Starlink SpaceX

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Logo
Приклад сузір'я супутників

Starlink — проект американської компанії SpaceX щодо розробки недорогої та високопродуктивної супутникової платформи для виготовлення супутників зв'язку та запусків великої їх кількості (сузір'я) у космос[1]. Утворена таким чином нова система зв'язку зможе надавати доступ до широкосмугового (високошвидкісного) Інтернету у віддалених від комунікацій місцях. Для цього систему ще необхідно доповнити наземними трансиверами. Всупереч поширеній думці, доступ до такого інтернету навряд чи буде безкоштовним (принаймні доведеться придбати так званий термінал користувача), адже зароблені на цьому кошти Ілон Маск планує витратити на розробку ракети BFR для польотів на Марс.

Назва "Starlink" взята із роману Джона Гріна «Провина зірок»[2]. Проект розпочався у 2015 році, а перші два супутника були успішно запущені у тестовий політ 22 лютого 2018 року ракетою Falcon 9. Запуск наступної партії сателітів вже із 60-ти одиниць відбувся у травні 2019 року. До середини 2020-х років SpaceX планувала відправити на певні орбіти близько 12 тис. супутників[3], однак у 2019 році з'явилася інформація про заявку на ще 30 тис. штук[4].

SpaceX допускає можливість продажу супутників, виготовлених на їх платформі, після чого ті зможуть використовуватися у наукових, або військових цілях[5]. У майбутньому компанія має намір розмістити подібне сузір'я на навколомарсовій орбіті.

Історія[ред. | ред. код]

Згідно з наведеними SpaceX даними, 57 % людей на Землі знаходяться off-line. Це відбувається із багатьох причин, але основна з них — відсутність доступу до інтернету.[6] Поява комунікаційної супутникової мережі від SpaceX була офіційно анонсована у січні 2015 року. Її прогнозована пропускна здатність становила 50 % усього інтернет трафіка та 10 % — у великих, густонаселених містах[7][8].

Місце, де виготовлятимуться супутники, знаходиться у місті Редмонд. Воно складається із двох об'єктів, площею 2,8 і 3,8 тис. м². Спочатку для роботи там наймуть 60 працівників, із запланованим збільшенням їх кількості до 1 тис. чоловік протягом кількох років.[9]

У липні 2016 року SpaceX придбала територію у 740 м² у місті Ірвайн, Каліфорнія (Orange County). Зі списку вакансій для цього офісу можна було зрозуміти, що там займатимуться цифровою обробкою сигналів, радіочастотними мікросхемами та ASIC для супутників.[10]

У листопаді 2016 року було подано заявку до Федеральної комісії зі зв'язку США (ФКЗ) щодо системи супутників у Fixed-satellite service[en], що використовуватимуться у Ku та Ka діапазонах частот.[11]

У березні 2017 року компанія поділилася планами сформувати сузір'я супутників «V-діапазону, що знаходитимуться на не-геосинхронних орбітах для надання послуг зв'язку» в електромагнітному спектрі, котрий раніше не був «широко застосований для комерційних комунікаційних послуг». Воно називатиметься «Сузір'ям V-діапазону ННО» (англ. VLEO) і міститиме 7'518 супутників, які слідуватимуть за раніше заявленими 4425 супутниками, що функціонуватимуть у Ku та Ka-діапазоні.[12] Більша група (7518) буде виведена на орбіту з висотою 340 км, а менша (4425) — працюватиме на висоті 550 та 1'200 км.[13]

У 2015—2017 роках виникли деякі проблеми із ліцензуванням спектру обслуговування. У 2017 році SpaceX подала документи, прагнучи зареєструвати назву «Starlink» для свого сузір'я супутників. Також наприкінці 2017 року вони оприлюднили свій план щодо боротьби зі збільшення кількості космічного сміття, адже зараз на орбіті знаходиться приблизно 4300 діючих і вже недіючих супутників. Згідно з ним, їхні супутники будуть самостійно сходити з орбіти, використовуючи власні рушії, і керовано спускатися у атмосфері. Це відбуватиметься протягом року від моменту закінчення терміну їх використання (5—7 років).[14]

І хоча тестовий політ двох прототипів супутника спочатку був запланований на 2016 рік,[15] насправді він відбувся 22 лютого 2018 року. Запущені супутники отримали назву «Tintin A» та «Tintin B», а Ілон Маск у своєму твіті «по-секрету» повідомив, що пароль до wi-fi — «martians» (марсіани).[16]

