Bu makale, konuya adanmış bir serinin parçasıdır. .
— SpaceX'in interneti onbinlerce uydu üzerinden dağıtma planı, uzayla ilgili basının ana konusu. En son başarılarla ilgili makaleler haftalık olarak yayınlanmaktadır. Genel olarak şema açıksa ve okuduktan sonra , iyi motive olmuş bir kişi (örneğin gerçekten sizinki) pek çok ayrıntıyı ortaya çıkarabilir. Ancak aydın gözlemciler arasında bile bu yeni teknolojiyle ilgili hala birçok yanlış anlama var. Starlink'i OneWeb ve Kuiper (diğerlerinin yanı sıra) ile sanki eşit şartlarda rekabet ediyormuş gibi karşılaştıran makaleleri görmek alışılmadık bir durum değil. Açıkça gezegenin iyiliğiyle ilgilenen diğer yazarlar, uzay enkazı, uzay kanunu, standartlar ve astronominin güvenliği hakkında haykırıyorlar. Umarım bu oldukça uzun makaleyi okuduktan sonra okuyucu Starlink fikrini daha iyi anlayacak ve ondan ilham alacaktır.
beklenmedik bir şekilde birkaç okuyucumun ruhunda hassas bir noktaya dokundu. Starship'in SpaceX'i uzun süre ön plana çıkarırken aynı zamanda yeni uzay araştırmalarına da araç sağlayacağını anlattım. Bunun anlamı, geleneksel uydu endüstrisinin, Falcon roket ailesindeki kapasiteyi sürekli artıran ve maliyetleri düşüren SpaceX'e ayak uyduramaması ve SpaceX'i zor durumda bırakmasıdır. Bir yandan yılda en iyi ihtimalle birkaç milyar dolar değerinde bir pazar oluşturdu. Öte yandan, büyük bir roketin inşası için doyumsuz bir para iştahını körükledi, ancak bunun için Mars'a gönderilecek neredeyse hiç kimse yok ve hemen bir kar beklenmiyor.
Bu eşleşme sorununun çözümü Starlink'tir. SpaceX, kendi uydularını toplayıp fırlatarak, uzaydaki iletişime son derece verimli ve demokratikleştirilmiş erişim için yeni bir pazar yaratabilir ve tanımlayabilir, şirketi batırmadan önce bir roket inşa etmek için fon oluşturabilir ve ekonomik değerini trilyonlara çıkarabilir. Elon'un hırslarının boyutunu küçümsemeyin. Trilyon dolarlık endüstriler yalnızca belirli sayıdadır: enerji, yüksek hızlı ulaşım, iletişim, bilgi teknolojileri, sağlık hizmetleri, tarım, hükümet, savunma. Yaygın yanılgılara rağmen, , и - iş uygun değil. Elon, Tesla'sıyla enerji alanına girdi ancak uydular ve roket fırlatmaları için yalnızca telekomünikasyon güvenilir ve geniş bir pazar sağlayacak.
Elon Musk, Mars sondasında bitki yetiştirme görevine ücretsiz 80 milyon dolar yatırım yapmak istediğinde dikkatini ilk kez uzaya çevirdi. Mars'ta bir şehir inşa etmek muhtemelen 100 kat daha pahalıya mal olacaktır, bu nedenle Starlink, Musk'un çok ihtiyaç duyulan sponsorluk parasını sağlama konusundaki ana iddiasıdır. .
Ne için?
Bu makaleyi uzun zamandır planlıyordum ama ancak geçen hafta tam bir resim elde edebildim. Daha sonra SpaceX Başkanı Gwynne Shotwell, Rob Baron'a muhteşem bir röportaj verdi ve o da daha sonra bu röportajı CNBC'ye harika bir şekilde aktardı. Michael Sheetz ve kime ithaf edildiği . Bu röportaj, SpaceX ile diğer herkes arasındaki uydu iletişimine yaklaşımlarda büyük bir fark olduğunu gösterdi.
Kavram SpaceX, başta uydu sağlayıcıları olmak üzere müşterilerinin büyük miktarda para rezervine sahip olduğunu fark ettiği 2012 yılında doğdu. Fırlatma siteleri uydu yerleştirme fiyatlarını artırıyor ve bir şekilde işin bir adımını kaçırıyor; bu nasıl olabilir? Elon, İnternet için bir uydu takımyıldızı yaratmayı hayal etti ve neredeyse imkansız olan göreve karşı koyamayınca süreci başlattı. Starlink geliştirme , ancak bu makalenin sonunda okuyucum, fikrin kapsamı göz önüne alındığında, bu zorlukların gerçekte ne kadar küçük olduğuna muhtemelen şaşıracaksınız.
İnternet için bu kadar büyük bir gruplanma gerekli mi? Peki neden şimdi?
İnternet, yalnızca benim hafızamda tamamen akademik şımartmaktan ilk ve tek devrim niteliğindeki altyapıya dönüştü. Bu tam bir makaleyi hak edecek bir konu değil ama tahmin ediyorum ki dünya çapında internete olan ihtiyaç ve onun getireceği gelir yılda yaklaşık %25 oranında artmaya devam edecek.
Bugün neredeyse hepimiz internetimizi coğrafi olarak izole edilmiş az sayıda tekelden alıyoruz. ABD'de AT&T, Time Warner, Comcast ve bir avuç küçük oyuncu, rekabeti önlemek, hizmetler için üç kaplamayı ücretlendirmek ve neredeyse evrensel nefret ışınlarının tadını çıkarmak için bölgeleri bölüştüler.
Sağlayıcıların rekabetçi olmamalarının iyi bir nedeni var; her şeyi tüketen açgözlülüğün ötesinde. İnternetin altyapısını (mikrodalga baz kuleleri ve fiber optik) oluşturmak çok ama çok pahalıdır. İnternetin harika doğasını unutmak kolaydır. Büyükannem ilk olarak 1996. Dünya Savaşı'nda iletişim operatörü olarak çalışmaya başladı, ancak daha sonra telgraf, taşıyıcı güvercinlerle stratejik liderlik rolü için yarıştı! Çoğumuz için bilgi otoyolu geçici ve soyut bir şeydir, ancak parçalar sınırları, nehirleri, dağları, okyanusları, fırtınaları, doğal afetleri ve diğer engelleri olan fiziksel dünyadan geçer. XNUMX yılında, okyanus tabanı boyunca ilk fiber optik hat döşendiğinde, . Kendi imzasını taşıyan keskin üslubuyla, kahrolası "koteglerin" hâlâ koşturduğu bu çizgileri döşemenin katıksız maliyetini ve karmaşıklığını canlı bir şekilde anlatıyor. 2000'li yılların çoğunda o kadar çok kablo çekildi ki, dağıtım maliyeti çok yüksek oldu.
Bir zamanlar bir optik laboratuvarında çalışıyordum ve (eğer hafıza yanlışsa) 500 Gb/sn'lik multipleks iletim hızıyla o zamanın rekorunu kırdık. Elektronik kısıtlamalar, her fiberin teorik kapasitesinin %0,1'ine kadar yüklenmesine izin verdi. On beş yıl sonra eşiği aşmaya hazırız: eğer veri aktarımı bu eşiğin ötesine geçerse fiber eriyecek ve buna şimdiden çok yaklaştık.
