В среду, 26 мая, произошло историческое событие — ракета-носитель Falcon 9 FT с первой ступенью B1063-2 вывела на орбиту 550 км, 53,0° очередную партию из 60 спутников. Миссия Starlink-28 завершилась успехом.
Восьмой успешный запуск за последние восемь недель в рамках одной программы. Космические аппараты отправляются на орбиту с регулярностью авиарейсов. Впервые в истории человечества.
Что произошло
Но главный успех в другом. Эти 60 спутников Starlink полностью заполнили Shell 1 (Слой 1) — низкую околоземную орбиту с высотой 550 км и углом наклонения 53,2°. Таким образом, спутниковая группировка покрыла практически всю поверхность планеты Земля.
Илон Маск успешно завершил первый этап первой фазы своего проекта. Осталось наполнить еще три таких слоя и довести количество спутников в группировке до 4408. Сейчас в рабочем состоянии находятся «всего лишь» 1635 аппаратов.
Но, как говорил первый астронавт, ступивший на поверхность Луны, Нил Армстронг: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».
К сожалению, выходить в интернет через Starlink можно лишь в нескольких ограниченных по территории зонах. В северной части США, в южной части Канады и в Великобритании. Дело в том, что сигнал не передается между космическими аппаратами.
Спутник работает, как ретранслятор, соединяя пользователя с наземной базовой станцией. Поэтому для того, чтобы выйти в интернет через Starlink, необходимо находиться не дальше, чем в 1000 км от базовой станции.
Тем не менее это огромное достижение. Построить наземные базовые станции и получить разрешения от местных регуляторов радиочастотного ресурса — куда легче, чем вывести на орбиту даже десяток спутников.
Shell 1: как сейчас выглядит орбитальная группировка Starlink
Как работает спутник — простыми словами
Если с силой бросить камень, он не сразу упадет на землю, а пролетит вперед. Чем большую силу вы приложите, тем дальше он упадет. Если придать камню достаточную скорость, чтобы он полетел за горизонт, то он превратится в искусственный спутник Земли.
Радиоволны распространяются в атмосфере примерно со скоростью света. Это очень быстро, но даже им требуется какое-то время, чтобы пройти расстояние от передатчика до спутника, затем от спутника к наземной базовой станции и уже потом, по наземным оптоволоконным кабелям — к серверу, на котором находится сайт, который вы открываете.
Чтобы интернет «не тормозил», видео не «подвисало», игры «не лагали», необходимо чтобы обмен информацией происходил примерно за 50 мс. Значит, спутник следует расположить не далее, чем в 1000 км от поверхности Земли. Чем ближе — тем лучше. Орбита в 550 км подходит просто идеально.
Как летают спутники Starlink
Чтобы удержать спутник на высоте в 550 км, ему необходимо придать скорость в 7,7 км/сек (27 720 км/ч). Тогда полный оборот вокруг Земли он будет совершать всего за 91 минуту.
Для сравнения — современный авиалайнер Boeing 777 преодолевает путь в 5566 км из Лондона в Нью-Йорк за 6 часов 50 минут, а Спутнику Starlink для этого достаточно всего 12 минут.
Когда вы пользуетесь интернетом через терминал Starlink, вы контактируете с одним спутником всего лишь несколько минут. Не дольше, чем 4 минуты и 8 секунд. Потом он скрывается за горизонтом, а вы — переключаетесь на следующий. В ноябре прошлого года инженеры SpaceX сумели вдвое увеличить скорость передачи данных, просто оптимизировав этот процесс переключения.
Высокие скорости
Из-за огромной скорости спутников опасность столкновения превращается в огромную проблему. Каждый космический аппарат Starlink ориентируется, как автомобиль на Земле — по сигналу от спутников GPS. Поэтому центр управления SpaceX точно знает, что происходит на орбите и где находится каждый аппарат. Если потребуется — траекторию можно немного подкорректировать.
Но если два спутника столкнутся, появится огромное количество обломков. Даже совсем маленький кусок космического мусора, весом в 1 грамм, представляет серьезную угрозу для аппарата, несущегося на скорости в 27 720 км/ч.
