Starlink SpaceX

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
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, адже зароблені на ньому кошти Ілон Маск планує витратити на розробку BFR для польотів на Марс.

Проект розпочався у 2015 році, а перші два супутника були успішно запущені у тестовий політ 22 лютого 2018 року ракетою Falcon 9. Запуск інших супутників сузір'я розпочнеться не раніше 2019-'20 років. До середини 2020-х років SpaceX планує відправити на певні орбіти близько 12 тис. супутників.[2]

Місце, де SpaceX займається розробкою супутників, знаходиться у місті Редмонд, Вашингтон. Також вони планують продавати супутники, виготовлені на своїй платформі, після чого ті зможуть використовуватися у наукових та дослідницьких цілях. У майбутньому SpaceX має намір розмістити подібне сузір'я супутників на навколомарсовій орбіті.

Історія[ред. | ред. код]

Згідно з наведеними SpaceX даними, 57 % людей на Землі знаходяться off-line. Це відбувається з багатьох причин, але основна з них — це відсутність доступу до інтернету.[3] Поява комунікаційної супутникової мережі від SpaceX була офіційно анонсована у січні 2015 року. Її спрогнозована спроможність передачі Інтернет-трафіку від всієї його величини складає 50 % та 10 % — у великих, густонаселених містах.[4]

У червні 2015 року з'явилася інформація, що компанії Google та Fidelity інвестували у проект Starlink $1 млрд.[5]

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.[6]

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.[7]

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.[8]

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 4'425 супутниками, що функціонуватимуть у Ku та Ka-діапазоні.[9] Більша група (7'518) буде виведена на орбіту з висотою 340 км, а менша (4'425) — працюватиме на висоті 550 та 1'200 км.[10]

У 2015-'17 роках виникли деякі проблеми із ліцензуванням спектру обслуговування. У 2017 році SpaceX подала документи, прагнучи зареєструвати назву «Starlink» для свого сузір'я супутників. Також у кінці 2017 року вони оприлюднили свій план щодо боротьби зі збільшення кількості космічного сміття, адже зараз на орбіті знаходиться приблизно 4'300 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).[11]

І хоча тестовий політ двох прототипів супутника спочатку був запланований на 2016 рік,[12] але відбувся він 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).[13]

У березні 2018 року ФКЗ схвалила запуск 4'425 супутників.[14] 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 синала із космосу. Позаяк це лише третій патент, на який претендувала компанія за весь час свого існування, то, вочевидь, дана антена має дуже велике значення.[15]

Економічна доцільність[ред. | ред. код]

Витік документів зі SpaceX показав, що компанія розраховує у 2025 році отримати більше $30 млрд доходів від Starlink і лише $5 млрд від місій по запуску корисного вантажу своїми ракетами. Ілон Маск планує витратити зароблені кошти на розвиток своєї найпотужнішої ракети (космічного корабля) BFR, за допомогою якої можна здійснити колонізацію Марса.[16]

Запланований дохід SpaceX, $млрд./рік

10
20
30
40
'18
'19
'20
'21
'22
'23
'24
'25
  •   від Starlink
  •   від запусків ракет

У квітні 2018 року з'явилася інформація, що компанія Fidelity Investments інвестує $500 млн. у розвиток мережі Starlink. [17]

Головним конкурентом Starlink є проект OneWeb англійського підприємця Річарда Бренсона, що планує запустити 882 супутники. Також компанія Samsung Electronics має плани щодо 4'600 супутників.[18]

Технічні характеристики[ред. | ред. код]

Вироблені супутники належатимуть до класу малих і важитимуть ~400 кг.[3] Їхня більша група (7'518 од.) буде виведена на орбіту з висотою ~340 км і працюватиме у V-діапазоні, а менша (4'425 од.) — працюватиме на висоті 550 км (1600 од.) та ~1'100 км (2'825 од.) у Ku та Ka-діапазонах.[19][10] Площа покриття одним супутником території Землі становитиме круг із діаметром 2'120 км.[3]

Щоб надавати доступ до інтернету у певній країні, SpaceX має отримати дозвіл від місцевої влади на роботу на необхідних їм частотах.

