Starlink: как сверхскоростной интернет покоряет космос

отметили
18
человек
в архиве

источник: s0.rbk.ru

В марте 2021 года SpaceX провела серию успешных запусков спутников Starlink, доведя их количество на орбите до 1 300 — около 8% от плана на 2027 год. Правда ли, что мы — на пороге новой эры сверхскоростного интернета?
Запуск Falcon 9 24 марта 2021 года

SpaceX запускает спутники на орбиту партиями по 60 штук с мая 2019 года, причем в марте 2021-го таких запусков было четыре. Каждый спутник весит 260 кг, а ступень для их запуска рассчитана на 100 миссий: каждый раз она возвращается на плавучую платформу Of Course I Still Love You («Конечно, я все еще люблю тебя») в Атлантическом океане, в 630 км от мыса Канаверал.

Все это — в рамках миссии Starlink 22, очередной амбициозной затеи Маска.

Зачем это нужно

Идея состоит в том, чтобы окутать сетью из небольших телеком-спутников всю планету на низкой околоземной орбите — в 500-2000 км от поверхности. Один спутник покрывает небольшую территорию, например, размером с Аляску. Поэтому их запускают группами для покрытия определенной территории. Успех какого-либо низкоорбитального проекта приведет к полному изменению телеком-инфраструктуры во всем мире.

Финансовым драйвером является потенциальный рынок — малоосвоенные территории с плохим интернет-покрытием, сложным ландшафтом или нахождением в океане. Например, только население Африки, по данным ООН, составляет 1,3 млрд или 16,7% населения Земли.
источник: s0.rbk.ru
Ракета Falcon 9 (Фото: SpaceX)

Технология производства возвращаемых ракет многократного использования кардинально изменит стоимость и возможность реализации сетки из тысяч интернет-спутников. Банкротство LeoSat и OneWeb оставляет на рынке единственного лидера — американскую компанию Илона Маска StarLink и, как известно, коммерческое производство ракет многократного использования также успешно стартовало под руководством Маска.

LeoSat — это проект по запуску серии спутников в 2013-19 годах, созданный одноименной компанией из Люксембурга. Всего планировалось запустить 78-108 спутников весом 1 т на орбиту на высоте 1 400 км. В 2017 компания привлекла инвестиции, в том числе — от спутниковых операторов Hispasat (Испания) и SKY Perfect JSAT Group (Япония). Всего проект оценивали в $3,5 млрд. Однако вскоре финансирование было приостановлено, и в ноябре 2019 года компанию закрыли из-за недостатка средств, так и не совершив ни одного запуска.

OneWeb — более успешный британский проект, запущенный в 2012 году экс-сотрудником Google Грегом Уайлером.
 
источник: s0.rbk.ru
 
Как сейчас обстоят дела со спутниковым интернетом

Недорогой широкополосный интернет в труднодоступных местах за счет группировки спутников ━ ближайшая американская реальность. Проекты спутниковой связи существуют уже не один десяток лет. Согласно UCS Satellite Database, в начале 2020 года на орбите Земли насчитывалось более 2 600 активных спутников.

Новое поколение коммуникационных спутников на негеосинхронных орбитах (NGSO) — низкой околоземной орбите (LEO) и средней околоземной орбите (MEO) — активно запускалось в космос за последний год. Аналитики McKinsey прогнозируют производство и запуск спутников в беспрецедентных масштабах.

И даже в случае провала крупнейших телеком-проектов на низкой околоземной орбите в течение ближайших десяти лет будет запущено 50 тыс. активных спутников.

Как SpaceX планирует захватить мир

После банкротства OneWeb единственным активным и масштабным проектом является StarLink.

Всего в рамках миссии запустят 11 тыс. спутников. Запуск и подключение обойдутся SpaceX в $10 млрд. Это позволит обеспечивать широкополосный интернет со скоростью 1 Гбит/сек — то есть равноценный стандарту 5G.

