Для чего нужны спутники илона маска
Как работает спутниковый интернет Starlink от Илона Маска. В России он будет?
Илон Маск презентует электромобили, запускает в космос ракеты и планирует высадку на Марс. Но помимо этого, он может изменить принцип подключения и работы интернета.
Это спутниковый интернет, с которым сеть станет доступна в любой точке мира, а подключаться он будет по-другому, без провода Ethernet.
Попробуем разобраться, как он работает — и что там с перспективами в России.
Что такое Starlink?
Спутники Starlink в космосе.
Starlink — это глобальная спутниковая система, которая придет на замену сотовым вышкам и обеспечит сетью весь мир. Разрабатывает ее производитель космической техники SpaceX.
Впрочем, даже на суше с высокоскоростными сетями большие проблемы. 4G доступна лишь 43% населения Земли, а отсутствие Wi-Fi в мелких населенных пунктах – обычное дело. Спутники решат эту проблему. «Большая часть Земли будет покрыта сетью к концу этого года, а в следующем году – вся», – писал Илон Маск в феврале 2021-го в Twitter.
SpaceX планирует отправить в космос 12 000 спутников и разместить их равномерно над всей Землей.
Планы насчет спутникового интернета настолько грандиозные, что компания рассматривает возможность провести его на Марсе, когда там высадится.
«Если вы отправите миллион человек на Марс, им понадобится возможность общаться. Я не думаю, что люди, отправляющиеся на Марс, будут довольны какими-то ужасными старомодными радиоприемниками. Они захотят взять свои iPhone или Android», — говорил президент компании Гвин Шотвелл в 2016 году.
Как SpaceX запустит спутники и можно ли их увидеть в небе?
Огни спутников будут видны невооруженным глазом.
12 000 спутников Starlink заменят сотовые вышки проведут интернет по всей Земле равномерно.
Движение спутников Starlink.
Их удаленность от Земли составит 350 км. Для сравнения, расстояние между Землей и Луной составляет 384 400 км.
Найти их в небе можно с помощью сайта разработчика Джеймса Дарпиниана. Он создал 3D-модель Земли, на ней показывается, когда можно увидеть пролетающие спутники Starlink в любой точке мира.
Откройте доступ к геолокации или просто укажите свой адрес. Сайт покажет, в какое время вы сможете увидеть спутники Starlink.
В Москве в Савеловском районе спутник Starlink был виден 15 марта в 20:23.
Как развивается инфраструктура Starlink?
Вес одного спутника Starlink составляет всего 260 кг. Благодаря легкости и компактности на одну ракету SpaceX Falcon 9 может поместиться 60 таких аппаратов. Заряжать их не нужно, на орбите каждый спутник питается от собственной солнечной батареи.
Ракета Falcon 9. На ней спутники Starlink отправляются на арбиту. В 2021 году она уже дважды доставляла спутники в космос, всего рейсов было 22.
Процесс подключения к интернету со Starlink также изменится. Для его подсоединения нужно будет установить небольшую спутниковую антенну у себя дома, чтобы принимать сигнал и передавать его роутеру.
Starlink поможет с установкой антенны. Компания выпустила приложение для Android и iOS, которое поможет вам выбрать лучшее местоположение с помощью дополненной реальности.
Спутниковая тарелка Starkink.
Проблема для Starlink — погодные условия. «Мы рекомендуем устанавливать спутники Starlink в таком месте, чтобы избежать скопления снега и других подобных препятствий, закрывающих поле обзора. Сильный дождь или ветер также могут повлиять на ваше спутниковое интернет-соединение, потенциально приводя к снижению скорости или редкому отключению», — говорится на сайте компании.
Каким будет интернет от Илона Маска?
«Пользователи могут рассчитывать на скорость передачи данных в 50-150 Мбит/с и задержку сигнала в 20-40 мс в ближайшие несколько месяцев», — говорится на сайте Starlink.
