SpaceX poskytuje další podrobnosti o tom, jak bude jejich internetová služba Starlink fungovat. Méně satelitů, nižší oběžná dráha, kratší doba přenosu, kratší životnost
Elon Musk léta mluvil o svých plánech poskytnout světu širokopásmový přístup k internetu pomocí konstelace satelitů. Tato konstelace, známá jako Starlink, původně tvořila téměř 12 000 nízkonákladových satelitů poskytujících terabitové internetové služby. První várka těchto satelitů je naplánována na start v června 2019 , přičemž celá konstelace bude nasazena do poloviny roku 2020.
Zatímco holé kosti tohoto plánu byly již nějakou dobu veřejně známé, Musk a společnost, kterou založil za účelem oživení průzkumu vesmíru, byli poněkud skromní na podrobnosti. Ale díky a simulace vytvořil Prof. Mark Handley z University College London, svět může konečně získat představu o tom, jak by mohl Starlink vypadat.
Handley, profesor síťových systémů na katedře informatiky UCL, použil 3D herní engine k vytvoření vlastního simulátoru, který by ukázal, jak může Starlink fungovat. Zahrnul také informace od veřejnosti SpaceX Přihlášky FCC , spolu s jeho vlastními rozsáhlými znalostmi o fungování počítačových sítí.
První dva prototypy satelitů Starlink společnosti SpaceX jsou zde vyobrazeny před jejich inauguračním startem, předvádějící důkladně utilitární autobus a několik pokročilých komponent. Kredit: SpaceX
Jak Handley vysvětlil v nedávném rozhovoru s Digitální trendy :
„Už jsem psal síťové simulátory, ale normálně je nepíšu v herním enginu. V tomto případě však byla schopnost vizualizovat pohyb souhvězdí zásadní pro pochopení toho, co se děje. Je to mnohem intuitivnější, co se děje, když to můžete sledovat. Při nízké úrovni detailů těchto simulací je problémem v podstatě problém 3D geometrie a herní engine je skutečně velmi vhodný pro zkoumání takových problémů.
v listopadu 2016 SpaceX podala u FCC žádost o licenci k provozování této konstelace negeostacionárních družic (NGS). Podle jejich podání bylo v plánu zpočátku rozmístit 4425 satelitů na oběžné dráhy mezi 1100 a 1300 km (680 a 800 mi). SpaceX má od uvedení že rozmístí svých prvních 1600 satelitů do výšky 550 kilometrů (340 mil), aby se zabránilo dalšímu problému s vesmírným odpadem.
Podle Online index objektů vypuštěn do vesmíru (OSOidx), který je spravován společností Úřad OSN pro vesmírné záležitosti (UNOOSA ), v současné době je na oběžné dráze Země 4 857 satelitů (stav k 9. listopadu 2018). Podle jejich původního plánu by nasazení konstelace Starlink toto číslo téměř ztrojnásobilo, zatímco současný plán by ho zdvojnásobil.
Raketa Falcon 9 společnosti SpaceX vynesla v únoru 2018 dva testovací satelity Starlink společnosti. Kredit: SpaceX
Podle Muskova plánu bude Starlink posílat zprávy prostřednictvím řady pozemních stanic, které budou přenášet informace prostřednictvím rádiových vln do satelitů výše. Tyto satelity by pak přenášely zprávy pomocí laserů, které dosáhnou nad cílovým místem příjemce, kde by pak byla data znovu přenášena na správnou stanici pomocí rádiových vln.
Vzhledem k ambiciózní povaze a použité technologii byl Handley jak zaujatý, tak zmatený z toho, jak by taková satelitní síť fungovala. Zajímalo ho například, zda je možné propojit tisíce satelitů LEO do konfigurace, která by umožnila internetovému provozu vést nejpřímější cesty. Satelity by navíc musely být uspořádány tak, aby se minimalizovala možnost kolizí.
