpakita ng throughput na 2,6 Mb/sec. sa tuktok, sa isip, para sa bawat isa sa 50 na sinag. Kasunod ng parehong pattern na ginamit namin upang kalkulahin ang gastos ng Starlink, nakukuha namin: bawat OneWeb satellite ay bumubuo ng $16 bawat orbit, at sa loob lamang ng 80 taon ay magdadala ng $5 milyon - halos hindi sumasakop sa mga gastos sa paglulunsad, kung bibilangin mo rin ang paghahatid ng data sa mga malalayong rehiyon . Sa kabuuan, makakakuha tayo ng $2,4 bawat 1,70 GB.
Si Gwynne Shotwell ay na-quote kamakailan bilang sinabi iyon , na nagpapahiwatig ng mapagkumpitensyang presyo na $0,10 bawat 1 GB. At ito ay kasama pa rin sa orihinal na pagsasaayos ng Starlink: na may hindi gaanong na-optimize na produksyon, paglulunsad sa Falcon at mga limitasyon sa paghahatid ng data - at sa saklaw lamang ng hilagang US. Lumalabas na ang SpaceX ay may isang hindi maikakaila na kalamangan: ngayon maaari silang maglunsad ng isang mas angkop na satellite sa isang presyo (bawat yunit) na 15 beses na mas mababa kaysa sa kanilang mga kakumpitensya. Tataas ng 100 beses ang pangunguna ng Starship, kung hindi man higit pa, kaya hindi mahirap isipin na maglulunsad ang SpaceX ng 2027 satellite pagdating ng 30 sa halagang mas mababa sa $000 bilyon, na karamihan ay ibibigay nito mula sa sarili nitong pitaka.
Sigurado ako na may higit pang mga optimistikong pagsusuri tungkol sa OneWeb at iba pang paparating na mga developer ng satellite constellation, ngunit hindi ko pa alam kung paano gumagana ang mga bagay para sa kanila.
Kamakailan ay Morgan Stanley na ang Starlink satellite ay nagkakahalaga ng 1 milyon para sa pagpupulong at 830 libo para sa paglulunsad. . Kapansin-pansin, ang mga numero ay katulad ng aming mga pagtatantya para sa mga gastos ng OneWeb, at humigit-kumulang 10 beses na mas mataas kaysa sa orihinal na pagtatantya ng Starlink. Ang paggamit ng Starship at komersyal na paggawa ng satellite ay maaaring mabawasan ang gastos ng satellite deployment sa humigit-kumulang 35K/unit. At ito ay isang astonishingly mababang figure.
Ang huling puntong natitira ay ihambing ang tubo sa bawat 1 Watt ng solar energy na nabuo para sa Starlink. Ayon sa mga larawan sa kanilang website, ang solar array ng bawat satellite ay may lugar na humigit-kumulang 60 square meters, i.e. sa average ay bumubuo ng humigit-kumulang 3 kW o 4,5 kWh bawat rebolusyon. Bilang isang magaspang na pagtatantya, ang bawat orbit ay bubuo ng $1000 at bawat satellite ay bubuo ng humigit-kumulang $220 bawat kWh. Ito ay 10 beses ang pakyawan na halaga ng solar energy, na muling nagpapatunay: . At ang pagmodulate ng mga microwave para sa paghahatid ng data ay isang labis na idinagdag na gastos.
arkitektura
Sa nakaraang seksyon, halos ipinakilala ko ang isang hindi gaanong mahalagang bahagi ng arkitektura ng Starlink - kung paano ito gumagana sa sobrang hindi pantay na density ng populasyon ng planeta. Ang Starlink satellite ay naglalabas ng mga nakatutok na beam na lumilikha ng mga spot sa ibabaw ng planeta. Ang mga subscriber sa isang lugar ay nagbabahagi ng isang bandwidth. Ang laki ng lugar ay tinutukoy ng pangunahing pisika: sa una ang lapad nito ay (taas ng satellite x haba ng microwave / diameter ng antenna), na para sa isang Starlink satellite ay, sa pinakamaganda, dalawang kilometro.
Sa karamihan ng mga lungsod, ang density ng populasyon ay humigit-kumulang 1000 tao/sq. km., bagaman sa ilang mga lugar ito ay mas mataas. Sa ilang mga lugar ng Tokyo o Manhattan maaaring mayroong higit sa 100 katao bawat lugar. Sa kabutihang palad, anumang naturang lungsod na may makapal na populasyon ay may mapagkumpitensyang domestic market para sa broadband Internet, hindi pa banggitin ang isang mataas na binuo na mobile phone network. Ngunit, kahit na ano pa man, kung sa anumang naibigay na sandali sa oras mayroong maraming mga satellite ng parehong konstelasyon sa ibabaw ng lungsod, ang throughput ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng spatial na pagkakaiba-iba ng mga antenna, gayundin sa pamamahagi ng dalas. Sa madaling salita, maaaring ituon ng dose-dosenang mga satellite ang pinakamalakas na sinag sa isang punto, at ang mga user sa rehiyong iyon ay gagamit ng mga terminal sa lupa na namamahagi ng kahilingan sa mga satellite.
