Eraettevõte SpaceX on alustanud tosina tuhande satelliidi võrgu kasutuselevõttu - see on inimkonna ajaloo suurim orbitaalkonstaabel. Esquire selgitab, miks see Internet on parem kui praegune ja miks tänane sündmus on ajalooline.
24. mail 2019 laskis SpaceX käivitada 60 satelliiti korraga, et pakkuda madala orbiidi orbiidil Internetti. Erinevalt eelmisest "Internet orbiidilt" pole see kaugete kohtade jaoks ebamugav lahendus, kus muud võimalust lihtsalt pole. SpaceX plaanib ära võtta umbes pooled kliendid ülejäänud pakkujatest kogu maailmas - madalama hinna ja suurema kiiruse arvelt. On täiesti võimalik, et tema ja tema "satelliidi" konkurendid saavad 4G ja traadiga Interneti välja pigistada.
Miks on satelliit-internet tänapäeval palju halvem kui tavaline internet?
Globaalne võrk jõuab enamiku Venemaa elanike koju fiiberoptiliste liinide kaudu. See on üsna kiire "tarnija", kuid see sobib ainult suure asustustihedusega kohtadesse, näiteks nõukogude stiilis linnadesse. Üle poole maailma elanikkonnast elab hoopis teisiti, väljaspool linna või äärelinnas - mõõduka asustustihedusega madala kõrgusega hoonetes. Ja see ei kehti ainult India ja nii edasi, vaid ka näiteks Ameerika Ühendriikide kohta. Selliste riikide elanikel pole korteritesse kolimise väljavaateid sageli: näiteks Ameerikas nähakse inimese kohta ette 77 ruutmeetrit elamispinda - 200-ruutmeetrised linnakorterid lähevad lihtsalt liiga kalliks. Madalates hoonetes on kaablit tõmmata majanduslikult mõttetu - klientide tihedus on väike.
Sellistes kohtades aitab 4G välja. Kuid selline traadita Internet võib olla kas kallis (nagu USA-s, kus selle eest võetav arve võib ületada 50 dollarit kuus) või piiratud levialas (nagu Venemaal). Põhjus on see, et suhteliselt lühikese raadiolaine abil on tõesti võimalik saavutada väga suur sidekanali läbilaskevõime. Kuid lühikesed raadiolained on atmosfääris tavaliselt paremini imenduvad - see tähendab, et tõeliselt lairiba traadita Interneti torne tuleb paigaldada väga sageli. Ameerika Ühendriikides maksab selle eest jõukas tarbija. Venemaal ei saa tarbija nii palju maksta, nii et tema 4G-Internet lõpeb sageli otse linna ääres.
Reklaamvideo:
Kaabel: pääste või mannekeen?
Tavalise 4G repiiteriga torn katab suurema ala, seda suurem on selle kõrgus. Üsna kaua aega tagasi arvasid paljud ettevõtted: miks mitte tõsta "torni" kosmosesse? Geostatsionaarsel orbiidil (~ 36 000 km) pole õhku, raadiolained on nõrgalt neeldunud. Seda orbiiti nimetatakse seetõttu geostatsionaarseks, kuna sellel asuv satelliit ripub pidevalt ühe ja sama koha kohal maapinnal ning katab mõnikord peaaegu poole maakerast. Juba 1990ndatel alustati tööd sellise satelliit-Interneti loomiseks, ehkki märgatavaid praktilisi tulemusi hakati tegema alles 21. sajandil.
Kuid see oli sujuv ainult esitluste paberil. Päris elus suundub kliendi jaoks mõeldud andmepakettidega raadiosignaal kõigepealt teenusepakkuja serverilt Maal satelliidile geostatsionaarsel orbiidil ja sealt edasi tagasi kliendi juurde. 36 000 pluss 36 000 - kokku 72 000 km, juba veerand kerget sekundit. Praktikas näitavad Ameerika Ühendriikide valitsusasutuste mõõtmised, et pilt on veelgi halvem: satelliit-Interneti-andmetega paketi möödumisel on viivitus keskmiselt 0,6 sekundit. Sellise viivitusega videovestlus või veebimäng pole tõsine. Massiklient sellise pakkuja juurde ei pöördu ja kus massklienti pole, ei saa hinnad definitsiooni järgi madalad olla. Selle tulemusel on satelliit-Internet mitte ainult aeglane, vaid ka väga kallis - mitu korda kallim kui 4G või kaabel.