Ancak veri akışını günahkar dünyanın üzerine, uydunun beş yılda 30 kez engelsiz bir şekilde "topun" etrafında döndüğü uzaya yükseltmemiz gerekiyor. Bu bariz bir çözüm gibi görünüyor; peki neden daha önce kimse bunu üstlenmedi?
1990'ların başında Motorola tarafından geliştirilen ve konuşlandırılan İridyum uydu takımyıldızı (onları hatırladınız mı?), ilk küresel düşük yörüngeli iletişim ağı oldu (bu konuda baştan çıkarıcı bir şekilde tanımlandığı gibi). ). Kurulduğu zaman, küçük veri paketlerini varlık izleyicilerinden yönlendirme yeteneğinin tek kullanım alanı olduğu ortaya çıktı: Cep telefonları o kadar ucuzlamıştı ki, uydu telefonları asla kullanılmaz hale gelmişti. Iridium'un 66 yörüngede 6 uydusu (artı birkaç yedek) vardı; bu, tüm gezegeni kapsayacak minimum setti.
Iridium'un 66 uyduya ihtiyacı varsa SpaceX'in neden on binlerce uyduya ihtiyacı var? Nasıl bu kadar farklı?
SpaceX bu işe diğer taraftan girdi; fırlatmalarla başladı. Fırlatma araçlarının korunması alanında öncü oldu ve böylece düşük maliyetli fırlatma rampaları pazarını ele geçirdi. Daha düşük bir fiyatla onlardan daha yüksek teklif vermeye çalışmak size fazla para getirmeyecektir, dolayısıyla onların aşırı gücünden bir şekilde kâr elde etmenin tek yolu onların müşterisi olmaktır. SpaceX'in kendi uydularını fırlatma maliyeti - (1 kg başına) İridyum ve bu nedenle çok daha geniş bir pazara girebiliyorlar.
Starlink'in dünya çapındaki kapsama alanı, dünyanın her yerinde yüksek kaliteli internete erişim sağlayacaktır. İlk kez internetin kullanılabilirliği bir ülke veya şehrin fiber optik hatta yakınlığına değil, gökyüzünün açıklığına bağlı olacak. Dünyanın dört bir yanındaki kullanıcılar, kendi değişen derecelerdeki kötülüklerine ve/veya hain hükümet tekellerine bakılmaksızın, sınırsız bir küresel İnternet'e erişime sahip olacak. Starlink'in bu tekelleri kırma yeteneği, geleceğin küresel siber topluluğunda milyarlarca insanı nihayet birleştirecek inanılmaz ölçekte olumlu değişimi katalize edecek.
Kısa bir lirik ara söz: Bu ne anlama geliyor?
Günümüzün her yerde bağlantıya dayalı çağında büyüyen insanlar için İnternet, soluduğumuz hava gibidir. O sadece. Ancak bu, olumlu değişim getirme konusundaki inanılmaz gücünü unutursak, zaten onun tam merkezindeyiz. İnternetin yardımıyla insanlar liderlerini sorumlu tutabilir, dünyanın diğer ucundaki diğer insanlarla iletişim kurabilir, düşüncelerini paylaşabilir ve yeni bir şeyler icat edebilir. İnternet insanlığı birleştirir. Modernizasyonun tarihi, veri alışverişi yeteneklerinin gelişiminin tarihidir. İlk olarak - konuşmalar ve destansı şiir aracılığıyla. Sonra - ölülere ses veren ve yaşayanlara yönelen yazılı olarak; yazma, verilerin saklanmasına olanak tanır ve eşzamansız iletişimi mümkün kılar. Yazılı basın haber üretimini yayına soktu. Elektronik iletişim - dünya çapında veri aktarımını hızlandırdı. Kişisel not alma cihazları giderek daha karmaşık hale geldi; dizüstü bilgisayarlardan, her biri internete bağlı, sensörlerle dolu birer bilgisayar olan cep telefonlarına evrildi ve ihtiyaçlarımızı her geçen gün daha iyi tahmin etmeye başladı.
Biliş sürecinde yazı ve bilgisayar kullanan bir kişinin, kusurlu gelişmiş bir beynin sınırlamalarını aşma şansı daha yüksektir. Daha da iyisi, cep telefonları hem güçlü depolama aygıtları hem de fikir alışverişi için bir mekanizmadır. İnsanlar düşüncelerini paylaşmak için not defterlerine karalanan konuşmalara güvenirken, bugün not defterlerinin insanların ürettiği fikirleri paylaşması norm haline geldi. Geleneksel şema tersine döndü. Sürecin mantıksal bir devamı, kişisel cihazlar aracılığıyla belirli bir kolektif üstbiliş biçimidir. ve birbirine bağlı. Doğayla ve yalnızlıkla kaybettiğimiz bağın nostaljisini hala yaşıyor olsak da, cehaletin, erken ölümün (ki bu kaçınılmaz olabilir) "doğal" döngülerinden kurtuluşumuzda aslan payının tek başına teknoloji ve teknolojiden sorumlu olduğunu hatırlamak önemlidir. kaçınılması), şiddet, açlık ve diş çürümesi.
Nasıl?
Starlink projesinin iş modelinden ve mimarisinden bahsedelim.
Starlink'in kârlı bir kuruluş haline gelmesi için fon girişinin inşaat ve işletme maliyetlerini aşması gerekiyor. Geleneksel olarak sermaye yatırımı, bir uyduyu fırlatmak için daha yüksek ön maliyetleri, gelişmiş özel finansmanı ve sigorta mekanizmalarını içerir. Sabit bir iletişim uydusu 500 milyon dolara mal olabilir ve montajı ve fırlatılması 5 yıl sürebilir. Dolayısıyla bu alandaki firmalar eş zamanlı olarak jet gemileri veya konteyner gemileri inşa ediyor. Muazzam harcamalar, finansman maliyetlerini zar zor karşılayan bir fon akışı ve nispeten küçük bir işletme bütçesi. Buna karşılık, orijinal Iridium'un çöküşü, Motorola'nın operatörü felç edici lisans ücretleri ödemeye zorlaması ve işletmeyi sadece birkaç ay içinde iflas ettirmesiydi.
Bu tür işleri yapabilmek için geleneksel uydu şirketlerinin özel müşterilere hizmet vermesi ve yüksek veri hızları talep etmesi gerekiyordu. Havayolları, uzak karakollar, gemiler, savaş bölgeleri ve önemli altyapılar MB başına yaklaşık 5 dolar ödüyor; bu, gecikmeye ve nispeten düşük uydu çıkışına rağmen geleneksel ADSL'den 1 kat daha pahalı.
Starlink karasal hizmet sağlayıcılarla rekabet etmeyi planlıyor; bu da verileri daha ucuza sunması ve ideal olarak 1 MB başına 1 dolardan çok daha az ücret alması gerektiği anlamına geliyor. Mümkün mü? Veya bu mümkün olduğuna göre şunu sormalıyız: Bu nasıl mümkün olabilir?