У березні 2018 року ФКЗ схвалила запуск 4425 супутників.[17] Згідно з ліцензією, компанія повинна запустити хоча б половину з них протягом 6 років. У серпні SpaceX отримала американський та міжнародний патенти на дизайн фазованої антени, що необхідна для прийому користувачем сигнала із космосу. Позаяк це лише третій патент, на який претендувала компанія за весь час свого існування, то, вочевидь, ця антена має дуже велике значення.[18]

У жовтні 2019 року Маск написав у Twitter: «Надсилаю цей твіт через космос за допомогою супутника Starlink… Це спрацювало!!»[19]. Тоді ж стало відомо, що ФКЗ на прохання SpaceX направила заявку до Міжнародного союзу електрозв'язку щодо збільшення сузір'я ще на 30 тис. одиниць. Вони працюватимуть на висоті 328—550 км.[4]

Технічні характеристики[ред. | ред. код]

60 супутників на орбіті до відстикування від другого ступеня

Супутники, завдяки застосуванню платформи, вироблятимуться серійно, тому коштуватимуть значно менше подібних, але випущених в одиничній версії. Вони належать до класу малих і важитимуть <300 кг. На відміну від більш поширених наразі кубічних сателітів, мають значно пласкішу форму та є стійкішими до пошкоджень. Це дозволяє установити їх велику кількість (60 шт.) в обтікачі ракети та здійснювати їх відстикування у космосі без спеціального механізму. Замість двох стандартних сонячних панелей Starlink матиме одну велику, потужністю 3 кВт. Використовуючи іонний двигун на криптоні, кожен апарат здатен маневрувати, облітаючи космічне сміття, а після закінчення терміну служби спеціально сходити з орбіти і згорати в атмосфері, щоб самому не засмічувати простір. Застосування криптону, а не ксенону здешевить кожен супутник на ~$50 тис.[20][21]

Відповідно документам, поданим до Федеральної комісії зі зв'язку США, супутники у космосі спілкуватимуться між собою на частоті понад 10 тис. ГГц за допомогою електромагнітного інфрачервоного випромінювання, що знаходиться у оптичному діапазоні[22][23]. Із наземними терміналами зв'язок здійснюватиметься на радіочастотах у Ku- та Ka-діапазонах[en]. Ku-антени більш надійні у роботі навіть у хмарну та дощову погоду, а Ка-антени забезпечують значно більшу пропускну здатність[24].

Система не буде конкурувати із супутниками Iridium satellite constellation[en], які призначені для телефонного зв'язку. Натомість вона буде пов'язана із власним терміналом користувача розміром з ноутбук, який матиме фазовані антенні решітки для відстежування супутників. Вартість таких терміналів складе близько $200 (на момент 2015 року). Обіцяна швидкість передачі даних — 1Гбіт для кожного споживача[25]. Зазвичай зв'язок із геостаціонарним супутником має мінімальну кругову затримку сигнала (туди-назад) у 239 мс, але іноді вона може сягати і 600 мс. Супутники Starlink будуть обертатися на висоті в 1/30 цієї відстані, тому затримка сигналу становитиме лише 25-30 мс, що співмірно із кабельним або оптоволоконним зв'язком.[26] SpaceX навіть намагається досягти величини у 10 мс.[27] Система використовуватиме протокол peer-to-peer[28]. Щоб надавати доступ до інтернету у певній країні, SpaceX має отримати дозвіл від місцевої влади на роботу на необхідних їм частотах.

Більша група сателітів (7518 од.) буде виведена на орбіту з висотою ~340 км і працюватиме у V-діапазоні, а менша (4409 од.) — працюватиме на висоті 450—550 км (1584 од.) та ~1100 км (2825 од.) у Ku та Ka-діапазонах.[29][13][6] Площа покриття одним супутником території Землі становитиме еліпс із головною віссю у 2120 км.[6]

Фаза Орбіта, км Кількість супутників Нахил орбіти, град. Термін до запуску половини супутників Термін до запуску всіх супутників Поточна кількість (12 листопада 2019)
1
550 1'584 53 березень 2024 березень 2027 <122
1'110 1'600 53.8 0
1'130 400 74 0
1'275 375 81 0
1'325 450 70 0
2
335,9 2'493 42 листопад 2024 листопад 2027 0
340,8 2'478 48 0
345,6 2'547 53 0

Економічна доцільність[ред. | ред. код]

Охоплення хоча б 5 % телекомунікаційного ринку, за словами Маска, дозволить отримати $50 млрд., що на порядок більше, ніж від запусків космічних апаратів своїх клієнтів[30]. У травні 2018 року розрахункова вартість проекту становила $10 млрд.[31]. Вона передбачала запуск супутників ракетою Falcon 9. Однак навіть політ на ракетах із першими ступенями, використаними повторно, коштує значно дорожче, ніж вартість самих супутників. Застосування ракети BFR допоможе здешевити його у 5 разів. Зароблені кошти планують інвестувати у розвиток тієї ж BFR, за допомогою якої мріє колонізуватимуть Марс.

