ПРОЕКТ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ STARLINK Текст научной статьи по специальности «СМИ (медиа) и массовые коммуникации»

УДК 004.056.53

Ишкулов Э.Р. студент 4 курса Сиротин И.В. студент 4 курса Прянишников Н.А. студент 4 курса

Факультет «Телекоммуникаций и Радиотехники»

ФГБОУ ВО ПГУТИ Россия, г. Самара Sirotin I.V. Ishkulov E.R. Pryanishnikov N.A.

year student

Faculty of " Telecommunications and Radio Engineering" Volga State University of Telecommunications and Informatics

Russia, Samara

ПРОЕКТ СИСТЕМЫ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ STARLINK

Аннотация: Данная статья посвящена развертыванию проекта спутниковой связи STARLINK, от компании SpaceX. Проблемы ее реализации, в том числе и с экономической стороны.

Ключевые слова: Спутники, Starlink, SpaceX, околоземная орбита.

PROJECT OF STARLINK SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM

Abstract: This article is devoted to the deployment of the project satellite communications STARLINK, from the company SpaceX. Problems of its implementation, including from the economic side.

Keywords: Satellites, Starlink, SpaceX, near-earth orbit.

SpaceX запустят на орбиту сеть Starlink из 12 тысяч спутников, которые обеспечат высокоскоростным интернетом всю планету. В 2015 году SpaceX развернула свой офис не далеко от Сиэтла, у которого главная задача разработка этих самых спутников. Тут у Маска было две основных мысли, во-первых у любой космической миссии есть две основных статьи расхода, аппарат и его запуск. Цены на запуски они снизят с помощью своих ракет, но большую часть стоимость обычно составляет именно аппарат, а не ракета. Так что нужно и цену спутников снижать насколько это возможно. А лучший способ, что-то удешевить производить это в больших количествах, так что создание тысяч спутников отлично подходит. Но проблема в том, что на это уйдет 10-15 миллиардов долларов, так что интернет бесплатным не будет. По первым прикидкам Маска наземные терминалы будут стоить от ста до трехсот долларов, а сами тарифы еще неизвестны. И тут как раз появляется вторая мысль Маска, этот проект должен принести такой доход, что он не только окупит себя, ну и поможет финансировать создание колонии на Марсе. У такой сети есть несколько преимуществ и недостатков, во-первых интернет связь на больших дистанциях сейчас, идет через оптоволоконные

кабели, а скорость света в них на 31% ниже чем в вакууме. Во-вторых, чтобы пакету данных добраться по сети с одного континента на другой, ему нужно не только преодолеть океан, но и пройти десятки промежуточных узлов на пути главной магистрали, и задержка между компьютерами на разных континентах, может достигать 4 десятых секунды, а прямое обращение к спутникам, которые передают сигнал почти по прямой и без посредников, сможет сократить ее раз в десять.

Что касается скорости соединения, тут пока нет ясности. Изначально, в первую очередь из 4500 спутников, должна была работать на высоте 1325 км., в Ka и Ku (26,5-40,0; 12,0-18,0) диапазонах частот, и тут все конечно зависит о мощности и количества антенн на аппаратах, но вряд ли от них можно ожидать скорости больше 100 Мбит/с, причем пропускная способность каждого спутника, фиксированная, так что с ростом количества пользователей скорость будет падать. Поэтому первые спутники будут предназначены в основном для менее густонаселенных районов, а вот вторая очередь из 7500 аппаратов, уже будет работать на высоте 340 километров, в более скоростном V-диапазоне (Заявленная скорость: 1Гбит/с.). Но испытания первых двух тестовых аппаратов показали, что лучше первую партию, размещать на более низкой орбите, а точнее на высоте 550 км.. Такая орбита имеет свои минусы. К примеру, срок жизни спутника будет меньше. Но есть и плюсы. Во-первых, на этой орбите практически отсутствует космический мусор, во-вторых, сами спутники после завершения работы будут быстрее сгорать в атмосфере, в-третьих, скорость передачи данных должна увеличиться, а задержки — уменьшиться. В частности, SpaceX говорит о пинге в 15 мс.