Yeni bir yemeğin ilk malzemesi ucuz bir lansmandır. Falcon bugün 24 tonluk bir fırlatmayı yaklaşık 60 milyon dolara satıyor; bu da 2500 kg başına 1 dolar anlamına geliyor. Ancak çok daha fazla iç maliyetin olduğu ortaya çıktı. Starlink uyduları yeniden kullanılabilir fırlatma araçlarıyla fırlatılacak, dolayısıyla bir fırlatmanın marjinal maliyeti, yeni bir ikinci aşamanın (yaklaşık 4 milyon dolar), kaplamaların (1 milyon) ve yer desteğinin (~1 milyon) maliyetidir. Toplam: uydu başına yaklaşık 100 bin dolar, yani. geleneksel bir iletişim uydusunu fırlatmaktan 1000 kat daha ucuz.
Ancak çoğu Starlink uydusu Starship'te fırlatılacak. Aslında, FCC'nin güncellenmiş raporlarına göre Starlink'in gelişimi, bazı bilgiler sağlıyor. Projenin iç mimarisi. Takımyıldızdaki toplam uydu sayısı 1'ten 584'e, ardından 2'e ve son olarak 825'e çıktı.Brüt birikimlere inanılacak olursa bu rakam daha da yüksek. Projenin uygulanabilir olabilmesi için ilk geliştirme aşamasında minimum uydu sayısı 7 yörüngede 518 (toplam 30) iken, ekvatorun 000 derecesinde tam kapsama alanı 60 uydudan oluşan 6 yörünge (toplamda 360) gerektiriyor. Bu, Falcon için yalnızca 53 milyon dolarlık dahili maliyetle 24 fırlatma anlamına geliyor. Starship ise yaklaşık aynı fiyata aynı anda 60 uyduyu fırlatabilecek şekilde tasarlandı. Starlink uydularının her 1440 yılda bir değiştirilmesi gerekecek, dolayısıyla 24 uydunun yılda 150 Starship fırlatması gerekecek. Yıllık 400 milyon, uydu başına 5 bin civarında bir maliyete mal olacak. Falcon'a fırlatılan her uydunun ağırlığı 6000 kg; Starship'e kaldırılan uydular 15 kg ağırlığa sahip olabilir ve üçüncü taraf cihazları taşıyabilir, biraz daha büyük olabilir ve yine de izin verilen yükü aşmayabilir.
Uyduların maliyeti nelerden oluşur? Kardeşleri arasında Starlink uyduları biraz sıra dışıdır. Düz bir şekilde monte edilir, depolanır ve piyasaya sürülürler ve bu nedenle seri üretimleri son derece kolaydır. Deneyimler, üretim maliyetinin yaklaşık olarak fırlatıcı maliyetine eşit olması gerektiğini göstermektedir. Fiyat farkının büyük olması kaynakların yanlış tahsis edildiği anlamına gelir, çünkü maliyetleri düşürürken marjinal maliyetlerdeki kapsamlı azalma o kadar da büyük değildir. Birkaç yüz uyduluk ilk parti için uydu başına 100 bin dolar ödemek gerçekten mümkün mü? Başka bir deyişle Starlink uydusu bir cihazın içindeki bir makineden daha karmaşık değil mi?
Bu soruyu tam olarak cevaplamak için, yörüngedeki bir iletişim uydusunun maliyetinin, 1000 kat daha karmaşık olmasa bile, neden 1000 kat daha yüksek olduğunu anlamamız gerekiyor. Basitçe söylemek gerekirse, uzay donanımı neden bu kadar pahalı? Bunun pek çok nedeni var ama bu durumda en zorlayıcı olanı şudur: Eğer bir uyduyu (Falcon'dan önce) yörüngeye fırlatmanın maliyeti 100 milyondan fazlaysa, en azından bir kısmını getirebilmesi için uzun yıllar çalışmasının garanti edilmesi gerekir. kâr. İlk ve tek ürünün işleyişinde bu güvenin sağlanması sancılı bir süreç olup, yıllarca sürebilen, yüzlerce kişinin emeğini gerektiren bir süreçtir. Maliyetleri de eklediğinizde, başlatılması zaten pahalı olduğunda ek süreçleri haklı çıkarmak kolaydır.
Starlink, yüzlerce uydu inşa ederek, erken tasarım kusurlarını hızla düzelterek ve maliyetleri kontrol etmek için seri üretim tekniklerini kullanarak bu paradigmayı yıkıyor. Ben şahsen, bir teknisyenin tasarıma yeni bir şey kattığı ve her şeyi plastik bir bağla (tabii ki NASA düzeyinde) bir veya iki saat içinde bir arada tuttuğu ve günde 16 uyduluk gerekli değiştirme seviyesini koruduğu bir Starlink montaj hattını kolayca hayal edebiliyorum. Starlink uydusu birçok karmaşık parçadan oluşuyor, ancak montaj hattından çıkan bininci birimin maliyetinin 20 bine düşürülmemesi için hiçbir neden göremiyorum. Hatta Elon, mayıs ayında Twitter'da bir uydu üretmenin maliyetinin XNUMX bin olduğunu yazmıştı. zaten lansman maliyetinden daha düşük.
Ortalama durumu ele alalım ve sayıları yuvarlayarak geri ödeme süresini analiz edelim. Montajı ve fırlatılması 100 bin dolara mal olan bir Starlink uydusunun ömrü 5 yıl. Kendini amorti edecek mi, eğer öyleyse ne kadar sürede?
Starlink uydusu 5 yıl içinde Dünya'nın çevresini 30 kez dolaşacak. Bu bir buçuk saatlik yörüngelerin her birinde, zamanın çoğunu okyanus üzerinde ve belki de 000 saniyesini yoğun nüfuslu bir şehrin üzerinde geçirecek. Bu kısa süre boyunca verileri yayınlıyor ve para kazanma telaşına kapılıyor. Antenin 100 ışını desteklediğini ve her ışının modern kodlama türü kullanılarak 100 Mbps ilettiğini varsayalım. uydu, 1000 GB başına 1 dolarlık abonelik fiyatıyla yörünge başına 1 ABD doları kâr elde ediyor. Bu, haftada 100 bin kurulum maliyetini karşılamaya yetiyor ve sermaye yapısını büyük ölçüde basitleştiriyor. Geriye kalan 29 dönüş, kâr eksi sabit maliyetlerdir.
Tahmini rakamlar her iki yönde de büyük ölçüde değişebilir. Ancak her durumda, yüksek kaliteli bir uydu takımını düşük yörüngeye 100, hatta birim başına 000 milyon karşılığında fırlatabiliyorsanız, bu ciddi bir taleptir. Starlink uydusu, gülünç derecede kısa kullanım süresine rağmen kullanım ömrü boyunca 1 PB veriyi GB başına 30 ABD doları tutarında amortize edilmiş maliyetle sunma kapasitesine sahiptir. Aynı zamanda, daha uzun mesafelerde iletim yaparken marjinal maliyetler pratikte artmaz.
Bu modelin önemini anlamak için, onu tüketicilere veri sağlamaya yönelik diğer iki modelle hızlıca karşılaştıralım: geleneksel bir fiber optik kablo ve uydu fırlatma konusunda uzman olmayan bir şirket tarafından sunulan bir uydu takımyıldızı.
