60 satelita Ilona Maska: što je globalni Internet i zašto je potreban?

Privatna tvrtka SpaceX započela je razmještati mrežu od nekoliko desetaka tisuća satelita - najveće orbitalno zviježđe u povijesti čovječanstva. Kolege iz Esquire-a govore nam zašto je ovaj Internet bolji od sadašnjeg i zašto je događaj povijesan.

Krajem svibnja SpaceX je odmah lansirao 60 satelita za pružanje satelitskog interneta niske orbite. Za razliku od prethodnog "Interneta iz orbite", ovdje se ne radi o neugodnom rješenju za udaljena mjesta na kojima jednostavno nema druge mogućnosti. SpaceX planira otkriti otprilike polovicu svojih kupaca od drugih pružatelja usluga širom svijeta - na račun niže cijene i veće brzine. Moguće je da će ona i njeni "satelitski" konkurenti uspjeti istisnuti 4G i ožičeni Internet.

Zašto je satelitski internet danas puno gori od normalnog?

Globalna mreža ulazi u dom većine stanovnika Rusije putem vlakana optičkim vodovima. Ovo je prilično brz "pružatelj usluga", ali je pogodan samo za mjesta s velikom gustoćom stanovništva, na primjer, gradove sovjetskog tipa. Više od polovice svjetskog stanovništva živi vrlo različito, na selu ili u predgrađu - u niskim zgradama s umjerenom gustoćom stanovništva. I to se odnosi ne samo na Indiju i tako dalje, već i na primjer na Sjedinjene Države. Stanovnici takvih zemalja često nemaju izgleda preseliti se u stanove: u istoj Americi potrebno je 77 kvadratnih metara životnog prostora po osobi - urbani stanovi od 200 četvornih metara jednostavno će biti preskupi. U niskim zgradama je ekonomski besmisleno povlačiti kabel - gustoća kupaca je mala.

Dok 4G pomaže na takvim mjestima. Ali takav bežični internet može biti ili skup (kao u SAD-u, gdje račun za njega može prelaziti 50 USD mjesečno) ili ograničen na području pokrivanja (kao u Rusiji). Razlog je taj što se doista velik kapacitet komunikacijskog kanala lako postiže korištenjem relativno kratkih radio valova. No, u pravilu kratki radio valovi bolje apsorbiraju atmosferu - što znači da bi tornjevi za stvarno širokopojasni bežični internet trebali biti instalirani vrlo često. U SAD-u to plaća bogat potrošač. U Rusiji, potrošač ne može platiti toliko, pa njegov 4G Internet često završava odmah na periferiji grada.

arstechnica.com

Sputnjik: spas ili lutka?

Toranj s konvencionalnim 4G repetitorom pokriva što je veća površina, veća je i njegova visina. Dosta davno su mnoge tvrtke pomislile: zašto ne podići „toranj“ u svemir? U geostacionarnoj orbiti nema zraka (~ 36.000 km), radio valovi se slabo apsorbiraju. Stoga se ova orbita naziva geostacionarna jer satelit na njoj neprekidno visi nad istim mjestom na zemljinoj površini, a ponekad pokriva gotovo polovicu zemaljske kugle. Već u 1990-ima počeo je rad na takvom satelitskom internetu, iako su primjetni praktični rezultati otišli tek u 21. stoljeću.

Ali na papiru za prezentaciju to je teklo glatko. U stvarnom životu, radio signal s paketima podataka za klijenta prvo napušta davateljev poslužitelj na Zemlji do satelita u geostacionarnoj orbiti, a zatim odlazi natrag do klijenta. 36.000 plus 36.000 - ukupno sa 72.000 km, već četvrtina svjetlosne sekunde. U praksi, mjerenja američkih vladinih regulatora prikazuju sliku još gore: kašnjenje u prijenosu paketa podataka za satelitski Internet danas je prosječno 0, 6 s. Video chat ili internetska igra s takvim kašnjenjem nije ozbiljna. Masovni klijent neće ići do takvog pružatelja usluga, a tamo gdje nema masovnog klijenta, cijene, prema definiciji, ne mogu biti niske. Kao rezultat toga, satelitski Internet ostaje ne samo spor, već i vrlo skup - mnogo puta skuplji od 4G ili kabela.

Sve niže i niže

60 satelita koje je SpaceX lansirao 24. svibnja 2019. godine iz potpuno različite pasmine. Riječ je o relativno malim (227 kg svaki) uređajima opremljenim plosnatim antenama ugrađenim na principu antene s faznom antenom - što im omogućuje programsko upravljanje smjerom zračenja radio valova bez promjene fizičkog položaja vlastite antene. Ono što je najvažnije, ne visi 36.000 km nad odabranim dijelom planete, već se vrti oko njega na nadmorskoj visini od 440-550 km, približno na visini ISS-a. To je 60-80 puta niže nego kod postojećih satelitskih internetskih sustava, što znači da je kašnjenje u prijenosu signala potencijalno 60-80 puta manje - prema izračunima SpaceX-a, ono neće premašiti 25 tisućina sekunde, u odnosu na najmanje 600 tisuća udjela "geostacionarnog" satelita Internet.

SpaceX

To dovodi do nekoliko vrlo važnih posljedica. Prvo, s tako malim kašnjenjem već je moguće preuzeti masovnog potrošača. Mjerenja američkog državnog regulatora FCC pokazuju da je kašnjenje od 25 tisuća u sekundi tipično za prosječnog američkog davatelja kabela. Drugo, prijenosom podataka s odgodom deset puta manjim možete ih prenijeti mnogo brže - to jest, jedan SpaceX satelit može opslužiti više kupaca nego jedan satelit tradicionalnog "geostacionarnog" Interneta.

