Paskaidrots: Izpratne par kosmosa internetu - Augusts 2022

SpaceX pagājušajā nedēļā nošāva orbītā 60 satelītus un turpinās to darīt, līdz tiks izveidots 12 000 spēcīgs zvaigznājs. Divu gadu laikā tā cer nodrošināt nepārtrauktu, zemu izmaksu internetu visā pasaulē.

Paskaidrots: Izpratne par kosmosa internetuSpaceX Falcon 9 raķete ar 60 mini satelītiem tika pacelta 11. novembrī. (AP foto)

TheSpaceX, pasaulē vadošais privātais uzņēmums kosmosa tehnoloģiju jomā, pagājušajā nedēļā orbītā izšāva 60 satelītus, kas ir pirmā operatīvā partija, kas galu galā pārtaps par gandrīz 12 000 satelītu konstelāciju, kuras mērķis ir nodrošināt zemu izmaksu un uzticamu kosmosa. balstītus interneta pakalpojumus pasaulei. Starlink tīkls, kā to sauc par projektu, ir viens no vairākiem nepārtrauktiem centieniem sākt pārraidīt datu signālus no kosmosa, un arī vērienīgākais.



Pirmā Starlink satelītu partija — arī 60 un pēc konfigurācijas līdzīga tiem, kas tika palaisti 11. novembrī — pieauga 24. maijā, taču tie nebūs tīkla daļa. SpaceX paziņoja par satelīta interneta konstelāciju 2015. gada janvārī un palaida divus testa satelītus 2018. gada februārī. Pēc pagājušās nedēļas palaišanas uzņēmums tagad ir izvietojis orbītā 122 satelītus.

Oktobrī SpaceX šķita gatavs paplašināt savus mērķus, paziņojot Starptautiskajai Telekomunikāciju savienībai (ITU) ar Amerikas Savienoto Valstu Federālās sakaru komisijas (FCC) starpniecību, ka tā plāno tuvākajā laikā Zemajā Zemes orbītā (LEO) izvietot vēl 30 000 Starlink satelītu. gadiem.






kāda ir Donnija Vālberga neto vērtība

ITU ir Apvienoto Nāciju Organizācijas specializētā informācijas un komunikācijas tehnoloģiju aģentūra, kurā ir 193 dalībvalstis, aptuveni 900 uzņēmumi, universitātes un starptautiskas un reģionālas organizācijas. FCC ir ar likumu noteiktais ASV sakaru regulators.

Kāpēc ir nepieciešams palaist satelītus, lai nodrošinātu interneta pakalpojumus?

Tas galvenokārt ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka uzticami un nepārtraukti interneta pakalpojumi, kas tagad ir daļa no cilvēces pamata infrastruktūras un ir svarīgs līdzeklis dažādu sabiedrisko pakalpojumu sniegšanai pasaules tautām, ir vispārēji pieejami visās pasaules daļās.



Pašlaik aptuveni 4 miljardiem cilvēku, vairāk nekā pusei pasaules iedzīvotāju, nav piekļuves uzticamiem interneta tīkliem. Un tas ir tāpēc, ka tradicionālie interneta piegādes veidi — optiskās šķiedras kabeļi vai bezvadu tīkli — nevar to izmantot visur uz Zemes. Daudzos attālos apgabalos vai vietās ar sarežģītu reljefu nav iespējams vai lietderīgi uzstādīt kabeļus vai mobilos torņus.



Kosmosa satelītu signāli var viegli pārvarēt šo šķērsli.

Cik veca ir šī kosmosa interneta ideja?

Uz kosmosu balstītas interneta sistēmas faktiski ir izmantotas jau vairākus gadus, taču tikai nelielam lietotāju skaitam. Turklāt lielākā daļa esošo sistēmu izmanto satelītus ģeostacionārā orbītā. Šī orbīta atrodas 35 786 km augstumā virs Zemes virsmas, tieši virs ekvatora. Satelīti šajā orbītā pārvietojas ar ātrumu aptuveni 11 000 km stundā un veic vienu Zemes apgriezienu tajā pašā laikā, kad Zeme vienu reizi apgriežas ap savu asi. Tādējādi novērotājam uz zemes satelīts ģeostacionārā orbītā šķiet nekustīgs.

Tātad, kā satelītu novietošana zemākās orbītās palīdzēs?



Viena no ģeostacionārās orbītas signālu staru priekšrocībām ir tā, ka satelīts var aptvert ļoti lielu Zemes daļu. Signāli no viena satelīta var aptvert aptuveni trešdaļu planētas, un ar trim līdz četriem satelītiem pietiktu, lai aptvertu visu Zemi. Turklāt, tā kā tie šķiet nekustīgi, ir vieglāk izveidot saiti ar tiem.