На терминале доступа, будет применяться фазированная антенная решетка. Отличие фазированной антенной решётки заключается в том, что амплитудно-фазовое распределение не является фиксированным, оно может регулироваться при эксплуатации. Она позволит направлять сигнал в определенную сторону, оставаясь при этом неподвижной. За счет этого переключение со спутника на спутник, будет занимать всего несколько миллисекунд.

Но тут мы переходим к недостаткам, во-первых терминал этот вряд ли будет размеров, удобным для переноса. А вот что известно достоверно, так это то что, на работу таких терминалов в каждой стране нужно получать разрешение. Точно можно сказать, что интернет не заработает сразу по всему миру, подключать будут страну за страной. В России тоже придется получить разрешение на использование нужного диапазона частот, иначе продажа и использование терминалов будут запрещены. К слову, в прошлом год Россия, пока отказалась выделять частоты компании OneWeb. Но это не единственная проблема, по заявлениям SpaceX, их спутники будут работать максимум по 7 лет, а всего их 12 тысяч, следовательно в среднем им надо будет строить и выводить по 5 спутников в день, чтобы поддерживать группировку. Если делать это на ракете Falcon 9, в которую даже с сильно увеличенным обтекателем, влезет 20 спутников, то пускать ее нужно каждые

4 дня, если спутники не уменьшат. И сверхтяжелый Falcon Heavy тут не поможет, потому что обтекатель у неё того же размера. С учетом таких темпов осуществления цели, руководство SpaceX возлагает надежды на недавно анонсированную их новую ракету BFR. Который будет на порядок больше, и уже полностью многоразовая, включая и вторую ступень. Тем не менее, 22 февраля 2018 года, с военно-воздушной базы Ванденберг запущена ракета Falcon 9, несущая на борту два спутника Microsat-2a и Microsat-2b, для тестирования системы. Данные аппараты экспериментальные, так что частью будущий сети они не станут, и даже по размерам они гораздо меньше.

Но несмотря на то, что SpaceX запустила в прошлом году свои прототипы, а OneWeb 28 февраля 2019 года, вывела 6 своих из космодрома «Куру», на ракета-носителе Союз-СТБ. Многие считают у второй больше шансов стать первой, кто реализует полностью работающую сеть. В компанию OneWeb уже инвестировали свыше 1,7 миллиардов долларов, в том числе Airbus Group, Coca-Cola, Virgin Group и Qualcomm. Строить их спутники будет европейский технологический гигант Airbus. Из космодрома «Байконур» и «Куру», на ракетах Союз, New Glenn, LauncherOne, они планируют запустить всего 700 спутников, но начало коммерческой эксплуатации запланировано на 2021 год. Спутники связи будут работать в Ka и Ku-диапазоне радиочастотного спектра. Надо сказать, что похожие системы планирует делать и другие компании, среди которых есть даже Boeing. Суммарно заявок подано на 18,5 тысяч аппаратов. Сейчас в космосе примерно 1,5 тысячи активных спутников, и такое увеличение не может не поднимать вопрос о космическом мусоре. На SpaceX и OneWeb приходится 80% заявленных аппаратов. Что касается SpaceX, на сайте доступен подробный план по сведению с орбиты отработанных спутников, которая длится не больше года.

Использованные источники:

1. Starlink [Электронный ресурс] - Режим доступа: https: //ru.wikipedia. org/wiki/Starlink

2. SpaceX satellite Internet project status update [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://cis471 .blogspot.com/2017/08/spacex-satellite-internet-project-status.html

3. OneWeb [Электронный ресурс] - Режим доступа: https: //ru.wikipedia. org/wiki/OneWeb

4. MicroSat-2a&2B [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://spaceflight101.com/falcon-9-paz/microsat-2a-2b/