Fransa ile Singapur'u birbirine bağlayan gemi 2005 yılında işletmeye açıldı. Bant genişliği - 1,28 Tb/s, dağıtım maliyeti - 500 milyon dolar. 10 yıl boyunca %100 kapasiteyle çalışırsa ve genel giderler sermaye maliyetlerinin %100'ünü oluşturuyorsa transfer fiyatı 0,02 GB başına 1 ABD doları olacaktır. Transatlantik kablolar daha kısa ve biraz daha ucuz, ancak denizaltı kablosu, veri için para isteyen uzun insan zincirindeki varlıklardan yalnızca biri. Starlink için ortalama tahmin 8 kat daha ucuz ve aynı zamanda her şey dahil.
Bu nasıl mümkün olabilir? Starlink uydusu, fiber optik kabloları bağlamak için gereken tüm gelişmiş elektronik anahtarlama donanımını içerir, ancak verileri iletmek için pahalı, kırılgan kablo yerine vakum kullanır. Uzay yoluyla iletim, rahat ve can çekişen tekellerin sayısını azaltarak kullanıcıların daha da az donanımla iletişim kurmasına olanak tanır.
Rakip uydu geliştiricisi OneWeb ile karşılaştıralım. OneWeb, ticari tedarikçiler aracılığıyla 600 kg başına yaklaşık 20 $ maliyetle fırlatacağı 000 uydudan oluşan bir takımyıldızı oluşturmayı planlıyor. Bir uydunun ağırlığı 1 kg, yani ideal durumda bir ünitenin fırlatılması yaklaşık 150 milyon olacak.Uydu donanımının maliyetinin uydu başına 3 milyon olduğu tahmin ediliyor, yani. 1 yılına kadar tüm grubun maliyeti 2027 milyar olacak. OneWeb tarafından yapılan testler 2,6 Mb/sn'lik bir aktarım hızı gösterdi. ideal olarak 50 ışının her biri için zirvede. Starlink'in maliyetini hesaplamak için kullandığımız yöntemin aynısını takip ederek şunu elde ederiz: Her OneWeb uydusu yörünge başına 16 dolar üretiyor ve sadece 80 yıl içinde 5 milyon dolar getirecek; uzak bölgelere veri aktarımını da hesaba katarsanız ancak fırlatma masraflarını karşılıyor. . Toplamda 2,4 GB başına 1,70 dolar alıyoruz.
Gwynne Shotwell'in yakın zamanda şunu söylediği aktarıldı: Bu, 0,10 GB başına 1 ABD doları tutarında rekabetçi bir fiyat anlamına gelir. Ve bu hala Starlink'in orijinal konfigürasyonunda geçerli: daha az optimize edilmiş üretim, Falcon'da fırlatma ve veri aktarımındaki sınırlamalar ile ve yalnızca kuzey ABD'yi kapsıyor. SpaceX'in yadsınamaz bir avantajı olduğu ortaya çıktı: Bugün çok daha uygun bir uyduyu rakiplerinden 15 kat daha düşük bir fiyata (birim başına) fırlatabiliyorlar. Starship liderliği 100 kat, hatta daha fazla artıracak; dolayısıyla SpaceX'in 2027 yılına kadar çoğunu kendi cüzdanından sağlayacağı 30 uyduyu 000 milyar doların altında bir maliyetle fırlatacağını hayal etmek zor değil.
OneWeb ve diğer gelecek vaat eden uydu takımyıldızı geliştiricileri hakkında daha iyimser analizler olduğundan eminim, ancak onlar için işlerin nasıl yürüdüğünü henüz bilmiyorum.
Son zamanlarda Morgan Stanley Starlink uydularının montajının 1 milyon, fırlatılmasının ise 830 bin dolara mal olacağını söyledi. . İlginç bir şekilde rakamlar, OneWeb'in maliyetlerine ilişkin tahminlerimize benzer ve orijinal Starlink tahmininden yaklaşık 10 kat daha yüksektir. Starship ve ticari uydu üretimini kullanmak, uydu dağıtım maliyetini yaklaşık 35 bin/birime düşürebilir. Ve bu şaşırtıcı derecede düşük bir rakam.
Geriye kalan son nokta Starlink için üretilen 1 Watt güneş enerjisi başına kazancı karşılaştırmaktır. Web sitelerinde yer alan fotoğraflara göre her uydunun güneş enerjisi dizisi yaklaşık 60 metrekarelik bir alana sahip, yani. ortalama olarak devir başına yaklaşık 3 kW veya 4,5 kWh üretir. Kaba bir tahminle, her yörünge 1000 dolar, her uydu ise kWh başına yaklaşık 220 dolar üretecek. Bu, güneş enerjisinin toptan maliyetinin 10 katıdır ve bu da şunu bir kez daha doğrulamaktadır: . Mikrodalgaların veri iletimi için modüle edilmesi ise çok yüksek bir ek maliyettir.
Mimari
Önceki bölümde, Starlink mimarisinin önemsiz olmayan önemli bir bölümünü kabaca tanıttım - gezegenin son derece eşitsiz nüfus yoğunluğunda nasıl çalıştığını. Starlink uydusu, gezegenin yüzeyinde noktalar oluşturan odaklanmış ışınlar yayar. Bir spot içindeki aboneler bir bant genişliğini paylaşır. Noktanın boyutu temel fizik tarafından belirlenir: başlangıçta genişliği (uydu yüksekliği x mikrodalga uzunluğu / anten çapı) kadardır ve bu, bir Starlink uydusu için en iyi ihtimalle birkaç kilometredir.
Çoğu şehirde nüfus yoğunluğu yaklaşık 1000 kişi/km100'dir, ancak bazı yerlerde bu oran daha da yüksektir. Tokyo veya Manhattan'ın bazı bölgelerinde nokta başına 000'den fazla insan olabilir. Neyse ki, bu kadar yoğun nüfuslu bir şehir, oldukça gelişmiş bir cep telefonu ağının yanı sıra, geniş bant İnternet için rekabetçi bir iç pazara sahiptir. Ancak öyle olsa da, herhangi bir anda şehir üzerinde aynı takımyıldızın birçok uydusu varsa, verim, antenlerin mekansal çeşitliliği ve frekans dağılımı ile artırılabilir. Yani onlarca uydu, en güçlü ışını tek bir noktaya odaklayabilecek ve o bölgedeki kullanıcılar, isteği uydular arasında dağıtan yer terminallerini kullanacak.
İlk aşamalarda hizmet satışı için en uygun pazar uzak, kırsal veya banliyö bölgeler ise, daha sonraki lansmanlar için fonlar, yoğun nüfuslu şehirlere yönelik daha iyi hizmetlerden gelecektir. Senaryo, şehirleri hedef alan rekabetçi hizmetlerin daha yoksul ve daha az nüfuslu bölgelere yayılmaya çalışırken kaçınılmaz olarak kârlarının düşmesine neden olduğu standart pazar genişleme modelinin tam tersidir.
Birkaç yıl önce hesaplamaları yaptığımda, .
Verileri bu görüntüden aldım ve aşağıdaki 3 grafiği oluşturdum. Birincisi, nüfus yoğunluğuna göre dünya alanının sıklığını gösterir. En ilginç olanı, Dünya'nın çoğunda hiç yerleşim olmamasıdır, oysa neredeyse hiçbir bölgede kilometrekare başına 100'den fazla insan yoktur.