Hadley byl také zvědavý na kapacitu sítě, zejména na to, jak by byla ve srovnání s konvenčnější vysokorychlostní internetovou technologií, která se spoléhá na optické vlákno. Teoreticky bude Starlink schopen posílat zprávy dvakrát rychleji než optická vlákna, protože rychlost signálu je při přenosu přes sklo pomalejší než přes vesmír.
Řada společností nasazuje satelity k vytvoření vesmírných internetových služeb. Kredit: AMNH.
Podle Hadleyho simulací existuje pouze jeden způsob, jak uspořádat tolik satelitů, aby minimalizovaly kolize a maximalizovaly data, takže je přesvědčen, že jeho simulace je v souladu s tím, co SpaceX naplánovalo. Nicméně on také uvedeno že bude řada výzev:
„Ano, myslím si, že tento koncept je celkově proveditelný. Je to však obtížné a SpaceX [posouvá] limity technologie v několika oblastech současně. Jejich použití fázových bezdrátových spojů k nasměrování úzkých paprsků do a ze satelitů bude posouvat hranice toho, co bylo uděláno. Jedná se většinou o známou technologii, ale udělat to do té míry, jakou to dělají, bude náročné. Použití laserového spojení mezi satelity ve volném prostoru je relativně neznámá technologie. [Evropská kosmická agentura] dříve prokázala, že je to možné, ale SpaceX bude muset sledovat více cílů současně a dosáhnout vyšší rychlosti přenosu dat. Věřím, že to lze udělat, ale může to chvíli trvat, než se to skutečně spraví.“
Hadley je sotva sama, kdo si uvědomuje, jakou výzvou bude budování a udržování konstelace, jako je Starlink. Pro začátek, náklady na vypuštění jednoho satelitu se budou pohybovat v řádu desítek milionů dolarů a náklady na údržbu každého satelitu budou pravděpodobně také obrovské. Každý satelit Starlink pravděpodobně vydrží na oběžné dráze jen několik let, takže SpaceX bude muset pravidelně vypouštět nové satelity.
Hugh Lewis je profesorem na University of Southampton a zástupcem Britské vesmírné agentury Meziagenturní výbor pro koordinaci vesmírného odpadu . Jak naznačil v nedávném rozhovoru s Nový vědec 'Abychom udrželi pouhých 4425, budete toto číslo spouštět každých pět let.'
Umělcův dojem z vesmírného odpadu na nízké oběžné dráze (LEO). Kredit: ESA
Existence této konstelace však bude znamenat také globální pokrytí, s přístupem možným ze vzdálených vesnic, lodí na moři a dalších míst, kde tradiční infrastruktura neexistuje. Simulace také odhaluje, že bude více satelitů a lepší pokrytí v zeměpisných šířkách mezi 47° a 52° severní a jižní šířky, což se shoduje s umístěním některých z největších světových obchodních center.
A SpaceX není sama, pokud jde o rozvoj vesmírného internetu. Telekomunikační a letečtí giganti Samsung a Boeing také vysílají na oběžnou dráhu internetové satelity, zatímco Google a Facebook sledují své vlastní plány pro vesmírný internet. Kanadská telekomunikační společnost Telesat rovněž vyvíjí globální konstelaci internetových satelitů, tzv Telesat LEO .
Tito a další poskytovatelé služeb se budou snažit uspokojit rostoucí poptávku po vysokorychlostním přístupu k internetu, která se má do roku 2020 zdvojnásobit. Předpokládá se, že ve stejném roce počet zařízení připojených k IP sítím převýší celosvětovou populaci faktor asi 3 ku 1 – to je více než 20 miliard zařízení!
I když je zajištění této poptávky velkým úkolem, o Muskovi nebylo nikdy známo, že by se vyhýbal výzvě. Nakonec je Starlink jako každý jiný podnik, který Musk podnikl, jako je vývoj komerčně životaschopných elektrických aut, opakovaně použitelných raket a kosmických lodí schopných přepravovat cestující na Mars. Kdo ví? Možná bude Starlink dalším zdrojem příjmů, který by mohl pomoci financovat výstavbu Mars základna Alfa !
A nezapomeňte se podívat na Hadleyho simulaci:
Další čtení: Nový vědec , Digitální trendy