5. в долгосрочной перспективе это приведет к загрязнению космоса. Еще до запуска Starlink на низкой околоземной орбите находилось 10 000 спутников, 80% из которых были старыми и вышли из строя.
SpaceX: Космическая компания Илона Маска. Разбор
И вот теперь космический корабль решил обратить свой взор в космос, где он пробирался через просторы Большого театра. Новая разборка произошла со SpaceX.
Представьте себе, что вы просыпаетесь рано утром в Москве, спокойно собираете чемодан, едете в аэропорт, проходите контроль безопасности и садитесь в самолет, который через 30 минут может приземлиться недалеко от Лос-Анджелеса. Другими словами, через четыре часа после утреннего кофе вы уже можете прогуливаться по Голливудскому бульвару. Звучит нереально, не так ли?
Но вместо аэропортов будут космопорты, а вместо самолетов — ракеты-вездеходы, разработанные компанией SpaceX.
Сегодня мы вновь окунемся в один из проектов Элона Маска, чтобы рассказать вам об удивительных технологиях, которые компания уже использует, и объяснить, почему SpaceX меняет правила игры в космосе и почему космос стал ближе к каждому из нас, чем когда-либо прежде! Мы хотели бы.
Присоединяйтесь к нам за чашкой чая и окунитесь в мир космических технологий.
Краткая история
В 2002 году Илон Маск продал платежный сервис PayPal компании eBay за 1,5 миллиарда долларов США. Илон владел примерно 11% акций, поэтому он получит от продажи около 180 миллионов долларов. Большую часть средств он вложил в SpaceX, небольшую космическую компанию, которую он основал в мае того же года.
Кто бы мог подумать, что человек, танцующий с маракасами в маленькой компании, к 2020 году станет самым богатым человеком на планете, что его космическая компания вырастет до 8 000 сотрудников и станет лидером в области космических запусков? Но в этой истории я забегаю вперед.
В 2002 году Элон почти ничего не знал о ракетостроении, и он совершил множество поездок в Россию! Хотите верьте, хотите нет, но он пытался купить наши ракеты. И не стандартный «Союз» или «Протон», а «Днепр», баллистическая ракета. Да, это действительно ракета, и она превращает что-то в радиоактивный пепел.
Покупая списанные ракеты со скидкой, г-н Маск дал своей компании начальный толчок и попытался на их примере научиться строить собственные ракеты.
Однако в начале 1990-х годов амбициозного американца сочли безумцем и выставили такую цену, что он решил полностью отказаться от этой идеи и сосредоточиться на разработке собственных ракет.
Маск считает, что стоимость материалов, используемых для создания ракеты, составляет всего 3% от общей стоимости производства, и что можно добиться значительной экономии, если рассмотреть весь цикл производства ракеты.
Так началась история первой ракеты компании — Falcon 1. Кстати, он назван в честь «Тысячелетнего сокола». А идея снижения стоимости запуска за счет собственного производства всех компонентов ракеты впоследствии привела к тому, что SpaceX научилась сажать первую ступень ракеты и полностью изменила рынок космических запусков.
Два года спустя Tesla выпустила седан Model S. Он привлек всех не только своей потрясающей производительностью, но и дизайном. За ним последовал роскошный внедорожник Model X. В 2017 году компания выпустила менее дорогой автомобиль Model 3.
Куда прилетит?
Первоначально предполагалось, что по мере приближения к Красной планете зонд начнет вращаться вокруг Солнца по эллиптической орбите, периодически приближаясь к Земле. Однако оказалось, что расчеты экспертов были несколько ошибочными. Tesla была запущена в космос с работающими двигателями. В то же время двигатели автомобиля остановились позже, чем предполагали ученые. Соответственно, траектория полета самого автомобиля также несколько изменилась. Сейчас электромобиль направляется к поясу астероидов, вращающихся между Марсом и Юпитером.
Ученые считают, что если в ближайшее время ничего не изменится, то болид выйдет на орбиту карликовой планеты Церера. После этого Tesla начнет самостоятельно двигаться по орбите вокруг Солнца в качестве полноценного космического объекта.
Цель запуска
Falcon Heb, которая была запущена в космос в прошлом году с аппаратом на борту, является самой мощной ракетой из существующих. Например, он может выводить полезную нагрузку весом до 64 тонн на низкую околоземную орбиту.