İkinci grafik nüfus yoğunluğuna göre insanların sıklığını gösteriyor. Her ne kadar gezegenin büyük bir kısmı ıssız olsa da, insanların büyük bir kısmı kilometrekare başına 100-1000 kişinin düştüğü bölgelerde yaşıyor. Bu zirvenin genişletilmiş doğası (bir kat daha büyük), kentleşme modellerindeki iki modluluğu yansıtıyor. 100 kişi/km1000. nispeten seyrek nüfuslu bir kırsal alan olup, rakam 10 kişi/km000'dir. zaten banliyölerin karakteristik özelliği. Şehir merkezleri kolaylıkla 25 kişi/km000'yi gösterirken, Manhattan'ın nüfusu XNUMX kişi/kmXNUMX'dir.
Üçüncü grafik enlemlere göre nüfus yoğunluğunu göstermektedir. Hemen hemen tüm insanların 20 ila 40 derece kuzey enlemleri arasında yoğunlaştığı görülmektedir. Güney yarımkürenin büyük bir kısmı okyanuslar tarafından işgal edildiğinden, coğrafi ve tarihsel olarak olan şey genel olarak budur. Ancak yine de böyle bir nüfus yoğunluğu grubun mimarları için göz korkutucu bir zorluk çünkü... Uydular her iki yarıkürede de eşit miktarda zaman harcarlar. Üstelik, Dünya çevresinde örneğin 50 derecelik bir açıyla dönen bir uydu, belirlenen enlem sınırlarına daha yakın olarak daha fazla zaman harcayacaktır. Bu nedenle Starlink'in ekvatoru kapsamak için 6'e kıyasla kuzey ABD'ye hizmet etmek için yalnızca 24 yörüngeye ihtiyacı var.
Aslında, nüfus yoğunluğu grafiğini uydu takımyıldızı yoğunluk grafiğiyle birleştirirseniz, yörünge seçimi açıkça ortaya çıkar. Her çubuk grafik, SpaceX'in dört FCC başvurusundan birini temsil eder. Şahsen bana öyle geliyor ki her yeni rapor bir öncekine ek niteliğinde, ancak her halükarda ek uyduların kuzey yarımkürede ilgili bölgelerde kapasiteyi nasıl artırdığını görmek zor değil. Buna karşılık, güney yarımkürede önemli miktarda kullanılmayan kapasite kalıyor - sevinin Avustralya!
Uyduya ulaştığında kullanıcı verilerine ne olur? Orijinal versiyonda, Starlink uydusu bunları anında servis alanlarının yakınındaki özel bir yer istasyonuna iletiyordu. Bu konfigürasyona "doğrudan röle" denir. Gelecekte Starlink uyduları birbirleriyle lazer aracılığıyla iletişim kurabilecek. Veri alışverişi yoğun nüfuslu şehirlerde zirveye çıkacak, ancak veriler bir lazer ağı üzerinden iki boyutlu olarak dağıtılabilecek. Uygulamada bu, bir uydu ağında gizli bir iletişim ana taşıyıcı ağı için büyük bir fırsatın olduğu anlamına gelir; bu, kullanıcı verilerinin herhangi bir uygun konumda "Dünya'ya yeniden iletilebileceği" anlamına gelir. Uygulamada bana öyle geliyor ki SpaceX yer istasyonları ile birleştirilecek şehirlerin dışında.
Uydular birlikte hareket etmediği sürece uydudan uyduya iletişimin önemsiz bir iş olmadığı ortaya çıktı. FCC'ye gönderilen en son raporlar, 11 farklı yörüngesel uydu takımyıldızını rapor ediyor. Belirli bir grup içinde uydular aynı yükseklikte, aynı açıda ve eşit dışmerkezlilik ile hareket eder; bu, lazerlerin yakındaki uyduları nispeten kolaylıkla bulabileceği anlamına gelir. Ancak gruplar arasındaki kapanma hızları km/sn cinsinden ölçülüyor, bu nedenle gruplar arasındaki iletişim mümkünse kısa, hızlı kontrol edilebilen mikrodalga bağlantıları aracılığıyla gerçekleştirilmelidir.
Yörünge grubu topolojisi, ışığın dalga-parçacık teorisine benzer ve bizim örneğimiz için özellikle geçerli değildir, ancak bence güzel, bu yüzden makaleye dahil ettim. Bu bölümle ilgilenmiyorsanız doğrudan "Temel Fiziğin Sınırları" bölümüne geçin.
Bir simit veya çörek, iki yarıçapla tanımlanan matematiksel bir nesnedir. Bir torusun yüzeyine daireler çizmek oldukça basittir: şekline paralel veya dik. Bir torusun yüzeyine çizilebilecek, her ikisi de merkezindeki ve dış hattın etrafındaki bir delikten geçen iki daire ailesinin daha olduğunu keşfetmeyi ilginç bulabilirsiniz. Bu sözde 2015 yılında Burning Man Tesla bobini için toroidi tasarlarken bu tasarımı kullandım.
Uydu yörüngeleri daire yerine elips şeklinde olsa da aynı tasarım Starlink için de geçerli. Hepsi aynı açıda olan birden fazla yörünge düzlemindeki 4500 uydudan oluşan bir takımyıldız, Dünya yüzeyinin üzerinde sürekli hareket eden bir oluşum oluşturur. Belirli bir enlem noktasının üzerinde kuzeye yönelen formasyon dönüp güneye doğru hareket eder. Çarpışmaları önlemek için yörüngeler hafifçe uzatılacak, böylece kuzeye doğru hareket eden katman güneye doğru hareket eden katmanın birkaç kilometre üstünde (veya altında) olacak. Bu katmanların her ikisi birlikte, aşağıda oldukça abartılı diyagramda gösterildiği gibi şişmiş bir torus oluşturur.
Bu torus içerisinde komşu uydular arasında iletişimin yürütüldüğünü hatırlatayım. Genel anlamda, lazer yönlendirmenin kapanma hızları çok yüksek olduğundan, farklı katmanlardaki uydular arasında doğrudan ve sürekli bağlantı yoktur. Katmanlar arasındaki veri iletim yolu da torusun üstünden veya altından geçer.
ISS yörüngesinin çok gerisinde, iç içe geçmiş 30 tori'de toplam 000 uydu yer alacak! Bu şema, tüm bu katmanların abartılı bir dışmerkezlilik olmadan nasıl paketlendiğini göstermektedir.
Son olarak, optimum uçuş yüksekliğini düşünmelisiniz. Bir ikilem var: Daha küçük ışın boyutlarıyla daha fazla verim sağlayan düşük irtifa mı, yoksa tüm gezegeni daha az uyduyla kaplamanıza olanak tanıyan yüksek irtifa mı? Zamanla, SpaceX'in FCC'ye verdiği raporlar, Starship geliştikçe daha büyük takımyıldızların hızlı bir şekilde konuşlandırılmasını mümkün kıldığından, irtifaların giderek azaldığından söz ediyordu.