Это не максимум, который компания может предложить. По мере совершенствования инфраструктуры параметры интернета будут увеличиваться.
«По мере запуска большего количества спутников, установки новых наземных станций и улучшения сетевого программного обеспечения, скорость передачи данных, задержки и время безотказной работы значительно улучшатся», — сообщается на сайте компании.
Скорость скачивания составляет около 80 Мбит/с, и она существенно выросла с сентября. Кроме того, это в принципе достойный показатель на фоне других спутниковых провайдеров. К примеру, операторы Viasat и HugheNet обеспечивают лишь четверть от этого.
Starlink против двух спутниковых провайдеров. Скорость передачи данных многократно выше.
Задержка в среднем составляет 42 мс. Это чуть больше, чем обещала SpaceX в рамках бета-теста, и в два-три раза больше, чем у большинства наземных сетей. Только это чуть ли не в 20 раз ниже, чем у тех же спутниковых провайдеров HughesNet и Exede.
Starlink совершенствуется с каждым месяцем — скорость загрузки и выгрузки данных растет с каждым месяцем.
Когда весь мир перейдет на Starlink?
Программа бета-тестирования спутникового интернета уже идет.
На первом этапе он был доступен жителям северной части США и южной части Канады. С 20 января SpaceX расширила зону покрытия сети — она начала принимать заявки на подключение по всей Канаде и Великобритании.
SpaceX запустила уже 1323 спутников Starlink на орбиту. Первая партия была отправлена в мае 2019 года, а последняя — в марте текущего. Туда она доставляется с помощью ракеты-носителя Falcon 9.
У компании есть план поэтапного расширения зоны покрытия спутникового интернета. Starlink уже зарегистрировала дочерние компании Starlink в Австрии, Австралии, Аргентине, Бразилии, Франции, Чили, Колумбии, Германии, Греции, Ирландии, Италии, Мексике, Нидерландах, Новой Зеландии, на Филиппинах, в Южной Африке и Испании. России в списке нет.
Есть ли конкуренты у Starlink?
Starlink — безальтернативный лидер в плане развития спутникового интернета и реализации планов. При этом, в мире есть компании, теоретически способные составить конкуренцию проекту Илона Маска.
OneWeb — главный и пока единственный конкурент Starlink.
Достижения этой компании скромнее. В декабре она отправила на орбиту 36 новых спутников, а всего у нее их 110. Это в 10 раз меньше, чем у Starlink (1323 спутника).
Спутник OneWeb.
На них компания запустит новые спутники. В 2022 году она планирует приблизиться к Starlink по числу спутников на орбите и увеличить их их количество на 648 единиц. С учетом 110 имеющихся их общее число составит 758.
До 2020 года OneWeb считалась российской компанией. Она сотрудничала с местной спутниковой системой «Гонец». У нас в стране ей не дали законно работать.
В течение трех последних лет ее заявка на получение нескольких полос частот неоднократно обсуждалась в Государственной комиссии по радиочастотам России (ГКРЧ). В итоге она была отозвана до получения дополнительных сведений о проекте.
Почему в России работа Starlink запрещена?
В декабре 2020 года Правительство Российской Федерации внесло в Госдуму постановление о штрафах для операторов, которые используют иностранные спутниковые системы связи.
Его уже назвали «законом против Starlink». Согласно законопроекту, за пользование иностранными спутниковыми системами связи физические лица будут оштрафованы на сумму от 10 до 30 тысяч рублей, а для юридических сумма может достигать 1 миллиона рублей.
Впрочем, и без «закона против Starlink» пользование интернетом от Илона Маска на территории нашей страны незаконно.
Запрет связан с тем, что российские службы не смогут контролировать трафик, проходящий через Starlink, OneWeb и аналоги, а значит, этими сетями смогут пользоваться злоумышленники.