Kung sa mga unang yugto ang pinaka-angkop na merkado para sa pagbebenta ng mga serbisyo ay liblib, kanayunan o suburban na mga lugar, kung gayon ang mga pondo para sa karagdagang paglulunsad ay magmumula sa mas mahusay na mga serbisyo hanggang sa mga lungsod na may makapal na populasyon. Ang senaryo ay ang eksaktong kabaligtaran ng karaniwang pattern ng pagpapalawak ng merkado, kung saan ang mga mapagkumpitensyang serbisyo na nagta-target sa mga lungsod ay hindi maiiwasang dumanas ng pagbaba ng kita habang sinusubukan nilang palawakin sa mas mahirap at mas kakaunting populasyon na mga lugar.
Ilang taon na ang nakalilipas, noong ginawa ko ang mga kalkulasyon, .
Kinuha ko ang data mula sa larawang ito at ginawa ang 3 mga graph sa ibaba. Ang una ay nagpapakita ng dalas ng lugar ng daigdig ayon sa density ng populasyon. Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang karamihan sa Earth ay hindi naninirahan sa lahat, habang halos walang rehiyon na may higit sa 100 mga tao bawat sq. km.
Ipinapakita ng pangalawang graph ang dalas ng mga tao ayon sa density ng populasyon. At kahit na ang karamihan sa planeta ay walang nakatira, ang karamihan sa mga tao ay nakatira sa mga lugar kung saan mayroong 100–1000 katao bawat sq. km. Ang pinalawig na katangian ng peak na ito (mas malaki ang pagkakasunud-sunod ng magnitude) ay sumasalamin sa bimodality sa mga pattern ng urbanisasyon. 100 tao/sq.km. ay medyo kakaunti ang populasyon sa kanayunan, habang ang bilang na 1000 tao/sq.km. katangian na ng mga suburb. Ang mga sentro ng lungsod ay madaling nagpapakita ng 10 katao/sq.km., ngunit ang populasyon ng Manhattan ay 000 katao/sq.km.
Ipinapakita ng ikatlong graph ang density ng populasyon ayon sa latitude. Makikita na halos lahat ng tao ay puro sa pagitan ng 20 at 40 degrees north latitude. Ito ay, sa pangkalahatan, kung ano ang nangyari sa heograpiya at kasaysayan, dahil ang isang malaking bahagi ng southern hemisphere ay inookupahan ng karagatan. Gayunpaman, ang gayong density ng populasyon ay isang nakakatakot na hamon para sa mga arkitekto ng grupo, dahil... Ang mga satellite ay gumugugol ng pantay na dami ng oras sa parehong hemisphere. Bukod dito, ang isang satellite na umiikot sa Earth sa isang anggulo ng, halimbawa, 50 degrees ay gugugol ng mas maraming oras na mas malapit sa tinukoy na mga hangganan ng latitude. Ito ang dahilan kung bakit nangangailangan lamang ang Starlink ng 6 na orbit upang magsilbi sa hilagang US, kumpara sa 24 upang masakop ang ekwador.
Sa katunayan, kung pagsasamahin mo ang graph ng density ng populasyon sa graph ng density ng satellite constellation, magiging malinaw ang pagpili ng mga orbit. Ang bawat bar graph ay kumakatawan sa isa sa apat na FCC filing ng SpaceX. Sa personal, tila sa akin na ang bawat bagong ulat ay tulad ng isang karagdagan sa nauna, ngunit sa anumang kaso, hindi mahirap makita kung paano pinapataas ng mga karagdagang satellite ang kapasidad sa mga kaukulang rehiyon sa hilagang hemisphere. Sa kaibahan, nananatili ang makabuluhang hindi nagamit na kapasidad sa katimugang hemisphere - magalak, Australia!
Ano ang mangyayari sa data ng user kapag naabot nito ang satellite? Sa orihinal na bersyon, ang Starlink satellite ay agad na ipinadala ang mga ito pabalik sa isang nakatuong istasyon ng lupa malapit sa mga lugar ng serbisyo. Ang configuration na ito ay tinatawag na "direct relay". Sa hinaharap, ang mga Starlink satellite ay makakapag-usap sa isa't isa sa pamamagitan ng laser. Tataas ang palitan ng data sa mga lungsod na may makapal na populasyon, ngunit maaaring ipamahagi ang data sa isang network ng mga laser sa dalawang dimensyon. Sa pagsasagawa, nangangahulugan ito na mayroong isang malaking pagkakataon para sa isang patagong network ng backhaul na komunikasyon sa isang network ng mga satellite, ibig sabihin, ang data ng user ay maaaring "muling ipadala sa Earth" sa anumang angkop na lokasyon. Sa pagsasagawa, tila sa akin na ang SpaceX ground station ay isasama sa labas ng mga lungsod.