Alçak irtifanın, uzay enkazıyla çarpışma riskinin azalması veya ekipman arızasının olumsuz sonuçları dahil olmak üzere başka faydaları da vardır. Artan atmosferik sürükleme nedeniyle, alçakta bulunan Starlink uyduları (330 km), tutum kontrolünü kaybettikten birkaç hafta sonra yanacak. Aslında 300 km, uyduların zorlukla uçtuğu bir yüksekliktir ve bu yüksekliği korumak, yerleşik bir Kripton elektrikli roket motorunun yanı sıra modern bir tasarım gerektirecektir. Teorik olarak, elektrikli roket motoruyla çalışan oldukça sivri uçlu bir uydu, 160 km'lik bir yüksekliği sabit bir şekilde koruyabilir, ancak SpaceX'in uyduları bu kadar alçaktan fırlatması pek olası değildir çünkü kapasiteyi artırmak için işin içinde birkaç numara daha vardır.
Temel Fiziğin Sınırlamaları
Üretim gelişmiş ve tam otomatikleştirilmiş olsa, Starship gemileri tamamen yeniden kullanılabilir olsa bile, uydu barındırma maliyetinin 35 binin çok altına düşmesi pek mümkün görünmüyor ve fiziğin uyduya ne gibi kısıtlamalar getireceği henüz tam olarak bilinmiyor. . Yukarıdaki analiz, 80 Gbps'lik bir tepe verimini varsaymaktadır. (her biri 100 Mb/sn iletim kapasitesine sahip olan 100 ışına kadar yuvarlarsanız).
Maksimum kanal kapasitesi sınırı şu şekilde ayarlandı: ve bant genişliği istatistiklerinde (1+SNR) verilmektedir. Bant genişliği genellikle sınırlıdır SNR ise uydunun mevcut enerjisi, arka plan gürültüsü ve kanaldaki girişim nedeniyle . Dikkate değer bir diğer engel ise işlem hızıdır. En yeni Xilinx Ultrascale+ FPGA'ler özel ASIC'ler geliştirmeden kanalın bilgi kapasitesinin mevcut sınırlamaları göz önüne alındığında bu iyi bir şey. Ancak o zaman bile 58 Gb/sn. büyük ihtimalle Ka- veya V-bant bantlarında etkileyici bir frekans dağılımı gerektirecektir. V (40–75 GHz) daha erişilebilir döngülere sahiptir ancak özellikle nemli alanlarda atmosfer tarafından daha fazla emilir.
100 ışın pratik midir? Bu sorunun iki yönü vardır: ışın genişliği ve aşamalı dizi elemanı yoğunluğu. Işın genişliği, dalga boyunun anten çapına bölünmesiyle belirlenir. Dijital faz dizili anten hala özel bir teknolojidir ancak maksimum kullanışlı boyutlar genişliğe göre belirlenir. (yaklaşık 1 m) ve radyo frekansı iletişimini kullanmak daha pahalıdır. Ka bandındaki dalga genişliği yaklaşık 1 cm'dir, ışın genişliği ise 0,01 radyan olmalıdır; spektrum genişliği ise genliğin %50'sidir. 1 steradyanlık bir ışın katı açısı varsayarsak (50 mm kamera merceğinin kapsama alanına benzer), bu durumda bu alanda 2500 ayrı ışın yeterli olacaktır. Doğrusallık, 2500 ışının dizi içinde minimum 2500 anten elemanı gerektireceği anlamına gelir ki bu, başarılması zor olsa da prensipte mümkündür. Ve tüm bunlar çok ısınacak!
Her biri 2500 Gb/s'yi destekleyen 58 kadar kanal, çok büyük miktarda bilgi demektir; kabaca konuşursak, bu rakam 145 Tb/s'dir. Karşılaştırma için 2020'deki tüm İnternet trafiği . Uydu internetin temelde düşük bant genişliği konusunda endişe duyanlar için iyi haber. 30 uydudan oluşan bir takımyıldız 000 yılına kadar faaliyete geçerse, küresel İnternet trafiği potansiyel olarak 2026 Tb/sn'ye ulaşacak. Herhangi bir zamanda bu kapasitenin yarısı, yoğun nüfuslu alanlara yaklaşık 800 uydu tarafından sağlanıyorsa, uydu başına en yüksek verim yaklaşık 500 Gbps olacaktır; bu, orijinal temel hesaplamalarımızdan 800 kat daha yüksektir; Finans girişi potansiyel olarak 10 kat artar.
330 kilometrelik yörüngedeki bir uydu için 0,01 radyanlık bir ışın 10 kilometrekarelik bir alanı kaplar. Manhattan gibi özellikle nüfusun yoğun olduğu bölgelerde bu bölgede 300'e kadar insan yaşıyor. Ya hepsi aynı anda Netflix izlemeye başlarsa (HD kalitesinde 000 Mbps)? Toplam veri talebi 7 GB/sn olacaktır; bu, FPGA seri arayüzü tarafından uygulanan mevcut katı sınırın yaklaşık 2000 katıdır. Bu durumdan kurtulmanın iki yolu var ve bunlardan yalnızca biri fiziksel olarak mümkün.
Birincisi, yörüngeye daha fazla uydu yerleştirmek ve böylece herhangi bir zamanda yüksek talep gören 35'ten fazla alanın asılı kalmasını sağlamak. Gökyüzünün kabul edilebilir adreslenebilir alanı ve 1 km'lik ortalama yörünge yüksekliği için yine 400 steradyan alırsak, 0,0002 / km100 veya toplamda 000 gruplandırma yoğunluğu elde ederiz - eğer bunlar eşit olarak dağıtılırsa dünyanın tüm yüzeyi. SpaceX'in seçtiği yörüngelerin, 20-40 derece kuzey enlemindeki yoğun nüfuslu alanların kapsama alanını önemli ölçüde artırdığını ve şimdi 30 uydu sayısının büyülü göründüğünü hatırlayalım.
İkinci fikir çok daha havalı ama ne yazık ki gerçekleştirilemez. Işın genişliğinin faz dizili antenin genişliğine göre belirlendiğini hatırlayın. Ya birden fazla uydudaki birden fazla dizi, tıpkı bunun gibi radyo teleskopları gibi, daha dar bir ışın oluşturmak için gücü birleştirirse? (çok büyük anten sistemi)? Bu yöntemin bir komplikasyonu var: ışının fazını stabilize etmek için uydular arasındaki temelin milimetre altı doğrulukla dikkatlice hesaplanması gerekecek. Ve bu mümkün olsaydı bile, gökyüzündeki uydu takımyıldızının düşük yoğunluğundan dolayı ortaya çıkan ışının yan lobları içermesi pek mümkün olmazdı. Yerde, ışın genişliği birkaç milimetreye kadar daralacaktır (bir cep telefonu antenini izlemeye yetecek kadar), ancak zayıf ara sıfırlama nedeniyle milyonlarca tane olacaktır. Teşekkür ederim .
Açısal çeşitliliğe göre kanal ayrımının (sonuçta uydular gökyüzünde aralıklıdır) fizik yasalarını ihlal etmeden üretimde yeterli iyileştirmeler sağladığı ortaya çıktı.
Uygulama
Starlink müşteri profili nedir? Varsayılan olarak bunlar, çatılarında pizza kutusu büyüklüğünde antenleri olan yüz milyonlarca kullanıcıdır, ancak başka yüksek gelir kaynakları da vardır.
