Seit dem Start von Sputnik am 4. Oktober 1957 wurden mehr als 9.000 Fahrzeuge ins All gebracht, von denen derzeit jedoch nur etwa 2.000 funktionieren. Der Rest brannte in der Atmosphäre ab oder zerbrach und wurde zu "Weltraummüll" im Orbit.
Und Elon Musk ist dabei, 12.000 Satelliten mit jeweils 260 kg in die Erdumlaufbahn zu bringen. Und das ist erst der Anfang - dann plant er, das Netzwerk auf 42.000 Einheiten zu erweitern. Sie verstehen - insgesamt ist dies viel mehr als das, was in der gesamten Geschichte der Menschheit ins Leben gerufen wurde! Und vor allem hat er bereits damit begonnen!
Wozu? Zumindest ist Satelliten-Internet teuer und schwierig und außerdem nicht schnell genug!
1 MB - $ 5 Aus diesem
Grund hat er beschlossen, sein eigenes Internet mit Blackjack gut und erwartungsgemäß zu erstellen. Er deckt den gesamten Globus mit einer Verbindung ab und ist für alle zugänglich. In gewisser Weise kann es besser sein als dieselbe Optik! Heute werden wir herausfinden, ob dies möglich ist und Ihnen ausführlich über das Projekt „Starlink“ berichten. Wie funktioniert es, was hat SpaceX damit zu tun?
Geschichte
Elon Musk kündigte Starlink im Januar 2015 an. Aber warum reden wir jetzt darüber, weil etwas passiert ist, aber zuerst ein wenig über das Projekt und seine Geschichte.
Zu sagen, dass das Projekt ehrgeizig ist, bedeutet nichts zu sagen. Schließlich versprach Elon in seiner Rede, dass das neue Satellitennetz fast das gesamte Gebiet unseres blauen Balls abdecken und bis zu 50% der Bandbreite des gesamten weltweiten Internetverkehrs bereitstellen und damit die Branche revolutionieren könnte!
Richtig, mit der Klarstellung, dass an dicht besiedelten Orten, zum Beispiel in Großstädten, bis zu 10% des Verkehrs, aber immer noch sehr beeindruckend sind.
Was ist die Idee?
Lassen Sie uns zunächst herausfinden, welche Probleme das Satelliten-Internet heute hat! Eine davon ist beispielsweise die Latenz. Es ist riesig und ist ungefähr 500 ms. In CS: GO können Sie nicht fahren, und tatsächlich bleibt es weit hinter den heutigen Anforderungen für das Internet zurück.
Um zu verstehen, wie es entsteht, müssen wir ein wenig über die Orbitalmechanik verstehen! Sie wissen, dass Satelliten in bestimmten Entfernungen von der Erde fliegen, dh in Umlaufbahnen. Es gibt viele dieser Umlaufbahnen, sie sind unterschiedlich und dienen unterschiedlichen Zwecken. Beispielsweise beträgt die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation etwa 400 Kilometer und die Umlaufbahn von GPS-Satelliten etwa 20.000 Kilometer.
Eine solche Umlaufbahn wird so gewählt, dass jeder Satellit ein bestimmtes und großes Gebiet auf dem Planeten abdeckt. Je weiter Sie von der Erde entfernt sind, desto größer ist das Gebiet, das Sie sehen können.
Bei Internet-Satelliten und bei den meisten Telekommunikationssatelliten ist alles ungefähr gleich, nur fliegen sie im sogenannten geostationären Orbit in einer Höhe von etwa 35.000 Kilometern von der Erdoberfläche noch weiter von der Erde weg.
Eine solche Umlaufbahn hat Vorteile: Es können nur wenige leistungsstarke Satelliten gestartet werden, die die gesamte Oberfläche des Planeten bedecken. Natürlich gibt es auch Nachteile, deren Hauptursache die Latenz und eine relativ niedrige Datenübertragungsrate sind. Immerhin muss das Signal hin und her gehen, also 70.000 Kilometer. Dies führt zu einer so langen Verzögerung.
Ich werde dir ein Geheimnis verraten, Borya und ich haben in einem Satellitenbetreiber gearbeitet - ich selbst habe diese Verbindung getestet und erinnere mich an diese unglückliche Verzögerung. Und die teuerste Ressource war - die gleiche Bandbreite auf Satelliten - es gibt nur sehr wenige von ihnen.