Alumine ja alumine
SpaceXi 24. mail 2019 käivitatud 60 satelliiti on pärit väga erinevast tõust. Need on suhteliselt väikesed (igaüks 227 kg) sõidukid, mis on varustatud tasapinnalise antenniga, mis on üles ehitatud järk-järgulise antennimassiivi põhimõttel - mis võimaldab neil programmiliselt kontrollida raadiolainete kiirguse suunda ilma oma antenni füüsilist asukohta muutmata. Kõige tähtsam on see, et nad ei riputa valitud planeeditüki kohal liikumatult 36 000 km kaugusel, vaid pöörlevad selle ümber 440–550 km kõrgusel, umbes ISS-i kõrgusel. See on 60–80 korda madalam kui olemasolevatel satelliit-Interneti-süsteemidel, mis tähendab, et signaali edastamise viivitus on potentsiaalselt 60–80 korda väiksem - SpaceXi arvutuste kohaselt ei ületa see sekundi 25 tuhandikku sekundist, võrreldes vähemalt 600 tuhandiku sekundiga "geostatsionaarse" satelliit-Internetiga. …
See toob kaasa mitu väga olulist tagajärge korraga. Esiteks on nii väikese viivitusega juba võimalik massitarbija kätte võtta. USA valitsuse regulaatori FCC tehtud mõõtmised näitavad, et keskmise USA kaabelteenuse pakkuja jaoks on tüüpiline viivitus 25 tuhandikku sekundist. Teiseks, edastades andmeid kümneid kordi väiksema viivitusega, on võimalik neid edastada palju kiiremini - see tähendab, et üks SpaceX-i satelliit suudab teenindada rohkem kliente kui üks traditsioonilise "geostatsionaarse" Interneti satelliit.
Kokku kavatseb SpaceX kosmosesse lasta 11 943 satelliiti - 1584 orbiidil 550 km, 7 518 340 km ja 2841 1150 km. Ameerika Ühendriikide võimud on juba saanud nende kaatrite jaoks loa. Kõrgemad satelliidide ešelonid toimivad vahendajatena madalamate ešelonide satelliitidele - kasutades ära atmosfääri puudumist, edastavad nad andmeid maapealsetest serveritest ülikiirete lasersidesüsteemide kaudu.
Siiani on alustatud vaid kuus tosinat katsesatelliiti - orbiidile, mille kõrgus on 440 km, kust nad tõusevad järk-järgult oma mootoritega, mis väljuvad krüptoonist, 550 km. Nende töö eesmärk on saada kogemusi maapealsete terminalidega, mis tegelevad esmakordselt selliste madala orbiidi orbiidil olevate Interneti-satelliitidega. Terminal on kokkuvolditud sülearvuti suurune lõppseade, mis võtab signaali vastu satelliidilt - ja mille kaudu see signaal edastatakse kliendiseadmele, ruuterile, sülearvutile või personaalarvutile.
Tänapäeva geostatsionaarsetel orbiitidel asuvad Interneti-satelliidid on võimelised teenindama kuni 1200 samaaegset maapealse kliendi ühendust. Kui palju SpaceX-i satelliite teenindada suudab, on endiselt ebaselge - madalam kõrgus muudab nende töö ühelt poolt lihtsamaks ja teiselt poolt raskemaks, sest nad liiguvad pidevalt maapealse kliendi suhtes ja vahetavad seda ühelt satelliidilt teisele. Kuid isegi kui satelliit suudab "tõmmata" ainult 1200 ühendust korraga, suudab tosin tuhat satelliiti teenindada enam kui 14 miljonit terminali.
Iga kanali kiirus SpaceXi juht Elon Musk määras 1 gigabiti sekundis. Lairibaühendused on tänapäeval tavaliselt 20 megabitti sekundis. See tähendab, et üks terminal võib teoreetiliselt pakkuda sidet kümnete maapealsete seadmetega, mis on ühendatud näiteks tavalise ruuteriga, mis on ühendatud terminaliga, mis võtab vastu signaali SpaceX-i satelliidilt. Seetõttu võib teoreetiliselt selline satelliitide tähtkuju teenida sadu miljoneid kasutajaid.
SpaceX hindab aga iga satelliidi võimalikku ühenduste arvu palju optimistlikumalt. Ettevõte usub, et suudab korraga teenindada 50% kõigist planeedil Maa ühendatud Interneti-ühendusega seadmetest. Teisisõnu, võtke olemasolevate pakkujate käest ära pool maailmaturult. Pealegi loodab SpaceX tänu gigabaidisele kiirusele ja suhteliselt madalale hinnale 10% kogu Interneti-liiklusest isegi suurtes linnades - st rünnata otse kaabel- ja 4G-operaatoreid seal, kus nende infrastruktuur on kõige paremini arenenud.
Miks soovib SpaceX olla suurim pakkuja Maal?