Каждый спутник весит 260 кг и имеет конструкцию из плоских панелей для максимально компактного размещения на ракете Falcon 9. Спутники оснащены четырьмя антеннами с фазированной решеткой и ионными двигателями на криптоне.
источник: s0.rbk.ru
Дизайн основной части спутника Starlink (Фото: Starlink)

До конца года SpaceX планирует развернуть спутниковую связь в 25 странах. Для этого компания собирается построить завод по производству комплектов для подключения Starlink в городе Остин, штат Техас. Также компания недавно подала заявку на обеспечение доступа к спутниковому интернету для движущихся объектов: наземного транспорта, морских судов и самолетов. По информации СМИ, телеком-проект StarLink является частью плана Илона Маска по покрытию расходов на более амбициозные проекты, такие как полеты и поселение на Марсе. Мировая индустрия интернет-доступа приносит около $1 трлн годового дохода. Маск считает, что если StarLink сможет получить хотя бы 3% от этого рынка, то компания сможет зарабатывать примерно $5 млрд.
 
 
Сколько стоит интернет от Starlink

Спутниковый интернет от Starlink уже можно протестировать. Для этого нужно приобрести комплект с Wi-Fi-маршрутизатором, спутниковой антенной и фазированной решеткой. Он стоит $500, еще $100 — ежемесячная абонентская плата. На период тестирования обещают скорость в диапазоне от 50 до 150 Мбит/сек. с задержкой от 20 до 40 мс, при этом соединение будет постоянно улучшаться.

По состоянию на конец марта 2021 года в мире насчитывают 10 тыс. пользователей Starlink. К 2027 году их число вырастет до 42 тыс.
 

Главные конкуренты StarLink

Iridium Communications

Ветераном кластера низкоорбитальных телеком-спутников является компания Iridium Communications. Первое поколение кластера состояло из 77 спутников, запущенных в 1997–2002 годы, с приблизительной стоимостью проекта $5 млрд.

Компания SpaceX получила контракт на запуск всех спутников следующего поколения Iridium NEXT. Запуски проводились с использованием ракеты Falcon 9, и за 2017-19 годы количество модернизированных спутников на орбите достигло 75 штук.

В январе 2020 года спутниковый кластер Iridium Communications был сертифицирован для использования в Глобальной системе оповещения о бедствиях и обеспечения безопасности на море (GMDSS). Сертификация положила конец монополии американской компании Inmarsat с 1999 года.

GalaxySpace и правительство Китая

Амбиции создания флота спутников есть у китайской компании GalaxySpace. В январе 2020 года GalaxySpace запустила первый широкополосный интернет-спутник на низкой околоземной орбите со скоростью передачи трафика 24 Гбит/с, но только для китайских пользователей. Это первый частный спутниковый проект в стране, который оценивают в 8 млрд юаней ($1,2 млрд).

В сентябре 2020 года правительство Китая подало заявку в Международный союз электросвязи (ITU) на программу запуска 12 992 низкоорбитальных спутников. Всего, по последним прогнозам, в ближайшие годы планируется развернуть сеть до 100 тыс. спутников, а суммарные инвестиции в инфраструктуру составляют 100 млрд юаней ($15,4 млрд).
источник: s0.rbk.ru
Китайский спутник Yinhe-1 (Фото: nasaspaceflight.com)

Однако одна из основных проблем частной космической отрасли в стране — в том, что компании не покрывают всей необходимой цепочки, в отличие от Starlink с ее разработкой, производством, запуском и дистрибуцией.

GalaxySpace стремится решить эту проблему: строит завод по производству 500 спутников в год, предоставляет услуги спутниковой связи и развивает сети 5G.

Amazon

Успех Илона Маска не дает спать спокойно и Amazon. В рамках проекта Джеффа Безоса, известного как Kuiper, планируется вывести на низкую околоземную (от 590 до 630 км) орбиту 3236 спутников. Они будут обеспечивать скорость трафика до 400 Мбит/с. Amazon заявляет, что развернет спутники в пять этапов, при этом услуги широкополосной связи начнутся после того, как на орбиту будет выведено 578 спутников. Однако пока это только планы, хотя у другого проекта Безоса — Blue Origin — есть собственная ракета многократного использования New Shepard.
 