Und was hat Starlink vorgeschlagen, um dieses Problem zu lösen? Aussehen! Anstatt mehrere Satelliten in die geostationäre Umlaufbahn zu schicken, beschlossen sie, viele kleine Satelliten in die erdnahe Umlaufbahn zu bringen, dh in einer Höhe von etwa 500 Kilometern, die ständig miteinander und mit der Erde in Verbindung stehen. Darüber hinaus hängen sie nicht an einer Stelle, sondern sind ständig in Bewegung.
Nun, wie viele Satelliten müssen Sie herausbringen, um ein so lebendiges Netz um die Erde zu schaffen?
Wir haben bereits am Anfang geantwortet, aber es bläst immer noch den Verstand. Ich werde Sie daran erinnern, mit 12.000 Stück und dann mit weiteren 42.000 Stück zu beginnen. Die Zahl ist was, nicht anders, ein Osterei von Elon.
Und los geht's ... Die ersten Testsatelliten von SpaceX wurden 2018 gestartet. Sie werden nicht am zukünftigen Netzwerk teilnehmen, aber sie dienten dazu, Kommunikationssysteme zu testen.
Dann, im Mai 2019, ebenfalls im Testmodus, wurden die ersten 60 Vorproduktionssatelliten der Version 0.9 gestartet. Sie wussten immer noch nicht, wie sie miteinander kommunizieren sollten, aber es gab bereits spezielle Antennen für die Kommunikation mit der Erde.
Seit November 2019 startet SpaceX bereits serielle Satelliten der Hauptkonstellation Version 1.0. Dies sind bereits verwendbare Satelliten und derzeit befinden sich bereits 844 Satelliten im Orbit.
Und jeder nächste Start füllt die Konstellation mit jeweils etwa 60 Satelliten auf.
Aber wie ist das so, fragst du? Dann werden sie zehn Jahre brauchen, um diese Tausenden von Satelliten zu starten, wenn in sechs Monaten nur etwa 500 gestartet wurden.
Die Starlink-Satellitenstartpläne von SpaceX sind entmutigend. Erstens planen sie, bis September alle zwei Wochen 60 Satelliten zu starten. Zweitens ist diese Zahl eindeutig nicht endgültig, da eines der Ziele von SpaceX die Fähigkeit ist, dieselbe Trägerrakete mit Intervallen zwischen den Starts von weniger als einem Tag zu starten.
Erinnerst du dich, dass SpaceX gelernt hat, seine Booster auf der Erde zu landen und wiederzuverwenden? Dies bedeutet, dass es mehr Starts geben wird ... viel mehr!
Nun, und vor allem - die neue superschwere Rakete Starship, die laut Berechnungen sehr aktiv entwickelt wird, kann bis zu 400 Starlink-Satelliten gleichzeitig starten!
Wie wird es funktionieren?
Sagen wir einfach, es funktioniert bereits!
Um das System im vollwertigen Modus zu starten, müssen nicht Zehntausende von Satelliten angezeigt werden. Grundsätzlich lässt sich das System bereits testen, und kürzlich konnte auf der Starlink-Website ein Betatest beantragt werden.
Derzeit befinden sich 844 Satelliten im Orbit, was laut Musk ein erhebliches Betriebspotenzial bietet. Tatsächlich läuft bereits ein geschlossener Betatest, und seit dem 27. Oktober wurden Einladungen zu einem offenen Betatest verschickt.
Aber was ist vor fast genau einem Jahr am 22. Oktober passiert:
Elon Musk hat den ersten Tweet über das Starlink-System gesendet!
Es gibt bereits viele Geschwindigkeitsmessungen - aber dazu später mehr.
Der vollständige Abschluss der ersten Phase impliziert den Start von etwa 4.000 Satelliten, die bereits den gesamten Planeten abdecken werden.
Wir haben das Konzept des Netzwerks selbst grob verstanden. Lassen Sie uns nun über seine Geräte sprechen.
Über die Satelliten selbst
Das Unternehmen gibt jedoch keine Details zu Satelliten an, sondern hier Informationen aus den Daten, die SpaceX an die US-amerikanische FCC übermittelt hat.