Lumalabas na ang satellite-to-satellite na komunikasyon ay hindi isang maliit na gawain maliban kung ang mga satellite ay gumagalaw nang magkasama. Ang pinakahuling mga ulat sa FCC ay nag-ulat ng 11 natatanging orbital constellation ng mga satellite. Sa loob ng isang partikular na grupo, ang mga satellite ay gumagalaw sa parehong altitude, sa parehong anggulo, at may pantay na eccentricity, na nangangahulugan na ang mga laser ay makakahanap ng mga satellite sa malapit na may relatibong kadalian. Ngunit ang bilis ng pagsasara sa pagitan ng mga grupo ay sinusukat sa km/sec, kaya ang komunikasyon sa pagitan ng mga grupo, kung maaari, ay dapat isagawa sa pamamagitan ng maikli, mabilis na nakokontrol na mga link sa microwave.
Ang topology ng orbital group ay tulad ng wave-particle theory ng liwanag at hindi partikular na nalalapat sa aming halimbawa, ngunit sa tingin ko ito ay maganda, kaya isinama ko ito sa artikulo. Kung hindi ka interesado sa seksyong ito, dumiretso sa "Mga Limitasyon ng Pangunahing Physics."
Ang torus—o donut—ay isang mathematical object na tinukoy ng dalawang radii. Ito ay medyo simple upang gumuhit ng mga bilog sa ibabaw ng isang torus: parallel o patayo sa hugis nito. Maaaring kawili-wiling matuklasan mong may dalawang iba pang pamilya ng mga bilog na maaaring iguhit sa ibabaw ng torus, na parehong dumadaan sa isang butas sa gitna nito at sa paligid ng balangkas. Ito ang tinatawag na , at ginamit ko ang disenyong ito noong idinisenyo ko ang toroid para sa Burning Man Tesla coil noong 2015.
At habang ang mga satellite orbit ay, mahigpit na pagsasalita, mga ellipse sa halip na mga bilog, ang parehong disenyo ay nalalapat sa Starlink. Isang konstelasyon ng 4500 satellite sa maraming orbital na eroplano, lahat sa parehong anggulo, ay bumubuo ng isang patuloy na gumagalaw na pormasyon sa ibabaw ng ibabaw ng Earth. Ang pormasyon na nakadirekta sa hilaga sa itaas ng isang partikular na punto ng latitude ay umiikot at lumilipat pabalik sa timog. Upang maiwasan ang mga banggaan, ang mga orbit ay bahagyang pahahaba, upang ang patong na gumagalaw pahilaga ay ilang kilometro sa itaas (o ibaba) ng patong na gumagalaw sa timog. Magkasama, ang parehong mga layer na ito ay bumubuo ng isang blown-out torus, tulad ng ipinapakita sa ibaba sa lubos na pinalaking diagram.
Ipaalala ko sa iyo na sa loob ng torus na ito, ang komunikasyon ay isinasagawa sa pagitan ng mga kalapit na satellite. Sa mga pangkalahatang tuntunin, walang direkta at tuluy-tuloy na koneksyon sa pagitan ng mga satellite sa iba't ibang mga layer, dahil ang mga bilis ng pagsasara para sa gabay ng laser ay masyadong mataas. Ang path ng paghahatid ng data sa pagitan ng mga layer, sa turn, ay dumadaan sa itaas o ibaba ng torus.
May kabuuang 30 satellite ang makikita sa 000 nested tori, malayo sa likod ng ISS orbit! Ipinapakita ng diagram na ito kung paano naka-pack ang lahat ng mga layer na ito, nang walang labis na eccentricity.
Sa wakas, dapat mong isipin ang pinakamainam na altitude ng flight. Mayroong dilemma: mababang altitude, na nagbibigay ng mas malaking throughput na may mas maliit na laki ng beam, o mataas na altitude, na nagbibigay-daan sa iyo upang masakop ang buong planeta na may mas kaunting mga satellite? Sa paglipas ng panahon, binanggit ng mga ulat sa FCC mula sa SpaceX ang mga mas mababang altitude, dahil, habang umuunlad ang Starship, ginagawang posible na mabilis na mag-deploy ng mas malalaking konstelasyon.