Частая коррекция орбиты — не выход. Потому что для изменения курса, пусть даже небольшого, придется тратить драгоценное топливо. А его должно хватить на 8 лет эксплуатации. Если часто корректировать орбиту, топливо закончится раньше, спутник будет сведен с орбиты и ему на замену придется отправлять новый. Поэтому спутники в околоземном пространстве разнесены по высоте, плоскостям и наклонению орбиты.
Что такое Shell 1
Shell 1 или Слой 1 — это часть спутниковой группировки, работающая на одной высоте и с одинаковым наклонением орбиты. В данном случае − 550 км над уровнем моря и под углом в 53.0° к экватору.
Вот, как выглядят орбиты всех спутников, входящих в этот слой:
Вы, наверное, сразу заметили, что полярные «шапки» Земли остались непокрытыми. Илон Маск еще раньше запустил 10 спутников в Shell 4 − на орбиту 560 км, под углом в 97.6° к экватору.
Поэтому уже сейчас Starlink покрыл всю поверхность Земли.
Весь Слой 1 поделили на условные 72 плоскости и в каждую из них запустили по 33 спутника. Всего нужно было отправить в космос 1584 аппарата. Но, чтобы избежать возможных проблем, Маск решил увеличить это число до 1725.
По состоянию на конец мая 2021 года, в Shell 1 находится 1625 рабочих спутников. И еще 100 аппаратов считаются нерабочими. Часть из них не сумела выйти на орбиту, другие еще находятся в процессе подъема или не отвечают на сигналы. Но, в любом случае, Илон Маск даже перевыполнил план. У него в первом слое находится 41 запасной спутник, готовый в любой момент заменить своего «коллегу», вышедшего из строя.
Для сравнения: в орбитальной группировке Iridium, единственной, на сегодняшний день, имеющей рабочее покрытие над всей поверхностью Земли, работает только 82 аппарата. Из них: 76 − рабочие и еще 6 − запасные.
Что получили пользователи
Теперь SpaceX может строить базовые станции в любой точке мира и буквально за считаные дни предоставлять местным жителям широкополосный доступ в интернет. Создав глобальное покрытие для своей спутниковой группировки, Илон Маск получил весомое моральное преимущество перед своими конкурентами. И создал отличные позиции для начала переговоров с местными регуляторами.
Первыми доступ к Starlink получили индейские резервации в отдаленных регионах США. Теперь по этому пути могут пройти затерянные в океане острова, такие как Питкэрн или Остров Святой Елены. Высокогорные поселения, например, в Тибет или Памир. Или затерянные в джунглях деревни, скажем, расположенные в верховьях Амазонки.
Планы SpaceX
Очевидно, Илон Маск будет ждать запросы от властей. Чтобы получить от них гранты или прямое финансирование на развертывание базовых станций и производство пользовательских терминалов.
На данном этапе SpaceX не могут начать массовое подключение пользователей. Во-первых, на орбите все еще мало спутников для того, чтобы обслужить много абонентов в одном регионе. Во-вторых, — себестоимость терминала все еще высока для массовой продажи. SpaceX платит не менее $2000 за комплект. А продает их по $499. Поэтому получение финансирования от властей выглядит вполне логичным и правильным.
Что дальше?
Вся красота инженерного замысла Илона Маска и его команды, видна в этой таблице:
Всего в первой фазе планируется запустить 4396 спутников, а во второй − 7518. Вместе получается 11 914, не считая резервных. Половина космических аппаратов должна оказаться на орбите уже в 2024 году. А завершение всего проекта запланировано на ноябрь 2027.
Как видно из таблицы, первый слой − лишь капля в море амбициозных планов Илона Маска. Но сомнений в том, что ему удастся завершить проект полностью, уже почти не осталось.
Второй слой первой фазы
Этот сегмент спутниковой группировки почти что в точности повторяет первый слой. То есть он нужен для того, чтобы удвоить пропускную способность. Чтобы в тех регионах, где уже есть базовые станции, можно было подключить больше пользователей.
Местные жители уже будут знать, как работает Starlink и что можно ожидать. Параметры доступа (скорость загрузки и выгрузки, время задержки) скорее всего, не изменятся.
Третий слой первой фазы
Нужен для того, чтобы «закрыть бреши» в первых двух слоях. Возможно, в этом слое будут использоваться спутники, способные обмениваться информацией посредством передачи данных через лазерный луч.