Taču satelītiem ģeostacionārajā orbītā ir arī liels trūkums. Internets ir saistīts ar datu pārraidi (gandrīz) reālajā laikā. Tomēr starp lietotāju, kas meklē datus, un serveri, kas nosūta šos datus, pastāv laika nobīde, ko sauc par latentumu. Un tā kā datu pārsūtīšana nevar notikt ātrāk par gaismas ātrumu (patiesībā tās notiek ar ievērojami mazāku ātrumu), jo ilgāks ir jāveic attālums, jo lielāka ir laika nobīde jeb latentums.



Kosmosa tīklos datu pieprasījumi tiek nosūtīti no lietotāja uz satelītu un pēc tam tiek novirzīti uz datu centriem uz zemes. Rezultāti pēc tam veic to pašu braucienu pretējā virzienā. Šādai pārraidei no satelīta, kas atrodas ģeostacionārā orbītā, latentums ir aptuveni 600 milisekundes. Satelīts apakšējā orbītā, 200–2000 km attālumā no Zemes virsmas, var samazināt nobīdi līdz 20–30 milisekundēm, kas ir aptuveni laiks, kas nepieciešams, lai zemes sistēmas pārsūtītu datus.

LEO stiepjas līdz 2000 km virs Zemes virsmas. Starlink satelīti — 12 000, kuriem SpaceX ir atļauja, kā arī pārējie 30 000, kurus tā vēlas palaist — tiks izvietoti augstuma diapazonā no 350 km līdz 1200 km.



Bet zemākām orbītām ir sava problēma.

Zemākā augstuma dēļ to signāli aptver salīdzinoši nelielu platību. Tā rezultātā ir nepieciešams daudz vairāk satelītu, lai sasniegtu signālus uz katru planētas daļu.

Turklāt satelīti šajās orbītās pārvietojas vairāk nekā divas reizes ātrāk nekā satelīti ģeostacionārajā orbītā — aptuveni 27 000 km stundā, lai līdzsvarotu gravitācijas ietekmi. Parasti viņi apceļo Zemi reizi pāris stundās. Lai kompensētu to, ka no virszemes vietas tie nav redzami ilgāk par dažām minūtēm, tīklos nepieciešams daudz vairāk satelītu, lai datu pārraidē nebūtu pārtraukumu. Tas ir iemesls, kāpēc Starlink tīkls runā par 42 000 satelītu.

Kad Starlink varēs nodrošināt kosmosa interneta pakalpojumu?

Starlink mērķis ir 2020. gadā sākt apkalpošanu ASV ziemeļos un Kanādā, bet līdz 2021. gadam paplašināties, lai aptvertu visu pasauli. Pašreizējais plāns ir izvietot satelītus divās zvaigznājās, kurās ir aptuveni 4400 un 7500. Tagad palaišana — 60 satelīti vienlaikus — notiks ar biežiem intervāliem. SpaceX saka, ka var sākt pakalpojumus nelielā mērogā, tiklīdz tīklam pievienosies 400 satelīti.

Arī vairākiem citiem privātiem uzņēmumiem ir plāni kosmosa interneta pakalpojumiem. Tie ietver Amazon, OneWeb un O3B (acīmredzot nosaukti par 'citiem trim miljardiem'), katrs ietver lielus satelītu zvaigznājus Zemes apakšējās un vidējās orbītās, taču šie projekti ir ļoti mazi salīdzinājumā ar Starlink.

Paredzams, ka kosmosā bāzētie interneta tīkli, kad tie sāks darboties, mainīs interneta izskatu. Paredzams, ka tādi pakalpojumi kā autonoma braukšana ar automašīnu radīs revolūciju, un lietu internetu (IoT) varēs integrēt praktiski katrā mājsaimniecībā gan pilsētā, gan laukos.

Vai šai projekcijai ir kāds mīnuss?

Tika atzīmētas trīs problēmas - palielināts kosmosa atlūzu skaits, palielināts sadursmju risks un astronomu bažas, ka šie kosmosa interneta satelītu zvaigznāji apgrūtinās citu kosmosa objektu novērošanu un to signālu noteikšanu.

Lai aplūkotu lietas perspektīvā, šobrīd ir mazāk nekā 2000 darbojošos satelītu un mazāk nekā 9000 satelītu ir palaisti kosmosā kopš kosmosa laikmeta sākuma 1957. gadā. Lielākā daļa darbojošos satelītu atrodas zemākajās orbītās. Šā gada 2. septembrī Eiropas Kosmosa aģentūrai (ESA) pirmo reizi bija jāveic sadursmes novēršanas manevrs, lai pasargātu vienu no tās dzīvajiem satelītiem no sadursmes ar mega zvaigznāju.

Astronomi un zinātnieki ir sūdzējušies arī par palielinātu gaismas piesārņojumu, atsauci uz gaismu, kas atstarojas no mākslīgiem pavadoņiem, kas var traucēt gaismu, kas nāk no citiem debesu ķermeņiem, un to var sajaukt ar to.

Lasiet arī | Paskaidrots: Kādreiz Karači 'karalis', tagad viņš vēlas patvērumu Indijā. Kas ir Altafs Husains?