источник: s0.rbk.ru
Ракета многоразового использования New Shepard, компании Blue Origin (Фото: Джон Вейнц)

Весной 2021 года Amazon объявила о запуске совместной с британским венчурным фондом Seraphim Capital программы поддержки стартапов в области космических технологий. В июне 2021 года десять компаний, которые отберут в рамках программы, получат до $100 тыс. финансирования для использования в облачной инфраструктуре Amazon Web Services.

Telesat и правительство Канады

Канадская компания Telesat в партнерстве с правительством Канады (которое вложило в программу $462 млн) пока запустила только один спутник в 2018 году. В феврале 2021-го Telesat выбрала компанию Thales Alenia Space (Франция-Италия) в качестве генерального подрядчика для производства спутников. Первая партия будет состоять из 298 штук весом от 700 до 750 кг и отправится на орбиту в 2023 году, при этом 78 из них разместятся на полярной орбите, а 220 — на наклонной.
 
Полноценное покрытие обещают во второй половине 2024-го. Ранее компания заявила о намерении увеличить количество спутников до 500, а их суммарная пропускная способность составит 15 Тбит/с. Для запуска задействуют ракеты Blue Origin и других компаний.

Как развивается спутниковый интернет в России

Помимо запусков спутников OneWeb, Россия еще в 2019 году планировала развивать сеть спутниковой связи совместно с Китаем. В рамках программы предполагалось сотрудничество спутниковой системы «Гонец» (дочерняя компания госкорпорации «Роскосмос») и Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC).

Проект Hongyun предполагает развертывание сети спутников на орбите высотой 1 000 км, чтобы сигнал был доступен из любой точки мира. Часть китайских спутников предполагалось запустить при помощи российских ракет-носителей «Союз» с самарского центра «Прогресс». Завершение программы намечено на 2025 год.

В июле 2020-го на целевую геопереходную орбиту (высота около 200 км) доставили спутники связи «Экспресс-80» и «Экспресс-103». Они построены на базе более ранних моделей в партнерстве с Thales Alenia Space. Спутники будут обеспечивать не только интернет, но и фиксированную и подвижную связь, а также цифровое ТВ.
С 2022 по 2024 годы российские власти планируют развернуть военные системы связи и разведки с помощью спутников. Они будут отслеживать ракетные пуски и малые космические аппараты других стран. Программу запустят в рамках создания Единой космической системы (ЕКС). В 2023 году, после запуска третьего этапа, начнется развертывание высокоорбитальной космической системы разведки.

Чем опасны спутники на орбите

Одна из проблем массовых запусков спутников — космический мусор на орбите. Он образуется из обломков устройств, которые вращаются на орбите. По данным Европейского космического агентства, всего на орбите Земли находится около 3200 сломанных спутников, которые летают с огромной скоростью. Это представляет опасность для других спутников, орбитальных станций и космических ракет. В SpaceX заявляют, что неисправные спутники должны сойти с орбиты или сгореть в атмосфере Земли. Правда, на это уйдет до пяти лет.
Есть и другие проблемы. В конце 2020 года Федеральная комиссия по связи США (FCC), по просьбе компании Viasat (американская медиагруппа, осуществляющая спутниковое вещание), начала проверку спутниковой сети Starlink на предмет возможной экологической угрозы.

Ракеты-носители, которые выводят спутники на орбиту, выбрасывают в атмосферу вредные химикаты, которые разрушают озоновый слой. Маск с обвинениями не согласился и заявил, что, скорее, «Starlink представляет опасность для доходов Viasat».

Наконец, и ракеты, и спутники усиливают световое загрязнение — световые помехи, которые мешают астрономам наблюдать за космическими объектами.
 
Обновлено 06.04.2021
Автор
Янина Ноэль
Добавил suare suare 6 Апреля
Комментарии участников:
Ни одного комментария пока не добавлено


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать