Напомним, что в рамках проекта Starlink на низкой околоземной орбите будет размещено созвездие из 12 000 космических аппаратов (весом всего около 240 кг каждый), которые обеспечат широкополосным доступом в Интернет со скоростью 1 гигабайт в секунду практически каждого жителя Земли.
Десятки спутников «космического Wi-Fi» Илона Маска погибли на орбите без возможности восстановления
Спутниковая сеть Starlink Илона Маска потеряет группировку из 40 спутников, запущенных на орбиту в начале февраля 2022 года, из-за сильной геомагнитной бури. Все они сгорят в атмосфере Земли в ближайшем будущем, поскольку восстановить их мощность не представляется возможным. Только девять устройств, выпущенных в тот же день, пережили стихийное бедствие.
Компания Элона Маска SpaceX потеряла 40 спутников из своей сети Starlink, которую окрестили «спутниковым Wi-Fi», из-за сильной геомагнитной бури. Все они были запущены на орбиту 3 февраля 2022 года.
В начале февраля 2022 года к созвездию Starlink было добавлено в общей сложности 49 новых спутников. Таким образом, только девять из них могут быть сохранены SpaceX. Остальные в настоящее время находятся в нерабочем состоянии и будут полностью разрушены в обозримом будущем.
Проект Starlink призван обеспечить доступ к спутниковому интернету в отдаленных уголках земного шара, где невозможно использовать обычный интернет и сотовую связь.
Спутники были выведены на низкую околоземную орбиту (210 км над Землей). SpaceX не успела их испытать — в прошлую пятницу на Землю обрушилась геомагнитная буря, которая разогрела атмосферу планеты и увеличила ее плотность.
По данным компании, сопротивление, которое невелико на таких низких орбитах, было на 50 процентов выше, чем при запуске предыдущих спутниковых группировок.
Безопасный режим не помог
Компания SpaceX расценила последствия геомагнитной бури как инцидент и перевела все спутники в специальный режим, который она называет безопасной эксплуатацией. В этом режиме спутники могут летать свободно без внешнего управления.
В результате подавляющее большинство спутников не смогли выйти из безопасного режима из-за последствий бури в виде нагрева атмосферы и увеличения плотности атмосферы. Компании также не удалось перевести их на более высокую орбиту.
Для самих спутников это означает немедленную смерть. По данным SpaceX, все 40 спутников вскоре войдут в атмосферу Земли и сгорят. Компания утверждает, что, несмотря на их большое количество, спутники не представляют никакой опасности.
Эксперты SpaceX предполагают, что в результате от спутников ничего не останется. По их расчетам, они полностью сгорят, не станут космическим мусором и не упадут никому на голову.
Интернет не отключат
SpaceX пока не дала никаких указаний о том, насколько сильно компания пострадала от потери почти всех спутников, запущенных менее недели назад. Однако эта ситуация не должна повлиять на всю сеть Starlink.
На момент публикации на орбите вокруг Земли находилось более 2000 спутников Starlink. Из них почти 1900 использовались по назначению (доступ в Интернет).
Элон Маск намерен расширить сеть Starlink до 30 000 спутников, но эти планы не относятся к ближайшему будущему. В начале 2022 года у него было разрешение на вывод на орбиту всего 12 тысяч спутников, выданное Федеральной комиссией по связи США (FCC).
Маск работает над сетью Starlink с 2015 года, и 40 аппаратов за один запуск — это далеко не рекорд Space X. Группа из 60 опытных спутников, каждый весом 227-260 кг, была запущена в мае 2019 года.
Во время бета-тестирования пользователи могут рассчитывать на скорость соединения от 50 до 150 мегабит в секунду. Этого достаточно, чтобы быстро скачивать большие файлы, играть в онлайн-игры и смотреть фильмы в отличном качестве.
Почему спутниковый интернет сегодня намного хуже, чем обычный?
Глобальная сеть достигает большинства российских домохозяйств по волоконно-оптической линии. Хотя он достаточно быстрый, он подходит только для мест с высокой плотностью населения, таких как города советского типа. Более половины населения мира живет за пределами городов или в пригородах в жилых районах с низкой плотностью застройки. Это справедливо не только для Индии и т.д., но и, например, для США. Люди в этих странах часто не имеют перспектив на жилье: в Америке, например, на одного человека приходится 77 квадратных метров жилой площади — городские квартиры площадью 200 квадратных метров были бы просто слишком дорогими. В малоэтажных жилых домах протягивать кабели не имеет экономического смысла из-за низкой плотности потребителей.
До сих пор 4G был полезен в таких местах. Но такой беспроводной интернет может быть либо дорогим (как в США, где счет может составлять более 50 долларов в месяц), либо ограниченным по зоне покрытия (как в России). Причина в том, что действительно высокая пропускная способность может быть легко достигнута с помощью относительно небольших радиоволн. Однако короткие радиоволны лучше всего поглощаются атмосферой, что означает, что для настоящего беспроводного широкополосного интернета необходимо очень часто возводить вышки. В США за это платит богатый потребитель. В России потребители не могут платить так много, поэтому интернет 4G часто оказывается на окраинах.
Спутник: спасение или пустышка?