Поэтому остается выбирать между двумя вариантами выхода: запретить пользование услугами зарубежных провайдеров или осуществлять подключение через отечественных операторов. Так у российских служб хотя бы будет доступ к трафику.
Интернету Илона Маска помешают появиться в России?
Пока радикальных мер насчет работы всемирных спутниковых систем на территории России не принималось, но по мере развития технологии ситуация может измениться.
Принцип передачи сигнала сети изменится. Логично, что под технологии подстроится и законодательство. Однако для России сохраняется одна проблема — она желает отделить свою сеть от остального мира.
Спутники войны. За что Starlink Илона Маска любят в Пентагоне
Лёгкие и дешёвые спутники, которые не так просто сбить, — как раз то, о чём давно мечтает американская армия.
Вот так выглядит перед стартом то, что потом вереницами устремляется в небо. Это самая первая «упаковка», отправлена в космос в мае 2019-го. 60 штук по 227 килограммов каждая. Все вместе 13 тонн. Более поздние версии чуть потяжелели — 260 килограммов.
Полюбопытствуем, что имеется в комплекте. Во-первых, уникальный ионный двигатель на криптоне. В SpaceX не без гордости отмечают, что на этом газе на сегодняшний день ничто больше не летает. Во-вторых, единственная солнечная панель. И в-третьих. Сразу четыре фазированные антенные решётки. А что это такое? Это такой радар, которым оснащён, например, российский Су-57 — истребитель пятого поколения. Точнее — это даже целый кластер из множества маленьких радаров, и у каждого есть свой приёмник и свой передатчик. Они могут одновременно обозревать пространство, искать и находить цели, уводить от помех и создавать помехи кому-нибудь другому.
Кстати, подобная антенна была у самолёта-«призрака», обстрелявшего «тропу Хо Ши Мина» во время войны во Вьетнаме. Это был — и есть — Lockheed AC-130 Spectre — летающая батарея поддержки сухопутных войск на поле боя. В его послужном списке значатся также война в Персидском заливе и бой под Хашамом — крупное боестолкновение во время гражданской войны в Сирии.
Lockheed AC-130 Spectre. Фото: © Википедия
Так вот на этом самом «призраке» не далее как в ноябре-декабре 2019 года тестировали систему Starlink. И не на нём одном. Той же прошлой осенью военные остались довольны скоростью загрузки данных через спутники SpaceX на борту военно-транспортного самолёта C-12J Huron — 610 мегабит в секунду. В ВВС США отметили, что это значительно лучше, чем тот Интернет, который у них есть сейчас.
Beechcraft C-12J Huron. Фото © Wikipedia
А сейчас у Пентагона есть собственная спутниковая система SATCOM — десять аппаратов, которые запускали начиная с 2007 года. У каждого из них стартовая масса — без малого шесть тонн. Такая солидность военным не нравится: слишком лёгкая мишень. Да и стоят недёшево: иногда один — 600 миллионов долларов, иногда сразу три — за миллиард с небольшим.
И тут появляется Илон Маск и обещает за десять миллиардов предоставить 12, а то и 20 ТЫСЯЧ небольших спутников с большими возможностями. Ничего удивительного, что он оказался как нельзя более кстати: армия США буквально умоляет коммерческих провайдеров помочь им с быстрой, недорогой и круглосуточной связью — и не только для слежки и разведки, а в первую очередь — для бойцов в полевых условиях.
Сотрудничество SpaceX с военными — совершенно официальное, происходит в рамках программы исследовательской лаборатории Военно-воздушных сил США Global Lightening. Более того, в декабре 2019 года управление стратегического развития и экспериментов ВВС заключило контракт со SpaceX на 28 миллионов долларов на тестирование спутников Starlink в военных целях. А в мае компания подписала с американской армией соглашение о совместных исследованиях и разработках.
Взаимодействие рассчитано на три года. За это время предстоит выяснить в числе прочего, какое наземное оборудование понадобится для полноценной работы системы.