Ang mababang altitude ay may iba pang mga benepisyo, kabilang ang isang pinababang panganib ng banggaan sa space debris o ang mga negatibong kahihinatnan ng pagkabigo ng kagamitan. Dahil sa tumaas na atmospheric drag, ang lower-lying Starlink satellite (330 km) ay masusunog sa loob ng mga linggo ng pagkawala ng attitude control. Sa katunayan, ang 300 km ay isang altitude kung saan halos hindi lumipad ang mga satellite, at ang pagpapanatili ng altitude ay mangangailangan ng built-in na Krypton electric rocket engine, pati na rin ang isang streamline na disenyo. Sa teorya, ang isang medyo matulis na satellite na pinapagana ng isang electric rocket engine ay maaaring mapanatili ang isang altitude na 160 km, ngunit ang SpaceX ay hindi malamang na maglunsad ng mga satellite nang napakababa, dahil may ilang higit pang mga trick sa manggas nito upang madagdagan ang kapasidad.
Mga Limitasyon ng Fundamental Physics
Tila hindi malamang na ang halaga ng pagho-host ng isang satellite ay bababa nang mas mababa sa 35, kahit na ang produksyon ay advanced at ganap na awtomatiko, at ang mga barko ng Starship ay ganap na magagamit muli, at hindi pa ganap na alam kung ano ang mga paghihigpit na ipapataw ng pisika sa satellite . Ipinapalagay ng pagsusuri sa itaas ang pinakamataas na throughput na 80 Gbps. (kung mag-round ka hanggang 100 beam, bawat isa ay may kakayahang magpadala ng 100 Mbps).
Ang maximum na limitasyon sa kapasidad ng channel ay nakatakda sa at ibinibigay sa mga istatistika ng bandwidth (1+SNR). Kadalasang limitado ang bandwidth , habang ang SNR ay ang available na enerhiya ng satellite, ingay sa background at interference sa channel dahil sa . Ang isa pang kapansin-pansing hadlang ay ang bilis ng pagproseso. Ang pinakabagong Xilinx Ultrascale+ FPGAs ay mayroon , na mabuti dahil sa kasalukuyang mga limitasyon ng kapasidad ng impormasyon ng channel nang hindi gumagawa ng mga custom na ASIC. Ngunit kahit na 58 Gb/sec. ay mangangailangan ng kahanga-hangang pamamahagi ng dalas, malamang sa Ka- o V-band band. Ang V (40–75 GHz) ay may mas madaling naa-access na mga cycle, ngunit napapailalim sa higit na pagsipsip ng atmospera, lalo na sa mga lugar na mahalumigmig.
Praktikal ba ang 100 beam? Mayroong dalawang aspeto sa problemang ito: beamwidth at phased array element density. Ang lapad ng beam ay tinutukoy ng wavelength na hinati sa diameter ng antenna. Ang digital phased array antenna ay isa pa ring dalubhasang teknolohiya, ngunit ang maximum na kapaki-pakinabang na mga sukat ay tinutukoy ng lapad (approx. 1m), at ang paggamit ng radio frequency communications ay mas mahal. Ang lapad ng alon sa Ka-band ay halos 1 cm, habang ang lapad ng sinag ay dapat na 0,01 radian - na may lapad ng spectrum sa 50% ng amplitude. Ipagpalagay na ang beam solid angle ng 1 steradian (katulad ng coverage ng 50mm camera lens), kung gayon, 2500 indibidwal na beam ang magiging sapat sa lugar na ito. Ang linearity ay nagpapahiwatig na ang 2500 beam ay mangangailangan ng isang minimum na 2500 na elemento ng antenna sa loob ng array, na, sa prinsipyo, posible, kahit na mahirap makamit. At lahat ng ito ay magiging napakainit!
Ang kasing dami ng 2500 channel, na ang bawat isa ay sumusuporta sa 58 Gb/s, ay isang malaking halaga ng impormasyon - halos nagsasalita, pagkatapos ay 145 Tb/s. Para sa paghahambing, lahat ng trapiko sa Internet sa 2020 . Magandang balita para sa mga nag-aalala tungkol sa pangunahing mababang bandwidth ng satellite internet. Kung ang isang konstelasyon ng 30 satellite ay magiging operational pagsapit ng 000, ang pandaigdigang trapiko sa Internet ay posibleng umabot sa 2026 Tb/sec. Kung ang kalahati ng kapasidad na ito ay naihatid ng ~800 satellite sa mga lugar na may makapal na populasyon sa anumang oras, ang peak throughput bawat satellite ay magiging humigit-kumulang 500 Gbps, na 800 beses na mas mataas kaysa sa aming orihinal na mga pangunahing kalkulasyon, ibig sabihin. ang pag-agos ng pananalapi ay maaaring tumaas ng 10 beses.