Відповідно документам, поданим до Федеральної комісії зі зв'язку США, супутники будуть застосовувати інноваційні оптичні міжсупутникові лінії зв'язку, вдосконалені технології формування фазованої антенної решітки та цифрової обробки в Ku- та Ka-діапазонах (на частоті понад 10 тис. ГГц).[20][21]

Супутники, завдяки застосуванню платформи, вироблятимуться серійно, тому коштуватимуть значно менше подібних, але випущених в одиничній версії. 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.[22]

З'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.[23] SpaceX навіть намагається досягти величини у 19 мс.[19]. Система використовуватиме протокол peer-to-peer.[24]

Тестування[ред. | ред. код]

Тестовий запуск двох прототипів супутника, що спочатку називалися MicroSat, а потім були переіменовані у «Tintin 1» та «Tintin 2» відбувся 22 лютого 2018 року за допомогою ракети Falcon 9. Ці двоє стали першими із восьми запланованих тестових супутників. Вони були виведені на сонячно-синхронну низьку навколоземну орбіту із висотою 509 км і нахилом 84,6°. Завдяки оснащенню камерами супутники 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 застосовуються три мобільні комунікатори у фургонах. Такий зв'язок буде здійснюватися щодня протягом 10 хвилин. Також існує інформація, що SpaceX домовилася про тестування сигналу високошвидкісного інтернету в таких країнах як Аргентина, Норвегія та Нова Зеландія.[22]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Grush, Loren (15 лютого 2018). SpaceX про запуск їхніх двох Internet-супутників — перших із приблизно 12 тисяч. theverge.com. Процитовано 22 лютого 2018. (англ.)
  2. Messier, Doug (3 березня 2017). SpaceX хоче запустити 12 тис. супутників. parabolicarc.com. Процитовано 22 лютого 2018. (англ.)
  3. а б в Dave Mosher (16 листопада 2016). SpaceX просить додволу запустити 4'425 супутників, більше, ніж їх вже існує зараз. businessinsider.com. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  4. Gates, Dominic (16 січня 2015). Ілон Маск рекламує запуск ‘SpaceX Seattle’. seattletimes.com. Процитовано 23 січня 2018. (англ.)
  5. Cecilia Kang, Christian Davenport (9 червня 2015). Засновник SpaceX подав заявку щодо надання Інтернет-послуг із космосу. washingtonpost.com. Процитовано 26 лютого 2018. (англ.)
  6. Petersen, Melody (16 січня 2015). Elon Musk і Richard Branson інвестують в проект Інтернет-супутників. latimes.com. Процитовано 23 лютого 2018. {ref-en}}
  7. Вакансії. SpaceX. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  8. FCC SELECTED APPLICATION LISTING File Number = SATLOA2016111500118. licensing.fcc.gov. FCC. 15 листопада 2016. Процитовано 23 листопада 2018. (англ.)
  9. FCC отримує п'ять нових заявок на не-геосинхронні сузір'я супутників. spacenews.com. 2 березня 2017. (англ.)
  10. а б SpaceX asks FCC to make exception for LEO constellations in Connect America Fund decisions. spacenews.com. 19 вересня 2017. (англ.)
  11. Brodkin, Jon (4 жовтня 2017). Супутники SpaceX і OneWeb викликають побоювання щодо космічного сміття. arstechnica.com. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  12. Boyle, Alan (4 червня 2015). Як SpaceX планує тестувати їхній супутник інтернет обслуговування у 2016. nbcnews.com. Процитовано 23 лютого 2018. (англ.)
  13. Ілон Маск (23 лютого 2018). Пароль до Starlink. twitter.com. (англ.)
  14. Brodkin, Jon (30 березня 2018). ФКЗ схвалила план SpaceX щодо запуску 4,425 інтернет-супутників. Ars Technica. Процитовано 1 квітня 2018. (англ.)
  15. Eric Ralph (6 вересня 2018). SpaceX патентує дизайн антени, якою користуватимуться споживачі інтернету Starlink. teslarati.com. Процитовано 7 вересня 2018. (англ.)
  16. Winkler, Rolfe; Pasztor, Andy (13 січня 2017). Ексклюзивний погляд на дані щодо SpaceX показує втрати у 2015, а також великі сподівання на інтернет-обслуговування. Wall Street Journal. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  17. Foust, Jeff (12 квітня 2018). Інвестиції у космічні компанії зросли до $1 млрд. за першу чверть 2018, лідирує SpaceX. spacenews.com. (англ.)
  18. Gershgorn, Dave (17 серпня 2015). Samsung хоче покрити Землю інтернет-супутниками. popsci.com. Процитовано 26 лютого 2018. (англ.)
  19. а б SpaceX хоче, щоб їхні супутники літали нижче. theverge.com. 8 листопада 2018. Процитовано 9 листопада 2018. (англ.)
  20. Space Exploration Holdings, LLC (15 листопада 2016). SAT-LOA-20161115-00118. licensing.fcc.gov. Процитовано 25 лютого 2018. (англ.)
  21. 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.)
  22. 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.)
  23. Jon Brodkin (14 лютого 2018). SpaceX отримала два здобутки у плані запуску інтернет-супутників із низькою затримкою сигнала. arstechnica.com. (англ.)
  24. Допис Ілона Маска. twitter.com. 25 лютого 2018. Процитовано 9 квітня 2018. {ref-en}}