Этот вопрос уже решается: работающая на оборону технологическая компания L3Harris заключила контракт на доработку военных наземных терминалов связи, чтобы обеспечить их совместимостью не только со Starlink, но и с Telesat и O3B: военные добиваются возможности подключаться к разным провайдерам.
Это ещё не всё. Илон Маск вдохновил знаменитое управление Пентагона — DARPA — то самое, которое основали после запуска Советским Союзом первого искусственного спутника Земли. И которое создавало первую в мире компьютерную сеть ARPANET — будущий интернет. Теперь ведомство запустило проект Blackjack — «Чёрный валет», который уже окрестили военной версией «Старлинка». Идея в том, чтобы поймать планету в сеть коммерческих спутников Министерства обороны США. Эта сеть пока что представляется далеко не такой плотной, как предложенная Маском: к 2022 году намечено запустить около 20 аппаратов. Зато у «Блэкджека» есть другой козырь — возможность связи между спутниками: у Starlink такого пока что нет, можно передавать данные только на Землю.
В любом случае, по мнению военного эксперта Алексея Леонкова, развёртывание на орбите армии спутников Starlink — одна из попыток той самой милитаризации космоса, по поводу которой российская сторона не раз высказывала беспокойство и неодобрение. 12 тысяч спутников связи могут однажды обернуться 48 тысячами радаров, считает он.
Я думаю, что «халявный» интернет был прикрытием, сами понимаете, бесплатный сыр только в мышеловке. Для России это тревожная ситуация, а для мира — опасная
По словам специалиста, спутники SpaceX способны воздействовать на другие космические аппараты с помощью миллиметровых волн и выводить их из строя. А это значит, что в один прекрасный момент может оказаться, что Starlink — наше всё.
Представьте, что кто-то вывел на орбиту 12 тысяч спутников и они воздействовали кратковременно на все спутники конкурентов, которые осыпались и перестали работать, то есть не отвечают ни на какие сигналы. Соответственно, спутниковая связь и сигнал присутствуют только у этих спутников. Поэтому вы получаете такого естественного монополиста, и без него у вас ничего работать не будет
По мере разрастания сети Starlink всё более актуальными для России становятся спутники-инспекторы, которые следят за порядком в отечественной орбитальной группировке, уверен Леонков. Кроме того, он не исключил, что в какой-то момент придётся искать и управу на Starlink.
Возможность блокировать их сигналы, конечно, существует. Американские специалисты не раз писали, что основной опасностью для таких спутниковых систем являются комплексы РЭП (радиоэлектронного подавления. — Прим. Лайфа) российского производства
Эксперт считает вполне вероятным и самый «пиковый» случай — акт агрессии со стороны США при помощи спутников SpaceX.
А между тем на июль 2020 года в США намечены новые испытания боевых возможностей Starlink — на этот раз на самолёте-заправщике KC-135 Stratotanker. Его изначально создавали для заправки бомбардировщиков типа В-52. Но функции крылатой машины этим не ограничиваются: это полноценный воздушный командный пункт на случай уничтожения наземного.
Starlink: как сверхскоростной интернет покоряет космос
SpaceX запускает спутники на орбиту партиями по 60 штук с мая 2019 года, причем в марте 2021-го таких запусков было четыре. Каждый спутник весит 260 кг, а ступень для их запуска рассчитана на 100 миссий: каждый раз она возвращается на плавучую платформу Of Course I Still Love You («Конечно, я все еще люблю тебя») в Атлантическом океане, в 630 км от мыса Канаверал.
Все это — в рамках миссии Starlink 22, очередной амбициозной затеи Маска.
Зачем это нужно
Идея состоит в том, чтобы окутать сетью из небольших телеком-спутников всю планету на низкой околоземной орбите — в 500-2000 км от поверхности. Один спутник покрывает небольшую территорию, например, размером с Аляску. Поэтому их запускают группами для покрытия определенной территории. Успех какого-либо низкоорбитального проекта приведет к полному изменению телеком-инфраструктуры во всем мире.