Para sa isang satellite sa isang 330-kilometrong orbit, isang sinag na 0,01 radian ang sumasaklaw sa isang lugar na 10 sq. km. Sa partikular na makapal na populasyon na mga lugar tulad ng Manhattan, hanggang 300 katao ang nakatira sa lugar na ito. Paano kung nagsimula silang lahat na manood ng Netflix nang sabay-sabay (000 Mbps sa HD na kalidad)? Ang kabuuang kahilingan ng data ay magiging 7 GB/sec, na humigit-kumulang 2000 beses sa kasalukuyang mahigpit na limitasyon na ipinataw ng serial interface ng FPGA. Mayroong dalawang paraan sa labas ng sitwasyong ito, kung saan isa lamang ang pisikal na posible.
Ang una ay ang paglalagay ng mas maraming satellite sa orbit upang sa anumang oras ay mayroong higit sa 35 na nakabitin sa mga lugar na mataas ang demand. Kung muli tayong kukuha ng 1 steradian para sa isang katanggap-tanggap na lugar ng langit at isang average na orbital altitude na 400 km, makakakuha tayo ng density ng pagpapangkat na 0,0002 / sq. km, o 100 sa kabuuan - kung pantay-pantay ang mga ito. ang buong ibabaw ng globo. Tandaan natin na ang mga napiling orbit ng SpaceX ay kapansin-pansing nagpapataas ng saklaw sa mga lugar na may makapal na populasyon sa loob ng 000-20 degrees north latitude, at ngayon ang bilang ng 40 satellite ay tila mahiwagang.
Ang pangalawang ideya ay mas cool, ngunit, nakalulungkot, hindi maisasakatuparan. Alalahanin na ang lapad ng beam ay tinutukoy ng lapad ng phased array antenna. Paano kung ang maraming array sa maraming satellite ay pinagsama ang kapangyarihan upang lumikha ng mas makitid na sinag - tulad ng mga radio teleskopyo na tulad nito (napakalaking antenna system)? Ang pamamaraang ito ay may kasamang isang komplikasyon: ang batayan sa pagitan ng mga satellite ay kailangang kalkulahin nang mabuti—na may katumpakan ng submillimeter—upang patatagin ang bahagi ng beam. At kahit na ito ay posible, ang resultang sinag ay malamang na hindi naglalaman ng mga lobe sa gilid, dahil sa mababang density ng satellite constellation sa kalangitan. Sa lupa, ang lapad ng beam ay magpapaliit sa ilang milimetro (sapat na masubaybayan ang isang antenna ng cell phone), ngunit magkakaroon ng milyon-milyong mga ito dahil sa mahinang intermediate nulling. Salamat .
Lumalabas na ang paghihiwalay ng channel sa pamamagitan ng pagkakaiba-iba ng angular—pagkatapos ng lahat, ang mga satellite ay may pagitan sa kalangitan—ay nagbibigay ng sapat na mga pagpapabuti sa throughput nang hindi lumalabag sa mga batas ng pisika.
Application
Ano ang profile ng customer ng Starlink? Bilang default, ito ay daan-daang milyong user na may mga antenna na kasing laki ng mga kahon ng pizza sa kanilang mga bubong, ngunit may iba pang pinagmumulan ng mataas na kita.
Sa liblib at rural na lugar, hindi kailangan ng mga ground station ng mga phased array antenna para ma-maximize ang beamwidth, kaya posible ang mas maliliit na subscriber device, mula sa IoT asset tracker hanggang sa mga handheld satellite phone, emergency beacon, o siyentipikong instrumento para sa pagsubaybay sa hayop.
Sa mga siksik na kapaligiran sa lunsod, magbibigay ang Starlink ng pangunahin at backup na backhaul sa cellular network. Ang bawat cell tower ay maaaring magkaroon ng high-performance na ground station sa itaas, ngunit gumamit ng ground-based na power supply para sa amplification at last-mile transmission.
Sa wakas, kahit na sa mga masikip na lugar sa panahon ng paunang paglulunsad, ang mga aplikasyon para sa mga low-orbit satellite na may napakababang latency ay posible. Ang mga kumpanya sa pananalapi mismo ay naglalagay ng maraming pera sa iyong mga kamay - para lamang makakuha ng mahahalagang data mula sa lahat ng sulok ng mundo nang mas mabilis nang kaunti. At kahit na ang data sa pamamagitan ng Starlink ay may mas mahabang paglalakbay kaysa karaniwan—sa kalawakan—ang bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa isang vacuum ay 50% na mas mataas kaysa sa quartz glass, at ito ay higit pa sa bumubuo sa pagkakaiba kapag nagpapadala sa mas mahabang distansya.
Mga negatibong epekto
Ang huling seksyon ay tumatalakay sa mga negatibong kahihinatnan. Ang layunin ng artikulo ay alisin sa iyo ang anumang mga maling kuru-kuro tungkol sa proyekto, at ang mga potensyal na negatibong kahihinatnan ng kontrobersya ay ang pinaka-nakababahala. Magbibigay ako ng ilang impormasyon, umiiwas sa hindi kinakailangang interpretasyon. Hindi pa rin ako isang clairvoyant, at wala akong mga tagaloob mula sa SpaceX.
