Спутники Starlink оснастили лазерной связью для покрытия полярных регионов

Глава компании SpaceX Илон Маск рассказал в своем Twitter об оснащении спутников Starlink лазерной связью. Окей, но для чего это все? Ответ — в материале Selectel.

Дело в том, что в большинстве регионов Земли компания Маска устанавливает наземные базовые станции, которые взаимодействуют со спутниками и пользователями. Но на полюсах Земли, по понятным причинам, с установкой базовых станций могут быть проблемы. Поэтому сейчас тестируется новый способ связи. Лазерами оснастили 10 спутников Starlink, которые недавно отправились на орбиту Земли с очередным пуском Falcon 9.

К слову, для запуска этих 10 спутников на полярные орбиты, на высоту 560 км, компании потребовалось дополнительное разрешение Федеральной комиссии связи США (FCC). И оно было получено.

Согласно планам, озвученным Илоном Маском, в следующем году все спутники связи, запускаемые в космос, получат лазерные системы. В 2022 году для Starlink это станет стандартом — конечно, если сейчас все пройдет гладко. На данный момент лишь «полярные» спутники получили лазеры.

Благодаря дополнительному виду связи широкополосный доступ в интернет получат и жители Аляски, о чем компания рассказывала в заявке для FCC.

Лазеры дают возможность спутникам держать связь не только с наземными станциями, но и друг с другом. Причем неважно, где находится «коллега» — в той же орбитальной плоскости или в соседней. Соответственно, оператор сможет минимизировать количество наземных станций, расширяя зону покрытия удаленных регионов, где наземных станций вообще нет. Кроме того, снижается latency за счет уменьшения количества посредников между спутниками и наземными станциями.

Благодаря Starlink и их лазерам все жители США, а позже и Земли смогут получить равный доступ в интернет. Равный — в плане пропускной способности канала и задержек. Последние будут сравнимы с характеристиками «наземного» широкополосного интернета.

Межспутниковая лазерная связь была протестирована SpaceX ранее. В сентябре 2020 года компания рассказывала о том, что испытывала «космические лазеры» для передачи сотен гигабайт данных между двумя спутниками. «Когда лазерная связь будет полностью развернута, Starlink станет одним из наиболее быстрых вариантов передачи данных для всего мира», — сообщала компания.

В прошлом году представители Starlink заявили: «Скорость света в вакууме выше, чем в оптоволокне, поэтому космические лазеры обладают потрясающим потенциалом для соединений с низкой задержкой. Лазерная связь также позволит нам обслуживать пользователей, где нет прямой связи с наземной станцией — например, над океаном и в регионах, где нет оптоволокна».

Ждать целый год до ввода лазерных установок придется потому, что сами лазерные системы пока что недешевое удовольствие. «Снижение стоимости космических лазеров и быстрое их производство — сложная проблема, над которой команда все еще работает», — отмечают в Starlink.

Сейчас важная задача для компании — не только запуск спутников, но и развертывание наземных станций. В США их уже около 20.

В ноябре 2020 года компания попросила FCC разрешить запуск 348 спутников на «полярные» орбиты. Пока что разрешение получено лишь для 10 аппаратов. Комиссия оценит интерференцию этих систем со спутниками и оборудованием других компаний и даст разрешение только после детального анализа результатов исследования.

Есть и проблемы. Так, конкуренты Starlink — например, Project Kuiper, Viasat, Kepler Communications и Pacific Dataport — попросили FCC наложить запрет на запуск даже 10 полярных спутников. Они считают, что новые аппараты будут оказывать негативное влияние на работу другого оборудования на орбите. Но FCC ответила, что SpaceX разрабатывает спутники с оглядкой на потенциальные проблемы. Поэтому 10 аппаратов никому не повредят, тем более так можно выяснить, какое влияние они оказывают на другие системы.

Активнее всех палки в колеса Starlink пытается вставлять Project Kuiper Джеффа Безоса. Илон Маск даже обвинил Amazon в том, что компания старается затормозить развитие конкурента. Хотя собственная спутниковая система Amazon находится в зачаточном состоянии, и до выхода в рабочий режим ей нужны годы.

Вопрос вовсе не праздный. Поскольку многие компании собираются выводить тысячи спутников на новые орбиты, а SpaceX уже вывела больше 1000 аппаратов, требуется создать надежный способ управлять всей этой армадой.

Один из методов управления разрабатывает НАСА. Организация считает, что малые спутники могут работать совместно, причем в определенной степени автономно. Аппараты, о которых идет речь, — тестовые экземпляры, CubeSat массой менее килограмма. Они будут общаться друг с другом в рамках S-диапазона.

Проект необходим для того, чтобы доказать возможность управления сотнями и тысячами аппаратов на орбите как единым целым. Дело в том, что таких систем становится все больше и управлять ими все сложнее. Нужно учитывать массу факторов, таких как скорость, положение на орбите, размещение спутников относительно друг друга и т.п.

Если бы ученые смогли объединить хотя бы часть спутников в разные сети, то управление стало бы гораздо более простым. Вместе с этим снизилась бы опасность столкновений и, как следствие, количество космического мусора на орбите планеты.

Надежная технология по управлению большим количеством спутников нужна как воздух. Ведь SpaceX в скором времени планирует довести свою группировку спутников до 12 тысяч. И это только первый этап программы. После его завершения стартует второй, согласно которому на орбите должно оказаться еще 30 тысяч спутников. Общая стоимость проекта составляет $10 млрд.

Подписывайтесь на блог Selectel, тут — космос.

#selectel #космос #starlink #илонмаск