Вышка с ретранслятором 4G условно покрывает большую площадь, чем выше она находится. Давным-давно многие компании задавались вопросом: почему бы не вывести «башню» в космос? На геостационарной орбите (~36 000 км) нет воздуха, и радиоволны поглощаются слабо. Такая орбита называется геостационарной, поскольку спутник всегда парит над одной точкой земной поверхности, иногда охватывая почти половину земного шара. Работы по созданию такого спутникового интернета начались еще в 1990-х годах, но только в 21 веке появились первые видимые практические результаты.
Но это было только на бумаге для презентаций. В реальной жизни радиосигнал, передающий пакеты данных клиенту, сначала проходит путь от сервера интернет-провайдера на Земле до спутника на геостационарной орбите, а оттуда возвращается к клиенту. 36 000 плюс 36 000 — итого 72 000 километров, что составляет уже четверть световой секунды. На практике измерения, проведенные правительственными агентствами США, показывают еще худшую картину: задержка пакетов данных для спутникового интернета в настоящее время составляет в среднем 0,6 секунды. Видеочат или онлайн-игра с такой задержкой — это не страшно. Массовый потребитель не обратится к такому поставщику, а там, где нет массового потребителя, цены по определению не могут быть низкими. В результате спутниковый интернет не только медленный, но и очень дорогой — во много раз дороже, чем 4G или кабельный.
Все ниже и ниже
60 спутников, которые SpaceX запустит 24 мая 2019 года, совсем другого рода. Это относительно небольшие аппараты (227 кг каждый), оснащенные плоскими антеннами на основе фазированной решетки, что позволяет им программно управлять направлением радиоволн без изменения физического положения собственной антенны. Самое главное, что они не висят неподвижно над выбранной частью планеты на высоте 36 000 километров, а вращаются вокруг нее на высоте 440-550 километров, что примерно соответствует высоте МКС. Это в 60-80 раз меньше, чем у существующих спутниковых интернет-систем, что означает, что задержка сигнала потенциально в 60-80 раз меньше — по оценкам SpaceX, она составит не более 25 миллисекунд, по сравнению с не менее чем 600 миллисекундами для «геостационарного» спутникового интернета.
Это имеет несколько очень важных последствий. Во-первых, с такой короткой задержкой уже можно обращаться к массовому потребителю. Измерения американского регулирующего органа FCC показывают, что задержка в 25 миллисекунд является типичной для среднего американского провайдера кабельного телевидения. Во-вторых, благодаря передаче данных с задержкой в десятки раз меньшей, возможна гораздо более быстрая передача данных, а это значит, что спутник SpaceX может обслуживать больше клиентов, чем обычный «геостационарный» интернет-спутник.
В общей сложности SpaceX должна вывести в космос 11 943 спутника — 1 584 на орбиту 550 км, 7 518 на орбиту 340 км и 2 841 на орбиту 1 150 км. Лицензии на эти запуски уже выданы властями США. Более высокие спутники будут играть роль посредников для более низких уровней, пользуясь отсутствием атмосферы для передачи данных на них через высокоскоростные лазерные системы связи с серверов на земле.
Пока только шесть десятков спутников выведены на орбиту 440 километров, с которой они будут постепенно подниматься до 550 километров с помощью собственных криптоновых двигателей. Целью их развертывания является приобретение опыта работы с наземными терминалами, впервые вступающими в контакт с такими низкоорбитальными интернет-спутниками. Терминал — это часть оборудования размером со сложенный ноутбук, на который поступает сигнал со спутника и с которого сигнал передается на клиентское устройство, маршрутизатор, ноутбук или ПК.
Современные интернет-спутники на геостационарной орбите могут обслуживать до 1 200 одновременных соединений с наземными клиентами. Неясно, сколько спутников сможет обслужить SpaceX — меньшая высота с одной стороны облегчает их задачу, а с другой — усложняет, поскольку им приходится постоянно перемещаться относительно наземного заказчика и переключаться с одного спутника на другой. Но даже если бы спутник мог «тянуть» только 1 200 соединений одновременно, 12 000 спутников могли бы обслуживать более 14 миллионов терминалов.
Скорость каждого канала, по словам Элона Маска, руководителя компании SpaceX, составляет 1 гигабит в секунду. Сегодня широкополосные соединения обычно предлагают 20 мегабит в секунду. Это означает, что один терминал теоретически может обслуживать десятки наземных устройств, подключенных, например, к общему маршрутизатору, соединенному с терминалом, принимающим сигнал со спутника SpaceX. Теоретически, такая спутниковая группировка может обслуживать сотни миллионов пользователей.
Однако SpaceX гораздо более оптимистично оценивает потенциальное количество соединений на один спутник. Компания считает, что она может обслуживать 50% всех подключенных к Интернету устройств на Земле. Другими словами, отнять половину мирового интернет-рынка у существующих провайдеров. Благодаря гигабитным скоростям и относительно низким ценам SpaceX также рассчитывает обрабатывать 10% всего интернет-трафика даже в крупных городах, что означает, что она может напрямую атаковать даже кабельных операторов и операторов 4G, чья инфраструктура развита лучше.