У червні 2015 року з'явилася інформація, що компанії Google та Fidelity Investments вклали у проект Starlink $1 млрд.[32]. У квітні 2018 року Fidelity ще додала $500 млн.[33]. У тому ж році у рамках контракту на $28 млн. із Повітряними силами США SpaceX розпочала перевірку можливості надання високошвидкісного інтернету у кабіну військового літака С-12. У 2020 році експериментуватимуть із літаком-заправником KC-135 та важкоозброєним AC-130[19].

Головним конкурентом Starlink є проект OneWeb по запуску 650 супутників. Також компанія Samsung Electronics має плани щодо 4600 сателітів.[34] Amazon.com згідно «Project Kuiper» хоче мати сузір'я із 3236 супутників[35].

Критика[ред. | ред. код]

Після запуску першої великої партії Starlink у різних куточках Землі почали знімати відео із сяючими точками, що вервечкою пролітали над планетою. Стали ширитися чутки, ніби після підйому усього сузір'я у 12 тис. (а пізніше з'ясувалося, що їх буде 40 тис.) супутників вони стануть надто видимі на небосхилі та «засмітять» небо, перекриваючи сяйво зірок[36][37][38][39]. Міжнародний астрономічний союз та National Radio Astronomy Observatory[en] також висловили свою стурбованість[40][41].

Прихильники SpaceX закликають не панікувати, адже, коли супутники піднімуться вище, то стануть непомітнішими[42]. А Маск повідомив, що, вийшовши на необхідну орбіту, апарати повернуться таким чином, щоб максимально зменшити відбиття від них сонячного світла у напрямку Землі. Та і його команда вже працює над спеціальним покриттям для корпусу, що зменшить альбедо[43].

В Україні[ред. | ред. код]

Партія супутників SpaceX вперше зафіксована у небі над Україною 26 травня 2019 року[44][45][46]. Групу Starlink, що запустили у листопаді[47][48], нам було складно побачити, адже найбільш сприятливі для спостереження прольоти відбувалисяся близько сьомої ранку. Потім супутники почали віддалятися одне від одного, займаючи своє місце на орбіті. Визначити місцезнаходження кожного із них допоможе цей сайт.

Запуски[ред. | ред. код]

Піднімаючи за один запуск 60 супутників, можна щоразу збільшувати кількість інформації, з якою працюватиме сузір'я, на 1 терабіт. Щоб сформувати саме сузір'я, необхідно не менше шести запусків, щоб покрити територію США — 12 запусків, а, щоб виконати план щодо 1584 апаратів на висоті 550 км, і отримати більш-менш пристойне глобальне покриття — 24 запуски.

Зап уск №/ Дата Ракета, перш.ступінь (після крапки — к-ть зап-ів ступ.) Орбіта, км Нахил, градус Кількість супутників Статус
1 22 лютого 2018 Falcon 9, B1038.2 514 97,44 2 успіх
Тестовий запуск двох прототипів супутника, що спочатку називалися MicroSat, а потім були перейменовані у «Tintin 1» та «Tintin 2». Завдяки оснащенню камерами вони зможуть фільмувати Землю. Для зв'язку їх із Землею у будівлях, що знаходяться у власності SpaceX та Tesla Inc. у Каліфорнії, Техасі та Вашингтоні, розмістили стаціонарні станції прийому. Також застосовувалися три мобільні комунікатори у фургонах. Такий зв'язок здійснювався щодня протягом 10 хвилин. Також існує інформація, що SpaceX домовилася про тестування сигналу високошвидкісного інтернету в таких країнах як Аргентина, Норвегія та Нова Зеландія.[25]
2 24 травня 2019 Falcon 9, B1049.3 440-550 53 60 успіх
Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Nuvola apps kaboodle.svg YouTube full-color icon (2017).svg Розгортання супутників. Відеозйомка із Землі