Sa palagay ko, ang pinakamalubhang kahihinatnan ay nagmumula sa pagtaas ng pag-access sa Internet. Kahit na sa aking bayan ng Pasadena, isang masigla at tech-savvy na lungsod ng higit sa isang milyong tao na tahanan ng ilang mga obserbatoryo, isang world-class na unibersidad, at isang pangunahing pasilidad ng NASA, ang mga pagpipilian pagdating sa mga serbisyo sa Internet ay limitado. Sa buong US at sa iba pang bahagi ng mundo, ang Internet ay naging isang naghahanap ng renta na pampublikong serbisyo, na sinusubukan lamang ng mga ISP na kumita ng kanilang $50 milyon bawat buwan sa isang maaliwalas, hindi mapagkumpitensyang kapaligiran. Marahil, ang anumang serbisyong ibinibigay sa mga apartment at gusali ng tirahan ay isang serbisyong pangkomunidad, ngunit ang kalidad ng mga serbisyo sa Internet ay hindi gaanong katumbas ng tubig, kuryente o gas.
Ang problema sa status quo ay, hindi tulad ng tubig, kuryente o gas, ang Internet ay bata pa at mabilis na lumalaki. Patuloy kaming naghahanap ng mga bagong gamit para dito. Ang mga pinaka-rebolusyonaryong bagay ay hindi pa natutuklasan, ngunit pinipigilan ng mga plano sa pakete ang posibilidad ng kompetisyon at pagbabago. Bilyon-bilyong tao ang naiwan dahil sa mga pangyayari ng kapanganakan, o dahil ang kanilang bansa ay masyadong malayo sa ruta ng submarine cable. Ang Internet ay inihahatid pa rin sa malalaking rehiyon ng planeta sa pamamagitan ng mga geostationary satellite, sa mga presyong extortionate.
Ang Starlink, na patuloy na namamahagi ng Internet mula sa langit, ay lumalabag sa modelong ito. Wala pa akong alam na mas magandang paraan para ikonekta ang bilyun-bilyong tao sa Internet. Ang SpaceX ay nasa landas upang maging isang Internet service provider at, potensyal, isang kumpanya ng Internet na kalaban ng Google at Facebook. I bet hindi mo naisip ang tungkol dito.
Hindi halata na ang satellite Internet ang pinakamagandang opsyon. SpaceX at tanging SpaceX lang ang nasa posisyon na mabilis na lumikha ng malawak na konstelasyon ng mga satellite, dahil isang dekada lang ang ginugol nito sa pagsira sa monopolyo ng gobyerno-militar sa paglulunsad ng spacecraft. Kahit na hihigitan ng Iridium ang mga cell phone sa merkado ng sampung beses, hindi pa rin ito makakamit ng malawakang pag-aampon gamit ang mga tradisyonal na launch pad. Kung wala ang SpaceX at ang natatanging modelo ng negosyo nito, may magandang pagkakataon na hindi mangyayari ang pandaigdigang satellite internet.
Ang pangalawang malaking dagok ay sa astronomiya. Pagkatapos ng paglunsad ng unang 60 Starlink satellite, nagkaroon ng isang alon ng kritisismo mula sa internasyonal na komunidad ng astronomya, na nagsasabi na ang maraming beses na pagtaas ng bilang ng mga satellite ay hahadlang sa kanilang pag-access sa kalangitan sa gabi. May kasabihan: sa mga astronomo, ang may pinakamalaking teleskopyo ang pinakaastig. Nang walang pagmamalabis, ang paggawa ng astronomiya sa modernong panahon ay isang nakakatakot na gawain, na nagpapaalala sa patuloy na pakikibaka upang mapabuti ang kalidad ng pagsusuri laban sa backdrop ng lumalagong polusyon sa liwanag at iba pang pinagmumulan ng ingay.
Ang huling bagay na kailangan ng isang astronomo ay libu-libong maliliwanag na satellite na kumikislap sa pokus ng isang teleskopyo. Sa katunayan, ang unang Iridium constellation ay nakakuha ng katanyagan para sa paggawa ng "flare" dahil sa malalaking panel na nagpapakita ng sikat ng araw sa maliliit na bahagi ng Earth. Ito ay nangyari na naabot nila ang liwanag ng isang-kapat ng Buwan at kung minsan ay hindi sinasadyang nasira ang mga sensitibong sensor ng astronomya. Ang mga takot na sasalakayin ng Starlink ang mga radio band na ginagamit sa radio astronomy ay hindi rin walang basehan.