Jeder Satellit ist mit einem Lasersystem und 4 Phasenantennen ausgestattet. Darüber hinaus verfügen die Satelliten über Krypton-basierte Ionentriebwerke, die benötigt werden, um die Umlaufbahn der Satelliten zu verändern und sie auf natürliche Weise in der Erdatmosphäre zu verbrennen, wenn ihre Lebensdauer endet.
Laser werden benötigt, damit Satelliten Informationen miteinander austauschen und sie sozusagen wie ein Staffelstab übertragen können.
Über das Laserdatenübertragungssystem selbst ist nichts bekannt, außer dass die Satelliten gleichzeitig mit fünf Nachbarn kommunizieren können.
Stellen Sie sich vor, es wird wie eine Glasfaser sein, nur ohne die Faser selbst - schließlich wird es im Weltraum nicht wirklich benötigt!
Antennen werden benötigt, um mit Benutzerstationen auf der Erde zu kommunizieren. Sie müssen mehr Bandbreite bereitstellen und mit vielen Benutzern gleichzeitig arbeiten können. Es ist bekannt, dass sie auf den Kei-Alpha- und Kei-Yu-Bands (K u und K a) operieren.
Und was ist eine Station auf der Erde?
Laut Musk selbst ist diese Antenne nicht größer als eine Pizzaschachtel. Und um es anzuschließen, müssen Sie es nur an eine Steckdose anschließen und zum Himmel zeigen!
Das heißt, damit Sie verstehen, ist das Einstellen der Antenne heute nicht so einfach - ich erinnere mich, wie ich es vor einigen Jahren selbst gemacht habe!
Aber erinnern wir uns an die Verzögerung - wir erinnern uns, dass sie deutlich geringer sein wird - aber um wie viel? Sich fertig machen!
Nach der Implementierung der ersten Phase beträgt die Verzögerung bei der Kommunikation mit dem Satelliten etwa dreieinhalb Millisekunden.
3 ms per Satellit - stellen Sie sich vor und von überall auf der Welt!
Vergleichen Sie mit dem Satelliten-Internet, das wir jetzt haben. Hier ist die Verzögerung mehr als 100 mal geringer!
Wir haben festgestellt, dass dies deutlich besser sein wird als das aktuelle Satelliten-Internet, aber denken Sie weiter: Starlink wird schneller sein als Glasfaser-Internet auf der Erde!
Der Real Engineering Channel gibt ein sehr cooles Beispiel. Für wen ist eine geringe Latenz wichtig? Für Gamer? Nichts dergleichen - für Makler! Einige haben das Risiko, einen Kopfschuss von einem Fünftklässler zu bekommen, während andere wegen verdammten Pings einen Deal im Wert von mehreren zehn Millionen Dollar riskieren!
Stellen Sie sich vor, Sie sitzen in London und müssen Ihre Aktien dringend an der New Yorker Börse verkaufen. Natürlich ist die Situation für jeden von uns absolut täglich!
Über Starlink beträgt die Latenz 43 ms, während die Nutzung des modernen Internets diesmal etwa 76 ms beträgt. Das heißt, der Unterschied beträgt 77%, und das ist eine riesige Zahl? obwohl wir über Millisekunden sprechen!
Die Hauptsache ist, dass die Finanzmärkte der Welt bereit sind, sehr viel Geld für eine solche Verringerung der Verzögerung zu zahlen. Wenn in der Vergangenheit aus Gründen der Beschleunigung um nur 5 ms ein neues Glasfaserkabel von Großbritannien in die USA im Wert von 300 Millionen Dollar verlegt wurde. Und das nur von London nach New York, und es gibt auch Hongkong, Singapur, Tokio. Hier wird die Latenz noch größer!
Gleichzeitig ist das System zuverlässig: Wenn ein Satellit ausfällt, werden die Informationen einfach entlang einer anderen Kette des Webs übertragen.
Das heißt, das System ermöglicht nicht nur ein zuverlässigeres und schnelleres Arbeiten, sondern ist auch von überall auf der Welt verfügbar. Egal wo - im Zentrum des Pazifischen Ozeans oder im Zentrum einer Großstadt!
Im August dieses Jahres sind bereits die ersten Benutzertestdaten erschienen. Selbst mit nur einem kleinen Bruchteil der Anzahl der fraglichen Satelliten können Sie mit den Geschwindigkeiten bereits Videos auf Instagram hochladen oder Videos auf YouTube ansehen!
