Проект Starlink: как SpaceX планирует раздавать интернет по всему миру

Что такое Starlink?

SpaceX планирует вывести на низкую околоземную орбиту около 12 000 спутников, которые целиком покроют планету стабильным интернетом. По крайней мере, так заявляет сама компания. Проект назвали Starlink, и он уже привлек инвестиции от Google в размере $1 млрд — столько же вложила инвестиционная компания Fidelity.

Первые испытания спутников должны были пройти 17 февраля, однако компания дважды отложила запуск, ссылаясь на необходимость провести дополнительные проверки оборудования. Если запуск все же состоится, SpaceX планирует протестировать связь с несколькими станциями на Земле, включая штаб-квартиру Tesla. Как говорят в компании, передача данных с автомобилей и обратно через спутники станет одним из приоритетных направлений в работе проекта после запуска.

Изначально SpaceX планировала запустить почти в три раза меньше спутников, однако в гонку за «интернет по всему миру» включились и другие компании, в частности, европейская OneWeb и канадская Telesat. Согласно заявке в Федеральной комиссии по связи США, OneWeb планирует запустить около 3000 спутников — вчетверо меньше SpaceX.

Как это будет работать?

Ранее компания Маска сообщала, что все спутники будут расположены на высоте около 1150 км, а вес каждого не будет превышать 400 кг. Однако после подачи заявки в Федеральную комиссию по связи США выяснилось, что SpaceX планирует разместить большую часть спутников на высоте всего 335 км. Для сравнения, орбиты геостационарных спутников располагаются на высоте около 35 000 км.

На низкой орбите спутники смогут покрывать меньшую площадь — в семь с половиной раз меньше, чем с высоты 1150 км. SpaceX утверждает, что низкоорбитальные спутники будут поддерживать стабильное скоростное соединение в регионах с большой густотой населения, а спутники повыше смогут распределять сигнал по остальной площади. Таким образом компания планирует передавать сигнал с минимальными задержками — порядка 25-35 мс (нормальное значение сейчас — 600 мс), а также поддерживать стабильную скорость соединения, достигающую 1 Гбит/с.

Спутники будут работать по принципу ячеистой сети и смогут разделять между собой участки поверхности, чтобы повысить пропускную способность даже с учетом разной высоты. Теоретически, они даже смогут направлять антенны на участки с большим количеством одновременно задействованных устройств, оптимизируя сеть, но сработает ли это в реальности — покажут испытания.

Особенность такого способа передачи данных — отсутствие большого количества периферийного оборудования. Спутники будут передавать сигнал напрямую на станции и терминалы в домах пользователей, и для работы потребуется минимум инфраструктуры, соответственно, денежных вложений со стороны клиентов.

Когда спутники начнут раздавать интернет?

Первые испытания спутников должны состояться в этом месяце, и если они пройдут удачно, то к 2019 году SpaceX сможет запустить первые рабочие станции, которые уже будут раздавать интернет. Согласно документации компании, покрыть планету полностью планируется до 2024 года.

Однако до сих пор SpaceX ни разу не говорила о возможных проблемах. В 2016 году один из энтузиастов посчитал, что для поддержания работы сети компании Маска придется запускать около 700 новых спутников в год, учитывая срок службы уже запущенных станций (5–7 лет, согласно документации). И это при том, что расчет проводился из расчета по запуску 4425 спутников, а не почти 12 000, как с недавних пор планирует SpaceX. Это значит, что ракета-носитель Falcon 9 должна будет совершать по два полета в неделю просто для того, чтобы спутниковая система продолжала работать, а компания должна еще и производить в среднем по два спутника в день. Такая интенсивность производства и запусков в десятки раз превосходит сегодняшние реальные показатели.

Одним из важнейших вопросов также является безопасность спутников на орбите. Дело в том, что такое количестве станций на орбитах может привести к случайному столкновению, соответственно, из-за аварии спутники перестанут работать и разлетятся на осколки — космический мусор. Обломки станций останутся на орбитах и будут препятствовать полетам в космос, а также запуску новых спутников, поэтому для компаний крайне важно наладить систему размещения устройств на орбитах. Теоретически, SpaceX нужно только просчитать свою высоту для каждого спутника, чтобы они не пересекались друг с другом, а еще наладить отношения с компаниями-конкурентами для безопасного размещения станций всех участников проекта.

Зачем это Маску?

Деньги. Еще в прошлом году издание The Wall Street Journal писало, что к 2025 году Илон Маск планирует иметь до 40 млн абонентов, которые будут генерировать до $30 млрд выручки. Деньги, полученные от проекта Starlink, будут направлены на развитие SpaceX и программу по колонизации Марса. 

А что планируют конкуренты?

Главный конкурент SpaceX в этой гонке — OneWeb. Это европейская компания, которая тоже планирует запустить спутники для обеспечения широкополосного доступа к интернету по всему миру, однако заявленное количество станций почти в четыре раза меньше. OneWeb тоже готовится к тестированию связи, а поддерживают ее в этом японская медиакорпорация SoftBank и Ричард Брэнсон с его компанией Virgin Orbit. Как говорит генеральный директор OneWeb Грег Вайлер, развертывание сети будет осуществляться в три этапа: на первом пропускная способность сети составит 7 терабит, на втором — 120 терабит, на третьем — 1000 терабит. Единственная проблема OneWeb сейчас — способ запуска спутников и стоимость процедуры. В этом плане у SpaceX есть неоспоримое преимущество благодаря собственным ракетам и инновационным технологиям запуска/посадки ступеней, тогда как OneWeb будет использовать ракеты сразу трех видов: разработанные еще при СССР ракеты-носители «Союз», LauncherOne от компании Ричарда Брэнсона Virgin Orbit и New Glenn от Blue Origin.

Ранее покрыть всю Землю интернетом планировала и Google — компания собиралась предоставлять доступ к интернету с помощью сети стратостатов с высоты не более 25 км. Однако спустя некоторое время компания решила отказаться от этой идеи и будет запускать устройства только в регионах, которые больше всего нуждаются в стабильном подключении. Например, в сентябре 2017 года Google запустила свои интернет-стратостаты над Пуэрто-Рико после урагана, полностью уничтожившего инфраструктуру острова.