Супутники дуже щільно встановлені у робочому просторі обтікача КВ (фото[49]). Разом із підтримувальною структурою їх маса становила ~13,7 т[50]. Відокремившись від другого ступеня на висоті 440 км, сателіти підлетіли до 550 км за допомогою власних двигунів. Сукупна потужність сонячних панелей цієї партії більша, ніж у МКС, приблизно, на 50 %. Це були «просунуті» моделі (v0.9), але ще не остаточний варіант (без Ка-антени). Хоча Маск допускав, що не всі одиниці працюватимуть добре через «великий технічний виклик», але вже всі сателіти «зателефонували додому».[20][21][51] Пізніше компанія повідомила, що із трьома супутниками втрачено зв'язок, і невдовзі вони самостійно повинні здійснити деорбітацію. Таким же чином планується знищити ще два справних сателіти, щоб впевнитися, що процес проходить за планом

3 11 листопада 2019 Falcon 9, B1048.4 450 53 60 успіх
Запустили Starlink v1.0[52][53]
4 листопад 2019, Falcon 9, план

Див. також[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Grush, Loren (22 лютого 2018). SpaceX just launched two of its space internet satellites — the first of nearly 12,000. theverge.com (en). 
  2. Andrew Clark (22 лютого 2018). How Indianapolis author John Green inspired one of Elon Musk's most grand ideas (en). indystar.com. 
  3. Messier, Doug (3 березня 2017). SpaceX Wants to Launch 12,000 Satellites. parabolicarc.com (en). 
  4. а б Caleb Henry (15 жовтня 2019). SpaceX submits paperwork for 30,000 more Starlink satellites (en). spacenews.com. 
  5. Eric Ralph (21 грудня 2018). SpaceX’s Starlink eyed by US military as co. raises $500-750M for development (en). teslarati.com. 
  6. а б в Dave Mosher (16 листопада 2016). SpaceX просить додволу запустити 4425 супутників, більше, ніж їх вже існує зараз. businessinsider.com. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  7. Gates, Dominic (16 січня 2015). Ілон Маск рекламує запуск ‘SpaceX Seattle’. seattletimes.com. Процитовано 23 січня 2018. (англ.)
  8. Cliff O. (17 січня 2015). SpaceX Seattle 2015 (en). youtube.com. 
  9. Petersen, Melody (16 січня 2015). Elon Musk і Richard Branson інвестують в проект Інтернет-супутників. latimes.com. Процитовано 23 лютого 2018. {ref-en}}
  10. Вакансії. SpaceX. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  11. FCC SELECTED APPLICATION LISTING File Number = SATLOA2016111500118. licensing.fcc.gov. FCC. 15 листопада 2016. Процитовано 23 листопада 2018. (англ.)
  12. FCC отримує п'ять нових заявок на не-геосинхронні сузір'я супутників. spacenews.com. 2 березня 2017. (англ.)
  13. а б SpaceX asks FCC to make exception for LEO constellations in Connect America Fund decisions. spacenews.com. 19 вересня 2017. (англ.)
  14. Brodkin, Jon (4 жовтня 2017). Супутники SpaceX і OneWeb викликають побоювання щодо космічного сміття. arstechnica.com. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  15. Boyle, Alan (4 червня 2015). Як SpaceX планує тестувати їхній супутник інтернет обслуговування у 2016. nbcnews.com. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  16. Ілон Маск (23 лютого 2018). Пароль до Starlink. twitter.com. (англ.)
  17. Brodkin, Jon (30 березня 2018). ФКЗ схвалила план SpaceX щодо запуску 4,425 інтернет-супутників. Ars Technica. Процитовано 1 квітня 2018. (англ.)
  18. Eric Ralph (6 вересня 2018). SpaceX патентує дизайн антени, якою користуватимуться споживачі інтернету Starlink. teslarati.com. Процитовано 7 вересня 2018. (англ.)
  19. а б Sandra Erwin (22 жовтня 2019). SpaceX plans to start offering Starlink broadband services in 2020 (en). spacenews.com. 
  20. а б Eric Ralph (24 травня 2019). SpaceX готується до запуску 60 Starlink. Чи буде третій раз особливим?. teslarati.com. (англ.)
  21. а б Eric Ralph (24 травня 2019). SpaceX розгортає 60 супутників на орбіті, всі апарати успішно телефонують додому. teslarati.com. (англ.)