Werfen wir einen Blick auf das Angebot der Tester: 499 US-Dollar - ein Terminal mit Antenne und integriertem WLAN-Router, 99 US-Dollar - monatliche Abonnementgebühr, Geschwindigkeit: 50-150 Mbit und eine Verzögerung von bis zu 40 ms mit einer Verbesserung auf 20 ms bereits innerhalb eines Jahres! Für einen Beta-Test ist es im Allgemeinen in Ordnung. Und es ist klar, dass dies überhaupt nicht der endgültige Preis ist. Es kann leicht ablehnen, wenn das Projekt eine große primäre Benutzerbasis hat! Und die StarLink-App ist bereits im Apple Store und bei Google Play erhältlich!
Darüber hinaus wurde die erste Anwendung gefunden: SpaceX versorgte Feuerwehrleute aus Washington mit zwei Bodenterminals des Starlink-Systems, schreibt The Verge. Es war nützlich, um Brände in Wäldern zu löschen, in denen es offensichtlich an Internet mangelt.
Auch in Zukunft wird das System bei anderen Naturkatastrophen nützlich sein, beispielsweise bei Erdbeben, bei denen die Bodenkommunikation beschädigt ist.
Aber natürlich nicht ohne Kritik. Die astronomische Gemeinschaft hat Bedenken geäußert, dass eine solche Anzahl von Satelliten die von Teleskopen auf der Erde empfangenen Informationen stark beeinflussen wird.
Tatsächlich störten 2019 nach dem Start der ersten Satellitenreihe 19 von ihnen 5 Minuten lang die Arbeit des DECam-Teleskops (Dark Energy Survey), mit dem nach Spuren dunkler Energie gesucht werden soll. Infolgedessen stiegen die Ingenieure des Unternehmens aus - sie fanden heraus, dass die Satelliten mit einer speziellen dunklen Beschichtung bedeckt sein sollten, die sie für Teleskope unsichtbar machen würde.
Und bis jetzt gibt es keine Informationen darüber, wie stark die Umgebung das Signal beeinflusst, zum Beispiel Baumkronen, Berge, Wolken. Aber je mehr Satelliten, desto weniger Interferenzen stören theoretisch.
Wie für die Kosten für Abonnenten. Es gibt nur ungefähre Zahlen und sie klingen so. Die Kosten für einen Teller liegen zwischen 100 und 300 US-Dollar und eine Abonnementgebühr von 80 US-Dollar pro Monat.
Dies ist bereits viel näher an den realen Preisen für das Internet - teuer, aber offensichtlich nicht 5 US-Dollar pro MB.
Es ist jedoch klar, dass mit einer Zunahme der Abonnentenzahl und einem möglichen zukünftigen Wettbewerb mit anderen Unternehmen diese Kosten deutlich sinken werden! Und es gibt noch andere Unternehmen - zum Beispiel OneWeb!
Und natürlich werden Leute, die Angst haben, durch 5G-Türme zu hacken, mit diesem Projekt verrückt werden!
Im Allgemeinen wird das System ständig verbessert und verbessert, aber bisher gibt es noch viele Fragen.
Träumen wir ein wenig davon, wohin uns ein solches Projekt führen wird. Stellen Sie sich vor - das Internet ist überall! Auf See in Schiffen, am Himmel in Flugzeugen, überall! Schnelle, stabile und qualitativ hochwertige Verbindung. Nehmen wir an, Sie setzen Antennen in die Dächer von Autos ein. All dies bringt uns der vollständigen Umsetzung des Internet der Dinge immer näher!
Und wenn Sie träumen und zum Beispiel die „Schüssel“ auf die Größe einer Antenne in Ihrem Telefon reduzieren: Dies ist das Internet jederzeit und überall.
Und dies sind keine leeren Beispiele - zum Beispiel ist es einmal mit GPS passiert. Der erste GPS-Empfänger war überhaupt nicht klein! Und jetzt ist es schon in der Armbanduhr!
Gesamt
Ich weiß nichts über dich, aber ich mag die Art und Weise, wie sich moderne Technologien entwickeln, und ohne Zweifel sind wir in ein neues Weltraumzeitalter eingetreten!
Darüber hinaus hat Elon Musk ein weiteres Projekt - Neurolink, von dem wir Ihnen auch erzählen werden. Es wird natürlich um das sehr Abplatzen gehen ...