Total SpaceX će lansirati u svemir 11 943 satelita - 1584 u orbiti od 550 km, 7518 - na 340 km i 2841 - na 1150 km. Dozvole američkih vlasti već su stečene za ta izdanja. Viši sateliti igrat će ulogu posrednika za satelite nižih ešalona - iskorištavajući nedostatak atmosfere, oni će prenositi podatke sa zemaljskih poslužitelja putem ultrabrzih laserskih komunikacijskih sustava.

Do sada je lansirano samo šest desetaka testnih satelita - u orbitu visoku 440 km, odakle će se postupno uzdići na 550 km na vlastitim motorima koji emitiraju kripton. Svrha njihove operacije je gomilanje iskustava sa zemaljskim terminalima, koji se prvi put bave takvim internetskim satelitima niske orbite. Terminal je terminalni uređaj veličine prijenosnog računala koji prima signal od satelita - i s kojeg se signal prenosi na uređaj klijenta, usmjerivač, prijenosno računalo ili računalo.

arstechnica.com

Današnji internetski sateliti na geostacionarnoj orbiti mogu poslužiti do 1200 istodobnih veza zemaljskih klijenata. Koliko SpaceX satelita može poslužiti, još nije jasno - niža nadmorska visina olakšava im rad s jedne strane, a teža s druge, jer će se oni uvijek kretati u odnosu na zemaljski klijent i prebacivati ​​ga iz jednog satelita u drugi. Ali čak i ako satelit može istodobno "povući" samo 1.200 veza, desetak tisuća satelita može poslužiti više od 14 milijuna terminala.

Brzina svakog kanala, Elon Musk, voditelj SpaceX-a, bio je 1 gigabit u sekundi. Širokopojasna veza danas obično pruža 20 megabita u sekundi. Odnosno, jedan teoretski terminal može pružiti komunikaciju desetak prizemnih uređaja spojenih, na primjer, na konvencionalni usmjerivač spojen na terminal koji prima signal sa SpaceX satelita. Prema tome, teoretski takva konstalacija satelita može poslužiti stotine milijuna korisnika.

Međutim, SpaceX procjenjuje da je mogući broj veza za svaki satelit mnogo optimističniji. Tvrtka vjeruje da će moći služiti 50% svih uređaja povezanih s Internetom na planeti Zemlji. Drugim riječima, oduzeti polovicu globalnog internetskog tržišta od postojećih davatelja usluga. Štoviše, zahvaljujući gigabitnoj brzini i relativno niskoj cijeni, SpaceX očekuje da će obrađivati ​​10% cjelokupnog internetskog prometa čak i u velikim gradovima - odnosno izravno napada čak i kablovske i 4G operatore tamo gdje je njihova infrastruktura najbolje razvijena.

Zašto SpaceX želi postati najveći pružatelj usluga na Zemlji?

Dakle, globalni satelitski internet samo jedne tvrtke danas već cilja 50% cjelokupnog globalnog tržišta internetskih veza. Govorimo o više od milijardu kupaca s relevantnom prodajom. Prema podacima procurjenim u Wall Street Journal, SpaceX u drugoj polovici 2020-ih očekuje da će dobiti 5 milijardi dolara prihoda godišnje od svjetskog tržišta lansiranja komercijalnih prostora (za usporedbu jedan i pol godišnjeg proračuna Roscosmosa), a od satelitskog interneta - 30 milijardi dolara. Iz svemirske kabine, SpaceX želi prerasti u nešto poput globalnog pružatelja monopola, najvećeg na planeti.

wsj.com Žuto označeno - planirani prihod SpaceX-a od lansiranja, istaknut ružičastom bojom - od zauzimanja globalnog tržišta internetskih usluga.

Ključni razlog takvih napoleonskih ambicija je posve jednostavan. Elon Musk planira letove ljudi na Mars - uz pomoć sustava Starship za višekratnu upotrebu koji je njegova tvrtka u izradi. Ovo je kombinacija vrlo velike (teške tisuće tona) rakete prvog stupnja i druge faze, koja je ujedno i svemirski brod. Unutarnja zapremina ovog broda je više od 800 kubičnih metara, što je više nego na ISS-u. Može dovršiti razvoj takvog broda i mošusnog prijevoznika, ali moći će ga nadoknaditi samo ako postoji velika potražnja.

Svaka analiza svemirskog tržišta pokazuje da danas ne postoji takva potražnja: Falcon 9, koji podiže do 20 tona, udovoljava svim trenutnim narudžbama, ostavljajući ruske rakete samo mrvice s tržišta svemirskog lansiranja koje im je nedavno pripadalo. Trenutačno tržište jednostavno je premalo za čudovište poput Starship-a, a SpaceX nema drugog izbora osim da umjetno stvori potražnju za tako velikim brodom. Satelitski internetski sustav Starlink, kako ga tvrtka naziva, zahtijeva velik broj satelita zbog prirode orbite satelita, u suprotnom ako jedan satelit izvan horizonta ostavi klijenta bez komunikacije. Sateliti na 350 km nakon nekoliko godina rada zbog kočenja molekula plina će pasti u atmosferu i tamo izgorjeti, čime se osigurava odsutnost opasnih svemirskih krhotina u orbiti. A to znači da će održavanje zviježđa zahtijevati lansiranje nekoliko tisuća novih satelita svake godine. Falcon 9 može istodobno pokrenuti 60 ovih satelita, ali Starship je nekoliko puta veći i snažniji - moći će pokrenuti stotine takvih uređaja za svako lansiranje.

Preporučeno

Tehnika u bitkama za Pobjedu: oluja Berlin
2019
Tajanstveni planet X može ispasti da je glavna crna rupa
2019
Mogu li oživjeti dinosauruse?
2019