Výzkum

Projekt Starlink: jak bude satelitní internet SpaceX pracovat?

V průběhu let o tom mluvil Ilon Muskjejich plány poskytovat širokopásmový internetový přístup k světu, používat souhvězdí (nebo souhvězdí) satelitů. Souhvězdí Starlink bylo původně plánováno na sestavení z 12 000 levných satelitů poskytujících připojení k terabitovému internetu. První dávka těchto satelitů bude zahájena v červnu 2019 a v polovině roku 2020 bude zavedena plná síť. Ačkoliv byl náčrt plánu znám již dlouhou dobu, Musk a společnost, kterou založil, aby vdechli život průzkumu vesmíru, nebyli v žádném spěchu sdílet podrobnosti. Mark Hadley, profesor na University College London, vytvořil model, který ukáže světu, jak bude Starlink vypadat na konci.

Hadley, profesor síťových systémů z oddělenípočítačová věda, používal trojrozměrný herní engine vytvořit model Starlink. On také zahrnoval informace od SpaceX je FCC veřejné aplikace, a také se spoléhal na jeho znalosti jak funkce počítačových sítí.

Jak Hadley vysvětlil v nedávném rozhovoru v Digitální trendy:

"Už jsem napsal síťové modely, ale obvykle."Nepíšu je do herního enginu. V tomto případě je však schopnost vizualizace pohybu souhvězdí klíčová pro pochopení toho, co se děje. Všechno je mnohem jasnější, když to vidíte. S nízkou úrovní detailů těchto simulací je problém hlavně problémem 3D geometrie a herní engine je velmi vhodný pro studium takových problémů. “

V listopadu 2016 společnost SpaceX podala žádost na FCCZískání licence pro správu konstelace negeostacionárních satelitů (NGS). Podle žádosti plán měl původně umístit 4,425 satelitů na oběžné dráze od 1 100 do 1 300 km (680 a 800 mil). SpaceX od té doby poznamenal, že nasadí prvních 1600 satelitů v nadmořské výšce 550 kilometrů, aby se předešlo problémům s hromaděním vesmírného odpadu.

Podle internetového indexu objektů spuštěných v roce 2006. \ Tvesmír (OSOidx), který je provozován Úřadem OSN pro záležitosti kosmického prostoru, má v současné době 4857 satelitů obíhajících kolem Země. Podle původního plánu SpaceXu by se nasazení Starlink téměř trojnásobilo, zatímco současný plán by se měl zdvojnásobit.

Podle plánu masky pošle Starlink zprávuzprávy prostřednictvím řady pozemních stanic, které budou přenášet informace prostřednictvím rádiových vln do satelitů nad nimi. Tyto satelity pak budou vysílat zprávy pomocí laserů, které budou odeslány na místo nad přijímacím místem, a data budou pak vysílána na požadovanou stanici pomocí rádiových vln.

Vzhledem k ambiciózní povaze projektu a jeho projektuHadley byl zaujat a zmaten tím, jak by taková satelitní síť fungovala. Např. Přemýšlel, zda by tisíce satelitů na nízké oběžné dráze mohly být připojeny k systému, který by umožnil internetovému provozu zvolit nejpřímější cesty. Satelity by měly být organizovány tak, aby se minimalizovala pravděpodobnost kolizí.

Hadley se také zajímá o propustnostzejména schopnost sítě srovnávat s tradičními vysokorychlostními technologiemi. Teoreticky vám Starlink umožní posílat zprávy dvakrát rychleji než optickými vlákny, protože rychlost signálu při průchodu sklem je dvakrát menší než v prostoru.

Podle Hadleyových modelů existuje pouze jedna cestaorganizovat tento soubor satelitů, aby se minimalizovaly kolize a maximalizoval přenos dat, takže je přesvědčen, že jeho model je v souladu s plánovaným modelem SpaceX. Uvádí však také, že bude existovat řada problémů:

„Obecně si myslím, že tento koncept je zcela realizovatelný. Komplexní a SpaceX zároveň spočívá na pokraji možných technologií na několika frontách současně. Jejich použití bezdrátových spojení s fázovým polem pro řízení úzkých paprsků by mělo být bezchybné, až k možnému. Technologie je dobře známá, ale její aplikace v jejich podmínkách bude velmi obtížná. Využití laserových spojení ve volném prostoru mezi satelity je relativně neznámá technologie. Evropská kosmická agentura již dříve ukázala možnost tohoto řešení, ale SpaceX bude muset sledovat více cílů současně a dosáhnout vyšší rychlosti přenosu dat. Jsem si jistý, že to lze udělat, ale může to nějakou dobu trvat.

Hadley se sám snaží realizovat měřítko stvořenía konstelační služby jako Starlink. Minimálně náklady na spuštění jednoho satelitu budou stát desítky milionů dolarů a náklady na údržbu budou obrovské na jeden satelit. Každý satelit Starlink bude pravděpodobně existovat několik let na oběžné dráze, takže SpaceX bude muset pravidelně spouštět nové satelity.

Hugh Lewis, profesor na univerzitě v Southamptonu, nedávno řekl, že "k službě i 4 425 satelitů budete muset spustit každých pět let."

Existence takové konstelace je takéznamená globální pokrytí. Přístup bude možný ze vzdálených vesnic, lodí a dalších míst, kde tradiční infrastruktura neexistuje. Simulace také ukazuje, že bude existovat více satelitů a lepší pokrytí v zeměpisných šířkách mezi 47 ° a 52 ° na sever a na jih, kde se při některých zvláštních náhodných situacích nacházejí největší světová nákupní centra.

SpaceX nejenže rozvíjí prostorinternetu. Telekomunikační a leteckí obři jako Samsung a Boeing také vysílají satelity na oběžnou dráhu, zatímco Google a Facebook sledují své vlastní plány na využití vesmírného internetu. Kanadská telekomunikační společnost Telesat také rozvíjí globální konstelaci internetových satelitů, známých jako Telesat LEO.

Tyto a další poskytovatelé služeb se budou snažituspokojit rostoucí růst vysokorychlostního přístupu k internetu, který by se měl do roku 2020 zdvojnásobit. Ve stejném roce se očekává, že počet zařízení připojených k IP sítím překročí trojnásobek světové populace - více než 20 miliard zařízení.

Ačkoliv svět poskytne prostor internetuje to těžké, Musk se nikdy nevyhnul této výzvě. Starlink je nakonec jako každý jiný podnik Musk, jako je vývoj komerčně životaschopných elektrických vozidel, raket pro opakované použití a kosmických lodí schopných přepravovat cestující na Mars. Kdo ví Možná, že Starlink poskytne masce další proud příjmů, který pomůže financovat výstavbu základny Marsu.

Pokud je to možné, připojte se k tomuto Internetu? Řekni v našem chat v telegramu.