Falcon Heav была запущена в космос в прошлом году, чтобы продемонстрировать свою способность доставлять полезную нагрузку на орбиту Марса. Обычно новые ракеты испытываются с использованием обычных стальных или бетонных блоков в качестве полезной нагрузки. Илону Маску это показалось немного скучным. Поэтому он предложил, среди прочего, отправлять автомобили в безвоздушное пространство. Предприниматель считает, что это может стать хорошей возможностью разжечь интерес к космосу.
И, в конце концов, сам звездолет — космический корабль — уже летит в небе. Совсем недавно прототип ракеты SN10 смог пролететь 10 км, изменить угол наклона, скользить как аэроплан и успешно приземлиться на заданную точку.
Чего он добился запуском автомобиля в космос?
Электромобиль Tesla классифицируется как спутник космической миссии ВВС США. Военная организация сделала это заявление на своей странице в Twitter. Представители космической миссии заявили, что пока автомобиль находится на орбите, за ним могут следить специальные радары и телескопы.
Элон Маск запустил в космос электромобиль, вызвав огромный ажиотаж на просторах интернета. В рамках проекта появилось множество мемов.
Twitter не мог молчать.
На первый взгляд, это кажется забавной шуткой, но на самом деле это можно назвать довольно успешным пиар-ходом Tesla Motors, SpaceX и, конечно, самих причудливых предпринимателей.
Где сейчас автомобиль Тесла из космоса?
Перед запуском к электромобилю была прикреплена камера, которая вела прямую трансляцию в течение нескольких часов после его полета в космос. Однако через некоторое время он был отключен.
Благодаря недавно запущенному сайту whereisroadster.com мы точно знаем, где сейчас находится Tesla. На нем можно определить положение электромобиля на пространстве, где он находится. На сайте также можно узнать, как далеко автомобиль удалился от Земли и сколько времени осталось до того, как он достигнет Марса. Вы также можете узнать, с какой скоростью движется электромобиль.
В ответ на критику Маск заявил, что хотел вдохновить людей «возможностью чего-то нового в космосе» в рамках своего более широкого видения распространения человечества на другие планеты.7
Как выглядит пользовательский терминал для подключения к Starlink
Технология передачи данных Starlink не предусматривает прямого подключения гаджета пользователя и передачи сигналов на спутник. Для подключения к сети необходим специальный терминал с антенной и технической прокладкой.
В качестве отражателя сигнала используется небольшая параболическая антенна диаметром около 80 см. Он установлен на подвижном основании и самостоятельно настраивается на оптимальный угол для подключения к спутнику. Сигнал от антенны кодируется специальным маршрутизатором, к которому подключаются современные гаджеты проводным или беспроводным способом.
Способы подключения проводных или беспроводных устройств
Это делает пользовательские терминалы более дорогими и технически сложными, но, с другой стороны, они не требуют специальных навыков и знаний для их установки.
Единственное требование к установке — хороший обзор неба, а антенны можно устанавливать на быстро движущихся объектах, таких как автомобили, лодки и поезда.
Футуристический дизайн маршрутизатора Starlink
Стартовый комплект для подключения в настоящее время доступен по цене 499 долларов США. Пользователям гарантируется скорость соединения 50-150 Мбит/с и задержка сигнала 20-40 мс. Стоимость подключения составляет 99 долларов США в месяц.
Starlink Business доступен в более продвинутой корпоративной модели. Он включает в себя набор более мощных, высокопроизводительных антенн, обеспечивающих скорость передачи данных 150-500 Мбит/с. Стоимость этих пакетов превышает 2500 долларов США, а ежемесячная плата составляет 500 долларов США в месяц.
Starlink активно применяется не только в гражданских целях, но и в сотрудничестве с военными США. Первоначально компания планировала разрабатывать и запускать спутники двойного назначения, но отказалась от этой идеи. В настоящее время американские военные используют базовую инфраструктуру Starlink для установки коммуникаций и налаживания связи между различными подразделениями.
В результате компания смогла получить дополнительное финансирование проекта из государственного бюджета, но в то же время бросила тень на доверие к компании. Маловероятно, что сотрудничество Маска с правительством США позволит проекту стать по-настоящему массовым и позволит ему работать в недружественных странах.
