Частна компания SpaceX започна да разгръща мрежа от десетина хиляди спътници - най-голямото орбитално съзвездие в историята на човечеството. Esquire обяснява защо този интернет е по-добър от сегашния и защо днешното събитие е историческо.
На 24 май 2019 г. SpaceX пусна 60 сателита наведнъж, за да осигури сателитен интернет с ниска орбита. За разлика от предишния "Интернет от орбита", това не е неудобно решение за отдалечени места, където просто няма друга опция. SpaceX планира да отнеме около половината клиенти от останалите доставчици по целия свят - за сметка на по-ниска цена и по-висока скорост. Напълно възможно е тя и нейните "сателитни" конкуренти да могат да изтръгнат 4G и кабелен интернет.
Защо днес сателитният интернет е много по-лош от конвенционалния интернет?
Глобалната мрежа достига до дома на повечето жители на Русия чрез оптични линии. Това е доста бърз „доставчик“, но е подходящ само за места с висока гъстота на населението, като например градовете в съветски стил. Повече от половината от населението на света живее по съвсем различен начин, извън града или в предградията - в нискоетажни сгради с умерена гъстота на населението. И това важи не само за Индия и прочее, но също така, например за САЩ. Жителите на такива страни често нямат перспективи да се преместят в апартаменти: например в Америка са предвидени 77 квадратни метра жилищна площ на човек - градските апартаменти от 200 квадратни метра ще бъдат просто твърде скъпи. В нискоетажни сгради е икономически безсмислено да дърпате кабела - плътността на клиентите е ниска.
Докато на такива места 4G помага. Но такъв безжичен интернет може да бъде или скъп (като в САЩ, където сметката за него може да надвиши 50 долара на месец), или ограничен в обхвата (като в Русия). Причината е, че наистина голям капацитет на комуникационния канал се постига лесно с помощта на сравнително къси радиовълни. Но късите радиовълни обикновено се поглъщат по-добре от атмосферата - което означава, че кулите за наистина широколентов безжичен интернет трябва да се инсталират много често. В САЩ богат потребител плаща за това. В Русия потребителят не може да плати толкова много, така че неговият 4G Интернет често завършва точно в покрайнините на града.
Промоционално видео:
Сателит: Спасяване или манекен?
Кула с конвенционален 4G повторител покрива по-голяма площ, толкова по-голяма е височината му. Доста отдавна много компании си мислеха: защо да не издигнат "кула" в космоса? В геостационарната орбита няма въздух (~ 36 000 км), радиовълните се абсорбират слабо. Следователно тази орбита се нарича геостационарна, защото спътникът върху нея непрекъснато виси на едно и също място на земната повърхност и понякога обхваща почти половината от земното кълбо. Още през 90-те години започва работа по такъв сателитен Интернет, въпреки че забележими практически резултати започват едва през 21 век.
Но беше гладко само на хартия за презентации. В реалния живот радиосигналът с пакети данни за клиента първо преминава от сървъра на доставчика на Земята до спътника в геостационарна орбита, а след това се връща оттам обратно към клиента. 36 000 плюс 36 000 - общо 72 000 км, вече четвърт от лека секунда. На практика измерванията на американските правителствени регулатори показват, че картината е още по-лоша: забавянето на преминаването на пакет с данни за сателитния интернет днес е средно 0,6 с. Видео чат или онлайн игра с такова забавяне не е сериозно. Масов клиент няма да отиде при такъв доставчик и там, където няма масов клиент, цените по дефиниция не могат да бъдат ниски. В резултат на това сателитният Интернет остава не само бавен, но и много скъп - в пъти по-скъп от 4G или кабелен.
Долни и по-ниски
60-те сателита, изстреляни от SpaceX на 24 май 2019 г., са от съвсем различна порода. Това са сравнително малки (227 кг всеки) превозни средства, оборудвани с плоски антени, изградени на принципа на фазирана антенна решетка - което им позволява програмно да контролират посоката на излъчване на радиовълни, без да променят физическото положение на собствената си антена. Най-важното е, че те не висят над избраното парче на планетата неподвижно в продължение на 36 000 км, а се въртят около него на височина 440-550 км, приблизително на височината на МКС. Това е 60-80 пъти по-ниско от това на съществуващите сателитни интернет системи, което означава, че забавянето на предаването на сигнала е потенциално 60-80 пъти по-малко - според изчисленията на SpaceX, то няма да надвишава 25 хилядни от секундата, срещу поне 600 хилядни от секундата от "геостационарния" сателитен интернет …
Това води до няколко много важни последици наведнъж. Първо, с толкова малко закъснение вече е възможно да се поеме масовият потребител. Измерванията на американския правителствен регулатор FCC показват, че закъснението от 25 хилядни от секундата е характерно за средния американски доставчик на кабели. На второ място, чрез предаване на данни със закъснение десетки пъти по-малко, е възможно да се предават много по-бързо - тоест един спътник SpaceX може да обслужва повече клиенти, отколкото един сателит на традиционния „геостационарен“Интернет.
Общо SpaceX ще изстреля в космоса 11 943 сателита - 1584 в орбита от 550 км, 7,518 на 340 км и 2 841 на 1150 км. Разрешенията за тези изстрелвания вече са получени от американските власти. По-високите ешелони на спътниците ще действат като посредници за спътници от по-ниски ешелони - възползвайки се от отсъствието на атмосферата, те ще предават данни от наземни сървъри към тях чрез ултра бързи лазерни комуникационни системи.