Возможно, эти спутники будут использоваться для предоставления «премиум» услуг. Например, обеспечат доступ для очень малого количества пользователей по всему миру. Или же помогут SpaceX улучшить покрытие в регионах с большим спросом.
Четвертый слой первой фазы
Тут все понятно. Эти космические аппараты необходимы для того, чтобы покрыть высокие широты обоих полушарий. Пользователей в Арктике и Антарктике живет и работает совсем мало. Но именно тут − самый большой спрос на высокоскоростной спутниковый интернет.
На данный момент SpaceX запустила в четвертый слой только 10 спутников. Для того чтобы протестировать работу системы в высоких широтах. И чтобы можно было отрапортовать всему миру о создании глобального покрытия.
Вторая фаза
Первая фаза рассчитана на предоставление доступа в интернет в тех местностях, где нет других дешевых подключений. Тут SpaceX конкурирует только с другими спутниковыми операторами.
А вторая фаза − это уже выход на массовый рынок. То есть, Starlink начнет конкурировать с сотовыми и кабельными операторами.
В первой фазе все спутники работают в Ku (12-18 ГГц, длина волны — 2,5-1,67 см) и Ka (26-40 ГГц, длина волны — 11,1-7,5 мм) диапазонах. Космические аппараты второй фазы переходят в V диапазон, 40-75 ГГц, длина волны — 7,5-4 мм. И это уже интересно.
Wi-Fi с орбиты
Впервые V диапазон в 1995 году использовали ВВС США для построения перекрестной связи между спутниками в своей группировке. Эксперимент признан успешным. На частоте 60 ГГц можно передавать большие пакеты данных на высокой скорости не боясь, что их перехватит противник. Радиоволны идут «узким пучком».
Возникла лишь одна проблема. Радиоволны на частотах около 60 ГГц попадают в спектральную линию поглощения кислорода. То есть, атмосфера Земли, богатая кислородом, «поглощает» радиоволны. Для военных спутников это хорошо − радиообмен между ними практически невозможно прослушать с Земли. А для бытовых устройств попадание в спектральную линию стало большой проблемой.
Поэтому диапазон скоро начали использовать только для построения Wi-Fi сетей с малым радиусом действия. На 60 ГГц передавали до 7 Гбит/сек, но только на небольшие расстояния. В конце прошлого века технологии так и не смогли преодолеть барьер в 10 метров для бытовых устройств. Диапазон оказался никому не нужен.
Поэтому государственные регуляторы радиочастотных ресурсов забыли про V-band. И в XXI веке оказалось, что почти во всех странах мира для работы на 60 ГГц не нужно получать лицензию. И в США тоже не надо.
Поэтому почти все компании, запускающие в космос спутники, начиная от Boeing и telesat, заканчивая Starlink и OneWeb объявили о планах работать в V-диапазоне.
Мечты сбываются
То, что еще вчера казалось невозможным, сегодня превращается в обыденность. Похоже, что инженерам удалось решить проблему радиообмена между спутником и Землей в V-диапазоне. Это означает, что Starlink таки сможет реализовать мечту среднестатистического пользователя.
Спутниковым интернетом можно будет пользоваться прямо с мобильного устройства. Это будет похоже на Wi-Fi сеть, покрывающую всю поверхность планеты Земля.
Построение сети Starlink предположительно завершится к концу 2027 года. То есть, нам осталось ждать около шести лет.
Теперь понятно, почему Илон Маск говорил про третью фазу и запуск более 40 000 спутников. После завершения второй фазы (12 000 космических аппаратов на орбите) мобильный интернет из космоса можно предоставить сравнительно небольшому количеству пользователей. Двум-трем десяткам миллионов.
А по мере увеличения количества спутников стоимость устройств, подключения и ежемесячной абонплаты будет падать. И количество пользователей, которые смогут позволить себе подключиться к Starlink, будет расти.
Каждый из нас сможет пользоваться спутниковым интернетом со своего смартфона. И эта услуга вряд ли будет стоить дороже, чем доступ в сетях 5G или по оптоволоконному кабелю.