Финансовым драйвером является потенциальный рынок — малоосвоенные территории с плохим интернет-покрытием, сложным ландшафтом или нахождением в океане. Например, только население Африки, по данным ООН, составляет 1,3 млрд или 16,7% населения Земли.
Технология производства возвращаемых ракет многократного использования кардинально изменит стоимость и возможность реализации сетки из тысяч интернет-спутников. Банкротство LeoSat и OneWeb оставляет на рынке единственного лидера — американскую компанию Илона Маска StarLink и, как известно, коммерческое производство ракет многократного использования также успешно стартовало под руководством Маска.
OneWeb — более успешный британский проект, запущенный в 2012 году экс-сотрудником Google Грегом Уайлером.
OneWeb успела выполнить три запуска: в 2019, 2020 и 2021 году. Последние два — совместно с Россией: с космодрома «Байконур», при помощи ракеты-носителя «Союз-СТ-Б». Однако Россия приостановила сотрудничество, и оставшиеся запуски пока под вопросом.
Как сейчас обстоят дела со спутниковым интернетом
Недорогой широкополосный интернет в труднодоступных местах за счет группировки спутников ━ ближайшая американская реальность. Проекты спутниковой связи существуют уже не один десяток лет. Согласно UCS Satellite Database, в начале 2020 года на орбите Земли насчитывалось более 2 600 активных спутников.
Новое поколение коммуникационных спутников на негеосинхронных орбитах (NGSO) — низкой околоземной орбите (LEO) и средней околоземной орбите (MEO) — активно запускалось в космос за последний год. Аналитики McKinsey прогнозируют производство и запуск спутников в беспрецедентных масштабах.
И даже в случае провала крупнейших телеком-проектов на низкой околоземной орбите в течение ближайших десяти лет будет запущено 50 тыс. активных спутников.
Как SpaceX планирует захватить мир
После банкротства OneWeb единственным активным и масштабным проектом является StarLink.
Каждый спутник весит 260 кг и имеет конструкцию из плоских панелей для максимально компактного размещения на ракете Falcon 9. Спутники оснащены четырьмя антеннами с фазированной решеткой и ионными двигателями на криптоне.
Анимация, созданная Дэном Олтрогге из Analytical Graphics, показывает 57 тыс. запланированных спутников, запускаемых на орбиту вокруг Земли с 2017 по 2029 год. Большинство запланированных спутников будут принадлежать компании Илона Маска StarLink. Каждая точка в анимации представляет один спутник.
Сколько стоит интернет от Starlink
По состоянию на конец марта 2021 года в мире насчитывают 10 тыс. пользователей Starlink. К 2027 году их число вырастет до 42 тыс.
Главные конкуренты StarLink
Iridium Communications
Компания SpaceX получила контракт на запуск всех спутников следующего поколения Iridium NEXT. Запуски проводились с использованием ракеты Falcon 9, и за 2017-19 годы количество модернизированных спутников на орбите достигло 75 штук.
В январе 2020 года спутниковый кластер Iridium Communications был сертифицирован для использования в Глобальной системе оповещения о бедствиях и обеспечения безопасности на море (GMDSS). Сертификация положила конец монополии американской компании Inmarsat с 1999 года.
GalaxySpace и правительство Китая
Амбиции создания флота спутников есть у китайской компании GalaxySpace. В январе 2020 года GalaxySpace запустила первый широкополосный интернет-спутник на низкой околоземной орбите со скоростью передачи трафика 24 Гбит/с, но только для китайских пользователей. Это первый частный спутниковый проект в стране, который оценивают в 8 млрд юаней ($1,2 млрд).