Uzak ve kırsal alanlarda, yer istasyonlarının ışın genişliğini en üst düzeye çıkarmak için faz dizili antenlere ihtiyacı yoktur, bu nedenle IoT varlık izleyicilerinden el tipi uydu telefonlarına, acil durum işaretlerine veya hayvan takibi için bilimsel araçlara kadar daha küçük abone cihazları mümkündür.
Yoğun kentsel ortamlarda Starlink, hücresel ağa birincil ve yedek ana taşıyıcı sağlayacaktır. Her hücre kulesinin üstünde yüksek performanslı bir yer istasyonu bulunabilir, ancak amplifikasyon ve son kilometre iletimi için yer tabanlı güç kaynakları kullanılabilir.
Son olarak, ilk kullanıma sunma sırasındaki sıkışık alanlarda bile, son derece düşük gecikme süresine sahip düşük yörüngeli uydulara yönelik uygulamalar mümkündür. Finans şirketleri, dünyanın her köşesinden hayati verileri en azından biraz daha hızlı alabilmek için ellerinize çok fazla para koyuyor. Her ne kadar Starlink aracılığıyla veriler uzayda normalden daha uzun bir yolculuk yapsa da, ışığın boşluktaki yayılma hızı kuvars camına göre %50 daha yüksektir ve bu, daha uzun mesafelerde iletim yaparken aradaki farkı fazlasıyla telafi eder.
Olumsuz etkileri
Son bölümde olumsuz sonuçlar ele alınmaktadır. Makalenin amacı sizi projeyle ilgili her türlü yanlış anlamadan arındırmaktır ve tartışmanın olası olumsuz sonuçları en endişe verici olanlardır. Gereksiz yorumlardan kaçınarak biraz bilgi vereceğim. Hala bir durugörü sahibi değilim ve SpaceX'ten herhangi bir uzmana sahip değilim.
Bana göre en ciddi sonuçlar internete erişimin artmasından kaynaklanıyor. Bir milyondan fazla insanın yaşadığı, birçok gözlemevine, birinci sınıf bir üniversiteye ve büyük bir NASA tesisine ev sahipliği yapan canlı ve teknoloji meraklısı bir şehir olan memleketim Pasadena'da bile, konu İnternet hizmetlerine gelince seçenekler sınırlıdır. ABD'de ve dünyanın geri kalanında İnternet, rant peşinde koşan bir kamu hizmeti haline geldi; İSS'ler rahat, rekabetçi olmayan bir ortamda ayda 50 milyon dolar kazanmaya çalışıyor. Belki apartmanlara ve konut binalarına sağlanan herhangi bir hizmet ortak bir hizmettir, ancak İnternet hizmetlerinin kalitesi su, elektrik veya gazdan daha az eşittir.
Statükonun sorunu, su, elektrik veya gazın aksine İnternet'in hâlâ genç olması ve hızla büyümesidir. Sürekli olarak bunun için yeni kullanım alanları buluyoruz. En devrim niteliğindeki şeyler henüz keşfedilmeyi bekliyor, ancak paket planlar rekabet ve yenilik olasılığını bastırıyor. Milyarlarca insan geride kaldı doğum şartları nedeniyle veya ülkelerinin denizaltı kablo güzergahından çok uzak olması nedeniyle. İnternet hala gezegenin geniş bölgelerine sabit uydular aracılığıyla fahiş fiyatlara ulaştırılıyor.
İnterneti sürekli olarak gökten dağıtan Starlink bu modeli ihlal ediyor. Milyarlarca insanı internete bağlamanın daha iyi bir yolunu henüz bilmiyorum. SpaceX bir İnternet servis sağlayıcısı ve potansiyel olarak Google ve Facebook'a rakip olabilecek bir İnternet şirketi olma yolunda ilerliyor. Eminim bunu düşünmemişsindir.
Uydu İnternetin en iyi seçenek olduğu açık değildir. SpaceX ve yalnızca SpaceX, hızlı bir şekilde kapsamlı bir uydu takımyıldızı yaratabilecek konumdadır, çünkü uzay aracı fırlatmalarında hükümetin askeri tekelini kırmak için yalnızca on yıl harcamıştır. Iridium, pazardaki cep telefonlarını on kat geride bıraksa bile, geleneksel fırlatma rampaları kullanılarak yaygın bir şekilde benimsenmesi mümkün olmayacak. SpaceX ve onun benzersiz iş modeli olmasaydı, küresel uydu internetinin asla gerçekleşmeyeceği ihtimali oldukça yüksek.
İkinci büyük darbe ise astronomiye olacak. İlk 60 Starlink uydusunun fırlatılmasının ardından uluslararası astronomi camiasından, uydu sayısının kat kat artmasının gece gökyüzüne erişimlerini engelleyeceğini söyleyen bir eleştiri dalgası geldi. Bir söz vardır: Astronomlar arasında en büyük teleskoba sahip olan en havalı olanıdır. Abartmadan, modern çağda astronomi yapmak, artan ışık kirliliği ve diğer gürültü kaynaklarının arka planında analiz kalitesini iyileştirmeye yönelik sürekli bir mücadeleyi hatırlatan göz korkutucu bir iştir.
Bir gökbilimcinin ihtiyaç duyduğu son şey, bir teleskopun odak noktasında yanıp sönen binlerce parlak uydudur. Aslında, ilk İridyum takımyıldızı, güneş ışığını Dünya'nın küçük alanlarına yansıtan büyük paneller nedeniyle "parlama" üretmesiyle ün kazandı. Ay'ın dörtte birinin parlaklığına ulaştılar ve hatta bazen kazara hassas astronomik sensörlere zarar verdiler. Starlink'in radyo astronomisinde kullanılan radyo bantlarını istila edeceğine dair korkular da yersiz değil.
Bir uydu takip uygulaması indirirseniz, açık bir akşamda onlarca uydunun gökyüzünde uçtuğunu görebilirsiniz. Uydular gün batımından sonra ve şafaktan önce görülebilir, ancak yalnızca güneş ışınları tarafından aydınlatıldıklarında. Gecenin ilerleyen saatlerinde uydular Dünya'nın gölgesinde görünmez. Minik, son derece uzak, çok hızlı hareket ediyorlar. Uzak bir yıldızı bir milisaniyeden daha kısa bir süre için gizleme ihtimalleri var, ancak bunu tespit etmenin bile hemoroit olacağını düşünüyorum.
Gökyüzünün aydınlatılmasıyla ilgili güçlü endişeler, ilk fırlatmadaki uydu katmanının Dünya'nın sonlandırıcısına yakın inşa edilmiş olmasından kaynaklanıyordu. Avrupa - ve yaz mevsimiydi - akşam alacakaranlığında gökyüzünde uçan uyduların destansı resmini her gece izledi. Ayrıca FCC raporlarına dayanan simülasyonlar, 1150 km'lik bir yörüngedeki uyduların astronomik alacakaranlık geçtikten sonra bile görülebileceğini gösterdi. Genel olarak alacakaranlık üç aşamadan geçer: sivil, denizcilik ve astronomik, yani. Güneş ufkun sırasıyla 6, 12 ve 18 derece altında olduğunda. Astronomik alacakaranlığın sonunda, güneş ışınları zirve noktasında yüzeyden yaklaşık 650 km uzakta, atmosferin çok ötesinde ve alçak Dünya yörüngesinin büyük bir kısmında bulunur. Verilere dayanarak Tüm uyduların 600 km'nin altındaki rakımlara yerleştirileceğini düşünüyorum. Bu durumda, alacakaranlıkta görülebilecekler, ancak akşam karanlığından sonra görülmeyecekler ve bu da astronomi üzerindeki potansiyel etkiyi büyük ölçüde azaltacaktır.