Google смотрит в будущее и заключает договор со SpaceX об использовании Starlink
В поисковой корпорации поняли, какие возможности открывает проект Илона Маска. Поэтому в середине мая «облачное» подразделение Google объявило о победе в тендере и заключении сделки со SpaceX.
Со своей стороны Google предоставит доступ к собственной оптоволоконной сети (одной из крупнейших в мире). То есть, сигнал со спутника Starlink будет «опускаться» на Землю и далее идти к серверам по оптоволоконным кабелям Google.
А SpaceX разместит свои наземные базовые станции в дата-цетрах, принадлежащих Google.
Таким образом, мы еще быстрее сможем открывать Таблицы или Документы Google, загружать видео из YouTube или пользоваться другими сервисами корпорации.
Больше всех от сделки выиграют простые пользователи. Если Starlink будет работать только с Google, то у Amazon и Microsoft просто не останется другого выхода. Компаниям придется строить свои спутниковые группировки. Значит, конкуренция на рынке сильно возрастет. А стоимость доступа к спутниковому интернету — упадет.
Starlink таки сможет реализовать мечту среднестатистического пользователя.
Спутниковым интернетом можно будет пользоваться прямо с мобильного устройства.
///
простите, а зачем среднестатистическому пользователю, если он не шпион и не в тайге, мечтать о спутниковом интернете прямо с мобильного?
ну например чтобы смотреть не только те сайты, что ему разрешил товарищ майор?
поражает насколько люди не изучают детали
Starlink не обеспечивает передачу сигнала между спутниками по космосу, это тупо ретранслятор, в переделах видимости спутника должен быть и абонент и базовая станция. Эти базовые станции надо ставить не 1-2 на страну, а ячейка базовой станции всего на несколько сотен километров (где-то даже читал, что каждые 150 км надо ставить)
То есть никакой речи не идет о доступе к сайтам мимо "товарища майора", это бред.
И вообще странное решение пускать это через спутник, а не ставить например WiMax базовые станции, которые тоже дальнобойные и система будет на порядки дешевле.
Спутниковым интернетом можно будет пользоваться прямо с мобильного устройства.Это тоже маркетинговый булщит и игра словами. Под мобильными устройствами сейчас понимают смартфоны и планшеты, но для старлинка нужна антенна, она размером с коробку пиццы, никто не сможет таскать ее в кармане.
Ну и вообще доставляет, как люди думают, что в США цензура менее тоталитарная, достаточно вспомнить приключения мистера Дональда Трампа, как ему разом обрезали все средства общения.
1. У Starlink связь между спутниками в процессе внедрения, в спутники, которые будут покрывать полярные области такая фича уже встроена и тестируется.
2. WiMax - это провальная технология, которая не может конкурировать даже с LTE b нифига не дальнобойная.
3. У Трама даже сайт никто не выпилил, а право прекратить предоставлять услуги клиенту, который всех задолбал - есть величайшее из прав в капитализме, где нет левацких приколов.
1. Сильно далекая перспектива и никто не говорит, какая там будет пропускная способность, очевидно, что речи о конкуренции с океанскими подводными кабелями там не идет.
2. С чего это она провальная? WiMax вполне себе работает и дальнобойный. Что он мало кому нужен из-за повсеместного 3G/4G – ну, а кто сказал, что Старлинк будет востребован? Он может стать таким же "неуловимым Джо"
Но в отличии от Старлинка WiMax это реально мобильная технология и ее можно встроить в планшет и мобильник, что уже делали.
3. Про "левацкие приколы" – вообще поржал, учитывая, что американские соцсети как раз срослись с леваками и банят республиканских политиков. Про их независимость можете рассказывать сказки другим.
1) Узким горлышком всегда будет канал спутник земля. А никак не межспутниковый. Это банальная физика
Это не так, кроме физики еще надо учитывать математику (топологию сети).
Вы не учитываете, что по межспутникому каналу надо будет передавать трафик от всех соседних спутников. Например весь трафик из Европы в США должен идти по этому каналу.
А по линку с Землей, сейчас передается только трафик абонентов кто конкретно на этом спутнике, их небольшое количество, это работает как сота. Сейчас пролетающий спутник просто ретранслирует связь между абонентом и БС которая в этой районе.
Это вообще не сравнить с трафиком всего континента, который надо будет роутить между спутников. Это задачи совсем разных порядков.
