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Starlinkプロジェクト:SpaceX衛星インターネットはどのように機能するのでしょうか?

長年にわたり、Ilon Muskは話しました衛星の星座(または星座)を使用して、世界へのブロードバンドインターネットアクセスを提供する彼らの計画。 Starlink星座はもともとテラビットのインターネット接続を提供する12,000の低コスト衛星から組み立てられるように計画されました。これらの衛星の最初のバッチは2019年6月に打ち上げられ、フルネットワークが2020年代半ばに展開される予定です。計画の概要は長い間知られていましたが、ムスクと彼が宇宙の探査に命を吹き込むために設立した会社は、詳細を共有することを急いではいませんでした。 London University College Londonの教授であるMark Hadleyは、Starlinkが最終的にどのようになるかを世界に示すモデルを作成しました。

ハドリー、学科のネットワークシステムの教授コンピュータサイエンスは、モデルStarlinkを作成するために三次元ゲームエンジンを使用しました。彼はまたSpaceXのFCCパブリックアプリケーションからの情報も含み、またコンピュータネットワークがどのように機能するかについての彼の知識に頼っていました。

Hadleyが最近のDigital Trendsのインタビューで説明したように、

「ネットワークモデルはすでに書いていますが、通常は私はそれらをゲームエンジンに書きません。しかし、この場合、星座の動きを視覚化する機能は、何が起こっているのかを理解するために不可欠です。あなたがそれを見ると、すべてがはるかに明確になります。これらのシミュレーションの詳細度が低いため、この問題は主に3Dジオメトリの問題であり、ゲームエンジンはそのような問題の研究に非常に適しています。

2016年11月に、SpaceXはFCCに申請書を提出しました。非静止衛星(NGS)の星座を管理するための免許を取得する。アプリケーションによると、計画は当初1,100から1,300 km(680と800マイル)の軌道に4,425の衛星を配置することでした。それ以来、SpaceXは、スペースデブリの蓄積に関する問題を回避するために、最初の1,600の衛星を高度550キロメートルに配備すると述べています。

で起動されたオブジェクトのインターネットインデックスによると国連宇宙局によって運営されている宇宙(OSOidx)は現在、地球を周回する4857個の衛星を持っています。 SpaceXの当初の計画によると、Starlinkの展開はその数のほぼ3倍になり、現在の計画では2倍になるはずです。

マスク計画によると、スターリンクは送信します電波を介してその上の衛星に情報を送信する一連の地上局を介したメッセージ。これらの衛星は、受信ポイントの上の場所に送信されるレーザーを使用してメッセージを送信し、データは電波を使用して目的のステーションに送信されます。

プロジェクトの意欲的な性質とそのテクノロジー、ハドリーはそのような衛星ネットワークがどのように機能するかに興味をそそられ、困惑していました。例えば、彼は、低地球周回軌道にある何千もの衛星が、インターネットトラフィックが最も直接的な経路を選択することを可能にするシステムに接続されることができるかどうか疑問に思いました。さらに、衛星は衝突の可能性を最小にするような方法で組織されるべきです。

Hadleyはスループットにも関心があります。ネットワークの能力、特に、より伝統的な高速ファイバ技術と比較することができます。理論的には、Starlinkを使用すると、ガラスを通過するときの信号速度は空間を通過するときの2倍になるため、光ファイバを介した場合の2倍の速度でメッセージを送信できます。

ハドリーモデルによると、唯一の方法があります衝突を最小限に抑え、データ転送を最大限にするためにこの一連の衛星を編成して、彼は自分のモデルが計画されたSpaceXモデルと一致していると確信しています。しかし、彼はまた、いくつかの問題があることを示唆しています。

「一般的に、この概念は完全に実現可能だと思います。 しかし複雑で、SpaceXは同時にいくつかの面で可能な技術の危機に瀕しています。狭いビームを制御するためにフェーズドアレイ無線接続を使用することは、可能な限り完全であるべきです。この技術はよく知られていますが、その状態での応用は非常に困難です。衛星間の自由空間におけるレーザー接続の使用は比較的未知の技術である。欧州宇宙機関は以前にこれの可能性を示しました、しかしSpaceXは同時に複数の目標を追跡しなければならず、より高いデータ転送速度を達成しなければならないでしょう。これは可能だと確信していますが、デバッグに時間がかかる場合があります。」

ハドリーは創造の規模を実現しようとしているだけではそしてStarlinkのような星座サービス。最低でも、1つの衛星を打ち上げるためのコストは数千万ドルかかり、保守のためのコストは1つの衛星あたりで膨大になります。各Starlink衛星はおそらく軌道上で数年間存在するので、SpaceXは定期的に新しい衛星を打ち上げなければなりません。

サウサンプトン大学の教授、Hugh Lewis氏は最近、次のように述べている。

しかし、そのような星座の存在もまたグローバルカバレッジを意味します。遠隔地の村、船、その他伝統的なインフラが存在しない場所からアクセスが可能になります。シミュレーションはまた、奇妙な偶然の一致によって世界最大のショッピングセンターのいくつかが位置している南北47°と52°の間の緯度でより多くの衛星とより良いカバレッジがあることを示しています。

SpaceXはスペースを開発するだけではありませんインターネットSamsungとBoeingのような電気通信と航空宇宙の巨人も衛星を軌道に送り出している、一方GoogleとFacebookは宇宙インターネットを使うために彼ら自身の計画を追求している。カナダの電気通信会社Telesatは、Telesat LEOとして知られるインターネット衛星の世界的な星座も開発しています。

これらおよび他のサービスプロバイダーは努力します2020年までに倍増すると予想される高速インターネットアクセスの成長の成長に対応してください。同じ年に、IPネットワークに接続されているデバイスの数は、世界の人口の3倍を超えると予想されています - 200億以上のデバイス。

世界はインターネットにスペースを提供しますがそれは難しい、ムスクは挑戦から逃げなかった。結局のところ、Starlinkは、商業的に実行可能な電気自動車、再利用可能なロケット、および乗客を火星に運ぶことができる宇宙船の開発など、Muskが採用した他の企業と同じです。誰が知っているおそらくスターリンクは、火星基地の建設の資金調達に役立つ追加の収入の流れをマスクに提供するでしょう。

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