Что мешает реализовать спутниковый интернет по всей планете
Тестовые измерения скорости в сети Starlink
1.Основная сложность в организации спутниковой передачи данных — высокий пинг. В начале проекта средняя задержка составляла не менее 500 мс. Это ужасно для проводного интернета и очень плохо для мобильного интернета.
Это существенно ограничивает сценарии использования Starlink Internet. Например, он может не подойти для геймеров и трейдеров.
Инженеры Starlink смогли минимизировать задержки сигнала за счет точной настройки оборудования, увеличения мощности передатчиков и создания распределенной сети для передачи данных.
Каждый спутник связывается с пятью «соседями», что позволяет перенаправлять часть трафика через «соседей». Это позволило свести к минимуму задержки сигнала и создать сеть с приемлемым пингом от 20 до 40 мс.
2. Вторым узким местом является пропускная способность отдельных ретрансляторов. Вторым узким местом является пропускная способность отдельных транспондеров, что требует запуска в космос тысяч спутников Starlink для обеспечения приемлемого пинга для среднего потребителя.
В настоящее время доступ имеет только ограниченное число пользователей, а полные соединения временно заблокированы. Распределенные сети могут обходить другие запросы, но не гарантируют стабильное соединение для всех пользователей в периоды пиковой нагрузки.
3. возникают вопросы космической логистики. С многоразовыми РН компании SpaceX график запусков может быть достигнут каждые две недели, и теоретически ракета может быть готова через несколько дней для второго запуска.
Даже при такой частоте запусков количество спутников в сети не может сразу достичь хотя бы 12 000, учитывая отказы и неисправности уже работающих модулей. Например, недавняя геомагнитная буря 4 февраля 2022 года уничтожила 40 спутников. Продолжительность события составила несколько часов, а опасность была оценена как G2 (умеренная) по пятиуровневому К-индексу. Длительные сильные штормы могут привести к серьезным повреждениям Starlink.
Для решения этой проблемы компания приступила к разработке многоразовой двухступенчатой сверхтяжелой ракеты Starship в 2019 году. В настоящее время это самый большой аппарат компании SpaceX, превосходящий по размерам существующие ракеты многих стран.
Сравнение размеров Starship и других пусковых установок сверхтяжелого класса
В течение последних 18 месяцев Starship активно тестирует прототипы. Компания надеется, что первый рабочий прототип будет готов не ранее 2024 года. После адаптации звездолета и вывода Starlink на орбиту, каждый запуск будет добавлять 400 новых спутников.
Помимо проблемы запуска спутников, существует также сложность их производства. В настоящее время имеется возможность производить до 10 рабочих единиц в день. Даже если удастся решить проблему запуска спутников в большом количестве, для производства необходимого количества модулей потребуется значительно увеличить масштаб производства.
Дорожник, снятый телескопом 0,43 м в обсерватории Дабо, Австралия, 8 февраля 2018 года, 16:29-16:50 (UTC), на расстоянии 550 000 км от Земли (лунное расстояние 1,4). Различия в яркости указывают на вращение.
Предсказания на будущее
Моделирование в течение 3 миллионов лет показало, что вероятность столкновения «родстера» с Землей составляет около 6%, а вероятность столкновения «родстера» с Венерой — около 2,5%. Эти вероятности столкновения схожи с вероятностью столкновения других околоземных объектов. Период полураспада испытанной орбиты был рассчитан примерно на 20 миллионов лет, но орбита значительно изменилась с тех пор, как аппарат приблизился к системе Земля-Луна в 2091 году.74
Маск изначально предполагал, что автомобиль может дрейфовать в космосе в течение миллиарда лет.13 По мнению химика Уильяма Кэрролла, солнечная радиация, космические лучи и удары микрометеоритов со временем нанесут структурные повреждения корпусу автомобиля. Радиация в конечном итоге разрушает любой материал с углерод-углеродными связями, включая компоненты из углеродного волокна. Шины, краска, пластик и кожа служат всего около года, в то время как детали из углеродного волокна служат значительно дольше. В конечном итоге, только алюминиевая рама, инертные металлы и стекло останутся неразрушенными метеороидами.75