Üçüncü sorun ise yörüngedeki enkazdır. İÇİNDE 600 km'nin altındaki uyduların ve enkazların, atmosferik sürüklenme nedeniyle birkaç yıl içinde yörüngeden düşeceğini ve Kessler sendromu olasılığını büyük ölçüde azaltacağını belirttim. SpaceX sanki uzay çöplerini hiç umursamıyormuş gibi toprakla uğraşıyor. Burada Starlink uygulamasının ayrıntılarına bakıyorum ve yörüngedeki enkaz miktarını azaltmanın daha iyi bir yolunu hayal etmekte zorlanıyorum.
Uydular 350 km yüksekliğe fırlatılıyor, ardından yerleşik motorlar kullanılarak amaçlanan yörüngeye uçuyor. Fırlatma sırasında ölen herhangi bir uydu, birkaç hafta içinde yörüngeden çıkmış olacak ve önümüzdeki bin yıl boyunca daha yüksek bir yörüngede dönmeyecektir. Bu yerleştirme stratejik olarak ücretsiz giriş testini içerir. Dahası, Starlink uyduları kesit olarak düzdür, bu da yükseklik kontrolünü kaybettiklerinde atmosferin yoğun katmanlarına girmeleri anlamına gelir.
SpaceX'in, fişek yerine alternatif montaj türleri kullanarak astronotikte öncü haline geldiğini çok az kişi biliyor. Hemen hemen tüm fırlatma sahaları, sahneleri, uyduları, kaplamaları vb. yerleştirirken fişekler kullanıyor, böylece potansiyel enkaz miktarını artırıyor. SpaceX ayrıca üst kademeleri bilinçli olarak yörüngeden çıkararak uzayda sonsuza kadar sarkmalarını engelliyor, böylece zorlu uzay ortamında bozulmamaları ve dağılmamaları sağlanıyor.
Son olarak değinmek istediğim son konu ise SpaceX'in mevcut internet tekelini kendi tekelini yaratarak yerinden etme ihtimali. Kendi niş alanında, SpaceX zaten fırlatma işlemlerini tekeline alıyor. Yalnızca rakip hükümetlerin uzaya garantili erişim elde etme arzusu, genellikle büyük tekelci savunma yüklenicileri tarafından monte edilen pahalı ve modası geçmiş füzelerin hurdaya çıkarılmasını önler.
SpaceX'in 2030'da yılda 6000 uydusunu ve eski günlerin hatırına birkaç casus uyduyu fırlatacağını hayal etmek o kadar da zor değil. Ucuz ve güvenilir uydular SpaceX, üçüncü taraf cihazlar için "raf alanı" satacak. Uzayda kullanılabilen bir kamera yaratabilen herhangi bir üniversite, tüm bir uzay platformunun inşasının maliyetini üstlenmek zorunda kalmadan onu yörüngeye fırlatabilecek. Uzaya bu kadar gelişmiş ve sınırsız erişim sayesinde Starlink zaten uydularla ilişkilendirilirken, tarihi üreticiler de geçmişte kaldı.
Tarihte, pazarda o kadar büyük bir yer işgal eden ve adları herkesin bildiği isimler haline gelen ileriyi düşünen şirketlerin örnekleri vardır: Hoover, Westinghouse, Kleenex, Google, Frisbee, Xerox, Kodak, Motorola, IBM.
Başkan Reagan'dan bu yana buna sıklıkla izin verilmesine rağmen, öncü bir şirket pazar payını korumak amacıyla rekabete aykırı uygulamalara giriştiğinde sorun ortaya çıkabilir. SpaceX, diğer uydu takımyıldızı geliştiricilerini eski Sovyet roketleriyle uydu fırlatmaya zorlayarak Starlink tekelini koruyabilir. Benzer önlemler alındı Posta taşımacılığı fiyatlarının sabitlenmesiyle birleştiğinde, 1934'te çökmesine neden oldu. Neyse ki SpaceX'in yeniden kullanılabilir roketler üzerinde mutlak tekelini sonsuza kadar sürdürmesi pek mümkün görünmüyor.
Daha da endişe verici olanı, SpaceX'in onbinlerce düşük yörüngeli uyduyu konuşlandırmasının, ortak alanların ortak seçimi olarak tasarlanabilmesidir. Kişisel kazanç peşinde koşan özel bir şirket, bir zamanlar kamuya açık olan ve kullanılmayan yörünge pozisyonlarının kalıcı mülkiyetini alıyor. SpaceX'in yenilikleri boşlukta para kazanmayı mümkün kılarken, SpaceX'in entelektüel sermayesinin büyük bir kısmı milyarlarca dolarlık araştırma bütçesinden oluşturuldu.
Bir yandan özel yatırım, araştırma ve geliştirme fonlarını koruyacak yasalara ihtiyacımız var. Bu koruma olmadan yenilikçiler iddialı projeleri finanse edemeyecek veya şirketlerini kendilerine bu korumanın sağlanacağı yerlere taşıyamayacaklar. Her halükarda kâr elde edilemediği için halk mağdur oluyor. Öte yandan, gökyüzü de dahil olmak üzere ortak alanların nominal sahipleri olan insanları, kamu mallarına el koyan rant peşinde koşan özel kuruluşlardan koruyacak yasalara ihtiyacımız var. Kendi başına ne biri ne de diğeri doğru, hatta mümkün değil. SpaceX'in gelişmeleri bu yeni pazarda bir orta yol bulma şansı sunuyor. İnovasyonun sıklığını ve toplumsal refahın yaratılmasını maksimuma çıkardığımızda bunun bulunduğunu anlayacağız.
Son düşünceler
Bu makaleyi bir başka makaleyi bitirdikten hemen sonra yazdım - . Sıcak bir haftaydı. Hem Starship hem de Starlink, yaşamımız boyunca gözümüzün önünde yaratılan devrim niteliğinde teknolojilerdir. Torunlarımın büyüdüğünü izlersem, çocukluğumda cep telefonlarının (müze sergileri) ya da halka açık internetin olmaması yerine, Starlink'ten daha yaşlı olduğuma daha çok şaşıracaklar.
Zenginler ve ordu uzun süredir uydu interneti kullanıyor, ancak Starship olmadan her yerde bulunan, yaygın ve ucuz Starlink kesinlikle imkansızdır.
Lansmanı uzun zamandır konuşuyorlardı ancak oldukça ucuz ve dolayısıyla ilgi çekici bir platform olan Starship'in Starlink olmadan olması mümkün değil.
İnsanlı uzay araştırmaları uzun süredir konuşuluyor ve eğer... , o zaman yeşil ışık yanıyor. Starship ve Starlink ile insanlı uzay araştırmaları, yakın gelecekte, yörüngedeki bir ileri karakoldan derin uzaydaki sanayileşmiş şehirlere yalnızca bir taş atımı uzaklıkta gerçekleştirilebilir bir şeydir.
Kaynak: habr.com