Досега са изстреляни само шест дузини тестови спътника - в орбита с надморска височина от 440 км, откъдето постепенно ще се издигнат на 550 км със собствените си двигатели, изхвърлящи криптон. Целта на тяхната работа е да придобият опит със наземните терминали, които за първи път се справят с такива ниско орбитни интернет спътници. Терминалът е крайно устройство с големина на сгънат лаптоп, което приема сигнал от сателит - и от което сигналът се предава на клиентско устройство, рутер, лаптоп или компютър.
Днешните интернет сателити в геостационарни орбити могат да обслужват до 1200 едновременни наземни клиентски връзки. Колко спътници SpaceX ще могат да обслужват, все още не е ясно - по-малката надморска височина прави работата им, от една страна, по-лесна, а от друга, по-трудна, защото те непрекъснато ще се движат спрямо наземния клиент и ще го превключват от един спътник в друг. Но дори ако един сателит може да "издърпа" само 1200 връзки наведнъж, десетина хиляди спътници ще могат да обслужват повече от 14 милиона терминала.
Скоростта на всеки канал Елон Мъск, главата на SpaceX, обозначава 1 гигабит в секунда. Широколентовите връзки днес обикновено са 20 мегабита в секунда. Тоест един терминал на теория може да осигури комуникация до десетки наземни устройства, свързани например към конвенционален рутер, свързан към терминал, който приема сигнал от спътника SpaceX. Следователно на теория такова съзвездие от спътници може да обслужва стотици милиони потребители.
Все пак SpaceX оценява възможния брой връзки за всеки спътник много по-оптимистично. Компанията вярва, че ще може да обслужва 50% от всички свързани с интернет устройства на планетата Земя наведнъж. С други думи, отнемете половината от световния интернет пазар от съществуващите доставчици. Освен това, благодарение на гигабитната скорост и сравнително ниската цена, SpaceX очаква да обработи 10% от целия интернет трафик дори в големите градове - тоест директно да атакува дори кабелни и 4G оператори, където тяхната инфраструктура е най-добре развита.
Защо SpaceX иска да бъде най-големият доставчик на Земята?
И така, глобалният сателитен Интернет на само една компания днес вече е насочен към 50% от целия глобален пазар на интернет връзки. Говорим за над милиард клиенти със съответен обем продажби. Според данните, изтекли в Wall Street Journal, SpaceX очаква да получи приходи от 5 милиарда долара от световния пазар за изстрелване на комерсиално пространство през втората половина на 2020-те (един и половина годишен бюджет на Roscosmos, за сравнение), а от сателитния интернет - 30 милиарда долара. SpaceX мечтае да се превърне от космическа кабина в нещо като глобален доставчик на монопол, най-големият на планетата.
Подчертано в жълто - Прогнозираните стартови приходи на SpaceX, подчертани в розово - от превземането на глобалния пазар на интернет услуги.
Ключовата причина за тази наполеонова амбиция е съвсем проста. Елон Мъск планира човешки полети до Марс - с помощта на системата за многократна употреба Starship, която се изгражда от неговата компания. Това е комбинация от много голям (тежащ хиляди тона) първи етап на ракета и втори етап, който също е космически кораб. Вътрешният обем на този космически кораб е повече от 800 кубически метра, повече от този на МКС. Мъск може да завърши разработването на такъв кораб и превозвач, но той може да го възстанови само ако има много голямо търсене.
Всеки анализ на космическия пазар показва, че днес няма такова търсене: Falcon 9s, вдигайки до 20 тона, се справя с всички текущи поръчки, оставяйки на руските ракети само трохи от пазара за изстрелване на космически кораби, който те наскоро притежават. Сегашният пазар е просто твърде малък за чудовище като Starship и SpaceX няма друг избор, освен да изкуствено създава търсене на такъв огромен кораб.
Сателитната интернет система Starlink, както я нарича компанията, изисква голям брой спътници поради сателитите с ниска орбита - в противен случай напускането на един спътник отвъд хоризонта ще остави клиента без комуникация. Сателитите на разстояние 350 км след няколко години служба поради спиране на газовите молекули ще попаднат в атмосферата и ще изгорят там, като по този начин ще осигурят липсата на опасни космически отломки в орбита. А това означава, че поддържането на съзвездието ще изисква изстрелването на няколко хиляди нови спътника всяка година. Falcon 9 може да изстреля 60 от тези спътници наведнъж, но Starship е няколко пъти по-голям и по-мощен - ще може да изстреля стотици такива устройства на старт.
Всъщност глобалният сателитен проект на SpaceX е каша от брадва, проект, при който хитър африкански местен жител иска да накара останалото човечество да плати за скъпите си марсиански проекти. Ако обаче скоростта на новия сателитен интернет с ниска орбита се окаже близка до обещаната, а цената е умерена, едва ли ще имаме причина да се оплакваме от трика на Елон Мъск. В крайна сметка проклятията за бавния интернет на дачата може да се превърнат в минало: Русия е голяма държава и просто поради географията със сигурност ще попадне в зоната на покритие на новата сателитна интернет система.
Разбира се, реалният пазар се различава от свободния пазар на учебници по това, че не е почти безплатен. Тоест, нашите правителствени агенции може просто да не позволят на SpaceX да продава клиентските си устройства в страната и по този начин да блокира усилията на компанията с нас. Въпреки това напредъкът не може да бъде спрян така: много играчи вече обявиха намерението си да създадат системи, подобни на Starlink, включително такива големи като Amazon.
Между другото, Роскосмос също обяви намерението си да разположи сателитна система „Сфера“с подобни задачи (обаче там ще има двадесет пъти по-малко сателити). Въпреки че, като се има предвид техническото ниво на сателитите, създадени от тази компания, не бихме полагали твърде големи надежди на тях. И все пак „И ние също можем!“показва, че рано или късно, ако не го измием така, у нас ще дойде сателитен интернет с ниска орбита.
Александър Березин