Зачем трафик из Европы передавать в США? В любом случае нет никакой проблемы сделать межспутниковые линии на порядок или порядки более проспукными чем канал спутник земля и земля спутник.
а куда же его передавать, на БС? зачем тогда передавать между спутниками?
В любом случае нет никакой проблемы сделать межспутниковые линии на порядок или порядки более проспукными чем канал спутник земля и земля спутник.как у вас все просто, проблемы там есть и большие
Между спутниками передавать нужно если в зоне видимости спутника нет БС. Другого смысла нет.
Проблем нет. В вакууме, расстояние сильно ниже чем до земли, «абонент» один.
ага, то есть, что спутники постоянно двигаются и между ними постоянно меняется пеленг – для вас не проблема?
хотя учитывая, что вы пишете, что для спутникового интерента направленные антенны не нужны, то вы наверное и в космоссе штыревой антенной собираетесь передавать ))) тогда да, все просто )
Спутник двигается и относительно земли и ничего. Работает! Так что да, проблем нет. Особенно учитывая, что на параллельных орбитах (или на одной орбите) спутники относительно друг друга двигаются мало. Гораздо меньше чем относительно поверхности земли.
опять ерунду пишите
спутник не крутит антенной, в пятно покрытия рупора его антенны входит и абонент и БС
когда он пролетает дальше, то связь пропадает и абонент переключается на другой спутник, который сейчас над ним
Пожалуйста изучите вопрос поглубже перед тем как писать. Все что работает на канале спутник земля будет работать и на канале спутник спутник. Только его организовать гораздо проще. Расстояния меньше, нет атмосферы, спутники практически неподвижны относительно соседей по параллельной орбите и по своей.
опять сели в лужу, паралельных орбит не бывает
плоскость любой орбиты проходит через центр Земли
нельзя провести паралельные прямые через одну точку, это геометрия 5 класса)
Ну зачем придираться к словам. Пусть будут соседние орбиты. Смысла это никак не меняет.
а на соседних орбитах пеленг постоянно меняется и надо будет крутить антенной
и нет, сейчас спутник ей не крутит, чтобы ретранслировать на Землю
ладно я вижу вы вообще в теме не разбираетесь
Меняется гораздо медленнее чем при движении относительно земли. А значит задача значительно проще. Но я все это уже писал.
вы не читаете что вам пишут и продолжаете упорстовать в своем незнании
спутник не крутит сейчас антенной чтобы передавать на Землю, есть пятно на земле, которое он обслуживает и оно постоянно движется, абонент сам переключается на следующий спутник, когда этот выходит из его зоны
передавать трафик между спутниками задача на порядки сложнее, нужен будет массив антенн которые постоянно отслеживают соседей и там тупо не хватит ширины канала, чтобы роутить трафик всех абонентов
Передавать трафик между спутниками задача на порядок проще. Все что работает на канале спутник земля так же работает на канале спутник спутник. Только спутник спутник в разы проще. Хочешь фар ставь и следи за спутником лучом. Это будет глупо и неэффективно но возможно. И проще чем канал спутник земля
ФАР там не прокатит, у него отклонение луча только в небольшой диапазоне, а соседние спутники могут быть с любой стороны, антенну все равно крутить придется
ходят слухи про лазерную связь между спутниками, но это только начало экспериментов и пока не ясно что получится
все просто и легко только для тех кто совсем не в теме как это работает ))
Бля. Откуда такая необразованная самоуверенность? Ну естественно ты не используешь одну антенну для связи со всеми спутниками вокруг. Такое подумать мог только совсем неуч.
У тебя один канал связи со спутником в левой соседней орбите. Другой со спутником спереди, другой сзади и четвёртый для связи со спутников в правой соседней орбите.
Но это не проблема. Потому что антенны или лазеры могут быть маленькими и маломощными и при это передавать огромный объём информации. Ибо соседние спутники близко, канал стабильный и нет атмосферы.
По твоим комментариям очевидно, что ты не имеешь никакого отношения «к тем кто в теме».
Ога, поставим 5 антенн и дело в шляпе, только пока никто так и не смог сделать высокоскоростную связь между спутниками.