  22. Space Exploration Holdings, LLC (15 листопада 2016). SAT-LOA-20161115-00118. licensing.fcc.gov. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  23. Wiltshire, William M. (20 квітня 2017). Re: Space Exploration Holdings, LLC, IBFS File No. SAT-LOA-20161115-00118. licensing.fcc.gov. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  24. Eric Ralph (12 листопада 2019). SpaceX says upgraded Starlink satellites have better bandwidth, beams, and more (en). teslarati.com. 
  25. а б Dave Mosher (15 лютого 2018). Ілон Маск про запуск перших із більш ніж 11,925 космічних супутників. businessinsider.com. Процитовано 24 лютого 2018. (англ.)
  26. Jon Brodkin (14 лютого 2018). SpaceX отримала два здобутки у плані запуску інтернет-супутників із низькою затримкою сигнала. arstechnica.com. (англ.)
  27. Сторінка Ілона Маска. twitter.com. 27 травня 2019. (англ.)
  28. Допис Ілона Маска. twitter.com. 25 лютого 2018. Процитовано 9 квітня 2018. {ref-en}}
  29. SpaceX хоче, щоб їхні супутники літали нижче. theverge.com. 8 листопада 2018. Процитовано 9 листопада 2018. (англ.)
  30. Emre Kelly (9 листопада 2019). SpaceX's next Starlink launch will make it one of the top satellite operators in the world (en). amp.floridatoday.com. 
  31. Michael Baylor (17 травня 2018). With Block 5, SpaceX to increase launch cadence and lower prices (en). nasaspaceflight.com. 
  32. Cecilia Kang, Christian Davenport (9 червня 2015). Засновник SpaceX подав заявку щодо надання Інтернет-послуг із космосу. washingtonpost.com. Процитовано 26 лютого 2018. (англ.)
  33. Foust, Jeff (12 квітня 2018). Інвестиції у космічні компанії зросли до $1 млрд. за першу чверть 2018, лідирує SpaceX. spacenews.com. (англ.)
  34. Gershgorn, Dave (17 серпня 2015). Samsung хоче покрити Землю інтернет-супутниками. popsci.com. Процитовано 26 лютого 2018. (англ.)
  35. Michael Sheetz (4 квітня 2019). Amazon wants to launch thousands of satellites so it can offer broadband internet from space (en). cnbc.com. 
  36. Shannon Hall (1 червня 2019). After SpaceX Starlink Launch, a Fear of Satellites That Outnumber All Visible Stars. nytimes.com (en). 
  37. The unexpected brightness of new satellites could ruin the night sky. economist.com (en). 30 травня 2019. 
  38. Jonathan O'Callaghan (27 травня 2019). SpaceX's Starlink Could Change The Night Sky Forever, And Astronomers Are Not Happy. forbes.com (en). 
  39. Meghan Bartels (10 листопада 2019). Why Astronomers Worry About the Brightness of SpaceX's Starlink Satellites (en). msn.com. 
  40. IAU's statement on satellite constellations. Міжнародний астрономічний союз (en). 3 червня 2019. 
  41. Statement on Starlink and 'Constellations' of Communication Satellites. National Radio Astronomy Observatory (en). 31 травня 2019. 
  42. Eric Ralph (27 травня 2019). Супутники Starlink розпалюють суперечки між астрономами та прихильниками космічних польотів. teslarati.com. (англ.)
  43. Alan Boyle (25 травня 2019). Sightings of SpaceX’s Starlink satellites spark awe — and astronomical angst (en). geekwire.com. 
  44. Над Україною пролетіли десятки супутників Ілона Маска (uk). space.com.ua. 27 травня 2019. 
  45. Над Україною пролетіли 60 супутників SpaceX (uk). ukrinform.ua. 27 травня 2019. 
  46. "Вау, це працює!" Ілон Маск надіслав перший твіт через Starlink (uk). tsn.ua. 22 жовтня 2019. 
  47. Створення глобального інтернет-покриття:SpaceX запустила у космос ще 60 супутників (uk). 5.ua. 12 листопада 2019. 
  48. SpaceX запустила 60 супутників Starlink в космос (uk). unn.com. 11 листопада 2019. 
  49. Сторінка Ілона Маска. twitter.com. 12 травня 2019. (англ.)
  50. Thomas Burghardt (10 листопада 2019). SpaceX and Cape Canaveral Return to Action with First Operational Starlink Mission (en). nasaspaceflight.com. 
  51. Chang, Kenneth (23 травня 2019). SpaceX launches 60 Starlink internet satellites into orbit (en). nytimes.com. 
  52. Eric Ralph (11 листопада 2019). SpaceX Falcon 9 booster nails record fourth launch and landing during Starlink-1 (en). teslarati.com. 
  53. Caleb Henry (11 листопада 2019). SpaceX launches second batch of Starlink broadband satellites (en). spacenews.com.