Kung magda-download ka ng satellite tracking app, makakakita ka ng dose-dosenang satellite na lumilipad sa kalangitan sa isang maaliwalas na gabi. Ang mga satellite ay makikita pagkatapos ng paglubog ng araw at bago ang bukang-liwayway, ngunit kapag sila ay naiilaw lamang ng mga sinag ng araw. Mamaya sa gabi, ang mga satellite ay hindi nakikita sa anino ng Earth. Maliit, napakalayo, mabilis silang kumilos. May pagkakataon na ikukubli nila ang isang malayong bituin nang wala pang isang millisecond, ngunit sa palagay ko kahit na matukoy ito ay magiging almuranas.
Ang matinding pag-aalala tungkol sa pag-iilaw ng kalangitan ay lumitaw mula sa katotohanan na ang layer ng mga satellite ng unang paglulunsad ay itinayo malapit sa terminator ng Earth, i.e. Gabi-gabi, pinagmamasdan ng Europa - at tag-araw na - ang epikong larawan ng mga satellite na lumilipad sa kalangitan sa takipsilim ng gabi. Dagdag pa, ang mga simulation na batay sa mga ulat ng FCC ay nagpakita na ang mga satellite sa orbit na 1150 km ay makikita kahit na matapos ang astronomical twilight. Sa pangkalahatan, ang takip-silim ay dumaan sa tatlong yugto: sibil, maritime at astronomical, i.e. kapag ang araw ay 6, 12 at 18 degrees sa ibaba ng abot-tanaw, ayon sa pagkakabanggit. Sa pagtatapos ng astronomical twilight, ang mga sinag ng araw ay humigit-kumulang 650 km mula sa ibabaw sa zenith, higit pa sa atmospera at karamihan sa mababang orbit ng Earth. Batay sa datos mula sa , Naniniwala ako na ang lahat ng satellite ay ilalagay sa altitude sa ibaba 600 km. Sa kasong ito, makikita ang mga ito sa dapit-hapon, ngunit hindi pagkatapos ng gabi, na lubos na nakakabawas sa potensyal na epekto sa astronomiya.
Ang pangatlong problema ay ang mga labi sa orbit. SA Itinuro ko na ang mga satellite at debris sa ibaba 600 km ay mahuhulog sa orbit sa loob ng ilang taon - dahil sa atmospheric drag, lubos na binabawasan ang posibilidad ng Kessler syndrome. Ang SpaceX ay gumugulo sa mga dumi na parang wala silang pakialam sa space junk. Narito ako ay tumitingin sa mga detalye ng pagpapatupad ng Starlink, at nahihirapan akong mag-isip ng isang mas mahusay na paraan upang mabawasan ang dami ng mga labi sa orbit.
Ang mga satellite ay inilunsad sa isang altitude na 350 km, pagkatapos, gamit ang mga built-in na makina, lumipad patungo sa kanilang nilalayon na orbit. Ang anumang satellite na namatay sa panahon ng paglulunsad ay mawawala sa orbit sa loob ng ilang linggo, at hindi na mag-o-orbit sa ibang lugar na mas mataas sa susunod na libong taon. Ang pagkakalagay na ito ay madiskarteng nagsasangkot ng pagsubok para sa libreng pagpasok. Dagdag pa, ang mga Starlink satellite ay flat sa cross-section, na nangangahulugan na kapag nawalan sila ng kontrol sa altitude, pumapasok sila sa mga siksik na layer ng atmospera.
Ilang tao ang nakakaalam na ang SpaceX ay naging pioneer sa astronautics sa pamamagitan ng paggamit ng mga alternatibong uri ng pag-mount sa halip na mga squib. Halos lahat ng mga site ng paglulunsad ay gumagamit ng mga squib kapag nagde-deploy ng mga yugto, satellite, fairings, atbp., atbp., at sa gayon ay tumataas ang potensyal na dami ng mga labi. Sinadya din ng SpaceX na tanggalin ang mga itaas na yugto mula sa orbit, na pinipigilan ang mga ito na makalawit sa kalawakan magpakailanman, upang hindi sila masira at maghiwa-hiwalay sa malupit na kapaligiran sa kalawakan.
Sa wakas, ang huling isyu na gusto kong banggitin ay ang pagkakataon na palitan ng SpaceX ang umiiral na monopolyo sa internet sa pamamagitan ng paglikha ng sarili nitong. Sa angkop na lugar nito, monopolyo na ng SpaceX ang mga paglulunsad. Ang pagnanais lamang ng mga karibal na pamahalaan na makakuha ng garantisadong pag-access sa kalawakan ang pumipigil sa mga mamahaling at luma na missiles, na kadalasang tinitipon ng malalaking monopolistikong mga kontratista sa pagtatanggol, na maalis.