Даже на МКС канал интернета через спутники только 3 mpbs. А до скоростей оптокабелей еще как до Луны. Вот дураки, не знают, что связь через спутники сделать легко и просто.
Воинствующим невежам это раз плюнуть))
Вы пишите глупости. Не только могли, но и уже сделали. И даже запустили. Тот же Старлинк.
А то что раньше это не применялось массово. Ну естественно. Смысл в подобных каналах для геостационарных спутников? Никакого. А как только появились низкоорбитальные системы связи так появились и межспутниковые линии.
Канал с МКС не имеет ничего общего с межспутникрвыми линиями. Хватит писать чушь.
Вам самому то не стыдно выставлять себя безграмотным невеждой?
Линии есть, но высоких скоростей там нет, МКС как раз через такую линию интернет передает.
Не только могли, но и уже сделали. И даже запустили. Тот же Старлинк.Не сделали, Старлинк ретранслирует на БС.
У существующих низкоорбитальных спутников, например TDRSS (как раз через которые МКС передает) там и близко нет высокой скорости между спутниками. Дураки же, не знают что это легко ))
Высокие скорости есть. Почитайте уже что-нибудь на эту тему и перестаньте нести херню.
Какое отношение связь МКС с землей имеет к межспутниковой связью между низкоорбитальными спутниками?
У Старлинка уже давно запущены новые спутники на которых стоят системы межспутниковой связи. Пока в режиме тестирования да. Но в этом мало удивительного, учитывая, что сама система вышла в бету меньше года назад и доступ к ней пока ограничен. Я думаю ещё несколько лет уйдёт прежде чем межчпутниковые линии связи заработают для абонентов. Но технически там никаких проблем нет.
где например?
Почитайте уже что-нибудь на эту тему и перестаньте нести херню.херню несете только вы
Да в отчетах об экспериментах подобных систем. Расчёт канала посмотрите. Сделайте хоть что-нибудь.
Про МКС слились?
какие нафиг эксперименты? вы сказали это уже есть и работает
Про МКС слились?я же написал, МКС передает интернет через спутники связи TDRSS, и там только 10 mpbs аплинк и 3 mpbs даунлинк
или у вас высокие скорости между спутниками легко получить только на низкой орбите, а на других орбитах это уже не легко делать? там физика другая?)))
Перестаньте позориться. Физика то как раз такая же. Поэтому посчитайте на сколько слабее будет сигнал на расстоянии 40к км по сравнению с 100км.
И вообще посчитайте уже бюджет канала и все вопросы отпадут. Правда я сомневаюсь, что вы умеете это делать.
Так вы выше писали, что это все просто, надо только чуть больше энергии и ничего сложного, даже на штыревую антенну можно принимать с любой скоростью )))
и какие нафиг 100км, сами спутники Старлинка на высоте 340-1200км, а между ними расстояния в тысячи км
И где ссылки насчет уже работающей межспутниковой скоростной связи, слились?
В теории конечно можно. Запускайте более мощный спутник, больше антенну и скорость будет выше пропорционально. Что смущает то? А с той мощностью, что есть и с той антенной что есть имеем то что имеем.
Что такое работающая линия связи? Которая эксплуатируется коммерчески? Ну такой пока нет, потому что нет группировок где она была бы нужна. Вот Старлинк и Ванвеб заработают полноценно, тогда будет. Но прототипы уже давно испытаны и работают.
Но в целом если вы посчитаете бюджет канала, то вам сразу станет очевидно, что это тривиальная задача.
вы сказали, что высокие скорости уже есть, я и спрашиваю пруфы, где есть работающая скоростная связь между спутниками
коммерческая или военная или еще какая мне не важно
если вы такой работающей связи не знаете, то значит это было балабольство
Я вам ответил. Почитайте результаты тестов. Вот первая ссылка из гугла про межспутникувую связь Старлинка. https://wccftech.com/spacex-starlink-satellite-laser-test/ . Заметьте, что речь уже про запущенные спутники, которые летают. Но в целом и до старлинка прототипы уже давно летали и были испытаны. И все работает.
А почему вы проигнорировали мою просьбу посчитать бюджет канала? Вы не знаете, что это такое и как это сделать?
Комментарий удален модератором
Комментарий удален модератором
Комментарий удален модератором