Nii on vaid ühe ettevõtte globaalne satelliit-Internet täna suunatud juba 50% -ni kogu globaalsest Interneti-ühenduse turust. Me räägime enam kui miljardist kliendist, kellel on vastav müügimaht. Wall Street Journalile lekitatud andmete kohaselt loodab SpaceX saada 2020. aastate teisel poolel äriturul kosmoselaevade maailmaturult 5 miljardit dollarit tulu (Roscosmose poolteise aastaeelarve võrdluseks) ja satelliit-Internetist - 30 miljardit dollarit. SpaceX unistab, et kasvab kosmosekabiinist millekski globaalse monopoolse pakkujana, mis on planeedi suurim.
Esiletõstetud kollase värviga - SpaceXi kavandatud käivitustulu on roosa värviga esile tõstetud - alates Interneti-teenuste globaalse turu hõivamisest.
Selle Napoleoni ambitsiooni peamine põhjus on üsna lihtne. Elon Musk kavandab inimeste lende Marsile - tema ettevõtte ehitatava korduvkasutatava Starshipi süsteemi abil. See on kombinatsioon raketi väga suurest (kaaluvad tuhandeid tonne) esimesest astmest ja teisest astmest, mis on ühtlasi ka kosmoseaparaat. Selle kosmoselaeva sisemine maht on üle 800 kuupmeetri, rohkem kui ISS-is. Musk saab sellise laeva ja vedaja väljatöötamise lõpule viia, kuid ta saab selle tagasi teenida ainult siis, kui on väga suur nõudlus.
Kosmoseturu igasugune analüüs näitab, et tänapäeval sellist nõudlust pole: Falcon 9-d, mis tõstevad kuni 20 tonni, saavad hakkama kõigi praeguste tellimustega, jättes Venemaa raketid alles hiljuti kuulunud kosmoselaevade turult. Praegune turg on Starshipi-suguse koletise jaoks lihtsalt liiga väike ja SpaceX-l pole muud valikut, kui luua kunstlikult nõudlus sellise tohutu laeva järele.
Starlink satelliit-Interneti-süsteem, nagu ettevõte seda nimetab, nõuab madala orbiidi orbiidil olevate satelliitide tõttu suurt hulka satelliite - muidu jätab ühe satelliidi väljumine silmapiirist kliendi ilma kommunikatsioonita. Pärast mõneaastast kasutamist pärast gaasimolekulide pidurdamist 350 km kaugusel asuvad satelliidid satuvad atmosfääri ja põlevad seal, tagades sellega, et orbiidil pole ohtlikku kosmoseprahti. Ja see tähendab, et tähtkuju säilitamiseks on vaja igal aastal käivitada paar tuhat uut satelliiti. Falcon 9 võib käivitada 60 neist satelliitidest korraga, kuid Starship on mitu korda suurem ja võimsam - see suudab käivitada sadu selliseid seadmeid ühe käivituse kohta.
Tegelikult on SpaceXi globaalne satelliit-Interneti-projekt kirvespuder - projekt, mille käigus kavala Aafrika põliselanik tahab panna ülejäänud inimkonna oma kallite Marsi projektide eest maksma. Kui aga uue madala orbiidi orbiidil oleva Interneti-kiirus osutub lubatutele lähedaseks ja hind on mõõdukas, siis pole meil vaevalt põhjust Elon Muski triki üle kurta. Lõppude lõpuks võivad needused riigi aeglase interneti jaoks muutuda minevikuks: Venemaa on suur riik ja lihtsalt geograafia tõttu langeb see kindlasti uue satelliit-Interneti-süsteemi levialale.
Muidugi erineb reaalne turg õpikute vabaturust selle poolest, et see pole peaaegu vaba. See tähendab, et meie valitsusasutused ei pruugi lihtsalt lubada SpaceXil oma vastuvõtvate kliendi seadmeid meie riigis müüa ja seeläbi blokeerida ettevõtte jõupingutused koos meiega. Sellegipoolest ei saa arengut niimoodi peatada: paljud mängijad on juba teatanud oma kavatsusest luua Starlinkiga sarnased süsteemid, sealhulgas sellised suured nagu Amazon.
Muide, Roskosmos teatas ka oma kavatsusest juurutada sarnaste ülesannetega satelliidisüsteem "Sfäär" (satelliite on seal aga kakskümmend korda vähem). Kuigi arvestades selle ettevõtte loodud satelliitide tehnilist taset, ei paneks me neile liiga suuri lootusi. Ja veel Roskosmose teos "Ja me saame ka!" näitab, et varem või hiljem, kui me seda niimoodi ei pese, tuleb meie riiki madala orbiidi orbiidil olev satelliit-Internet.
Aleksander Berezin