В сентябре 2020 года правительство Китая подало заявку в Международный союз электросвязи (ITU) на программу запуска 12 992 низкоорбитальных спутников. Всего, по последним прогнозам, в ближайшие годы планируется развернуть сеть до 100 тыс. спутников, а суммарные инвестиции в инфраструктуру составляют 100 млрд юаней ($15,4 млрд).
Однако одна из основных проблем частной космической отрасли в стране — в том, что компании не покрывают всей необходимой цепочки, в отличие от Starlink с ее разработкой, производством, запуском и дистрибуцией.
GalaxySpace стремится решить эту проблему: строит завод по производству 500 спутников в год, предоставляет услуги спутниковой связи и развивает сети 5G.
Amazon
Успех Илона Маска не дает спать спокойно и Amazon. В рамках проекта Джеффа Безоса, известного как Kuiper, планируется вывести на низкую околоземную (от 590 до 630 км) орбиту 3236 спутников. Они будут обеспечивать скорость трафика до 400 Мбит/с. Amazon заявляет, что развернет спутники в пять этапов, при этом услуги широкополосной связи начнутся после того, как на орбиту будет выведено 578 спутников. Однако пока это только планы, хотя у другого проекта Безоса — Blue Origin — есть собственная ракета многократного использования New Shepard.
Telesat и правительство Канады
Полноценное покрытие обещают во второй половине 2024-го. Ранее компания заявила о намерении увеличить количество спутников до 500, а их суммарная пропускная способность составит 15 Тбит/с. Для запуска задействуют ракеты Blue Origin и других компаний.
Как развивается спутниковый интернет в России
Помимо запусков спутников OneWeb, Россия еще в 2019 году планировала развивать сеть спутниковой связи совместно с Китаем. В рамках программы предполагалось сотрудничество спутниковой системы «Гонец» (дочерняя компания госкорпорации «Роскосмос») и Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC).
Проект Hongyun предполагает развертывание сети спутников на орбите высотой 1 000 км, чтобы сигнал был доступен из любой точки мира. Часть китайских спутников предполагалось запустить при помощи российских ракет-носителей «Союз» с самарского центра «Прогресс». Завершение программы намечено на 2025 год.
В июле 2020-го на целевую геопереходную орбиту (высота около 200 км) доставили спутники связи «Экспресс-80» и «Экспресс-103». Они построены на базе более ранних моделей в партнерстве с Thales Alenia Space. Спутники будут обеспечивать не только интернет, но и фиксированную и подвижную связь, а также цифровое ТВ.
С 2022 по 2024 годы российские власти планируют развернуть военные системы связи и разведки с помощью спутников. Они будут отслеживать ракетные пуски и малые космические аппараты других стран. Программу запустят в рамках создания Единой космической системы (ЕКС). В 2023 году, после запуска третьего этапа, начнется развертывание высокоорбитальной космической системы разведки.
Чем опасны спутники на орбите
Одна из проблем массовых запусков спутников — космический мусор на орбите. Он образуется из обломков устройств, которые вращаются на орбите. По данным Европейского космического агентства, всего на орбите Земли находится около 3200 сломанных спутников, которые летают с огромной скоростью. Это представляет опасность для других спутников, орбитальных станций и космических ракет. В SpaceX заявляют, что неисправные спутники должны сойти с орбиты или сгореть в атмосфере Земли. Правда, на это уйдет до пяти лет.
Есть и другие проблемы. В конце 2020 года Федеральная комиссия по связи США (FCC), по просьбе компании Viasat (американская медиагруппа, осуществляющая спутниковое вещание), начала проверку спутниковой сети Starlink на предмет возможной экологической угрозы.
Ракеты-носители, которые выводят спутники на орбиту, выбрасывают в атмосферу вредные химикаты, которые разрушают озоновый слой. Маск с обвинениями не согласился и заявил, что, скорее, «Starlink представляет опасность для доходов Viasat».
Наконец, и ракеты, и спутники усиливают световое загрязнение — световые помехи, которые мешают астрономам наблюдать за космическими объектами.