Hindi gaanong mahirap isipin na ang SpaceX ay naglulunsad ng 2030 sa mga satellite nito taun-taon sa 6000, kasama ang ilang mga spy satellite para sa kapakanan ng lumang panahon. Ang mga mura at maaasahang satellite SpaceX ay magbebenta ng "rack space" para sa mga third-party na device. Anumang unibersidad na maaaring lumikha ng isang space-usable camera ay magagawang ilunsad ito sa orbit nang hindi kinakailangang pasanin ang gastos ng pagbuo ng isang buong space platform. Sa ganoong advanced at walang limitasyong pag-access sa kalawakan, ang Starlink ay nauugnay na sa mga satellite, habang ang mga makasaysayang tagagawa ay nagiging isang bagay ng nakaraan.
Ang kasaysayan ay naglalaman ng mga halimbawa ng mga kumpanyang nag-iisip ng pasulong na sumakop sa napakalaking angkop na lugar sa merkado na ang kanilang mga pangalan ay naging mga pangalan ng sambahayan: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.
Ang problema ay maaaring lumitaw kapag ang isang pioneer na kumpanya ay nakikibahagi sa mga anti-competitive na kasanayan upang mapanatili ang bahagi nito sa merkado, bagaman ito ay madalas na pinapayagan mula noong Pangulong Reagan. Maaaring panatilihin ng SpaceX ang monopolyo nito sa Starlink, na pinipilit ang iba pang mga developer ng satellite constellation na maglunsad ng mga satellite sa mga vintage Soviet rockets. Mga katulad na aksyon na ginawa , kasama ng pag-aayos ng mga presyo para sa transportasyon ng koreo, ang humantong sa pagbagsak nito noong 1934. Sa kabutihang palad, ang SpaceX ay malamang na hindi mapanatili ang isang ganap na monopolyo sa magagamit muli na mga rocket magpakailanman.
Ang higit na nakababahala ay ang pag-deploy ng SpaceX ng sampu-sampung libong mga low-orbit satellite ay maaaring idisenyo bilang isang co-optation ng commons. Ang isang pribadong kumpanya, na naghahangad ng personal na pakinabang, ay kumukuha ng permanenteng pagmamay-ari ng minsang naa-access ng publiko at walang tao na mga posisyon sa orbit. At habang ginawang posible ng mga inobasyon ng SpaceX na aktwal na kumita ng pera sa isang vacuum, karamihan sa intelektwal na kapital ng SpaceX ay itinayo gamit ang bilyun-bilyong dolyar sa mga badyet ng pananaliksik.
Sa isang banda, kailangan natin ng mga batas na magpoprotekta sa pribadong pamumuhunan, pondo ng pananaliksik at pagpapaunlad. Kung wala ang proteksyong ito, hindi matutustusan ng mga innovator ang mga ambisyosong proyekto o ililipat ang kanilang mga kumpanya sa mga lugar kung saan ibibigay sa kanila ang naturang proteksyon. Sa anumang kaso, ang publiko ay nagdurusa dahil ang mga kita ay hindi nalilikha. Sa kabilang banda, kailangan natin ng mga batas na magpoprotekta sa mga tao, ang mga nominal na may-ari ng commons kabilang ang langit, mula sa naghahanap ng upa na mga pribadong entity na sumasama sa mga pampublikong kalakal. Sa kanyang sarili, alinman o ang isa ay hindi totoo o kahit na posible. Nag-aalok ang mga pag-unlad ng SpaceX ng pagkakataong makahanap ng gitnang lupa sa bagong merkado na ito. Mauunawaan natin na ito ay natagpuan kapag pinalaki natin ang dalas ng pagbabago at ang paglikha ng kapakanang panlipunan.
Mga huling pag-iisip
Isinulat ko kaagad ang artikulong ito pagkatapos ng isa pa - . Ito ay isang mainit na linggo. Parehong ang Starship at Starlink ay mga rebolusyonaryong teknolohiya na nililikha sa harap mismo ng ating mga mata, sa ating buhay. Kung panoorin ko ang paglaki ng mga apo ko, mas mamamangha sila na mas matanda ako sa Starlink, kaysa sa katotohanang noong bata pa ako ay walang mga cell phone (museum exhibits) o ang mismong pampublikong Internet.
Ang mayayaman at militar ay gumagamit ng satellite Internet sa mahabang panahon, ngunit ang lahat, karaniwan at murang Starlink na walang Starship ay imposible lamang.
Matagal na nilang pinag-uusapan ang paglulunsad, ngunit ang Starship, isang napakamura at samakatuwid ay kawili-wiling plataporma, ay imposible nang walang Starlink.
Matagal nang pinag-uusapan ang paggalugad ng kawaning kalawakan, at kung... , pagkatapos ay mayroon kang berdeng ilaw. Sa Starship at Starlink, ang paggalugad ng kalawakan ng tao ay isang matamo, malapit na sa hinaharap, isang iglap lang mula sa isang orbital outpost patungo sa mga industriyalisadong lungsod sa malalim na kalawakan.
Pinagmulan: www.habr.com