Selitetty: Avaruus-Internetin ymmärtäminen
SpaceX ampui 60 satelliittia kiertoradalle viime viikolla ja tekee niin, kunnes 12 000 vahvuinen tähtikuvio on paikallaan. Se toivoo kahdessa vuodessa tarjoavansa non-stop-edullisen Internetin kaikkialla maapallolla.
SpaceX Falcon 9 -raketti, jossa on 60 minisatelliittia, nostettiin 11. marraskuuta. (AP-kuva) TheSpaceX, maailman johtava yksityinen avaruusteknologian yritys, ampui viime viikolla kiertoradalle 60 satelliitin suihkun, ensimmäisen toimivan erän, jonka on tarkoitus kehittyä lopulta lähes 12 000 satelliitin tähdistöksi, jonka tarkoituksena on tarjota edullisia ja luotettavaa avaruusteknologiaa. Internet-palveluita maailmalle. Starlink-verkko, kuten projektia kutsutaan, on yksi useista meneillään olevista yrityksistä aloittaa datasignaalien lähettäminen avaruudesta, ja samalla kunnianhimoisin.
Ensimmäinen erä Starlink-satelliitteja – myös 60 ja kokoonpanoltaan samankaltaisia kuin 11. marraskuuta laukaistut – nousi 24. toukokuuta, mutta ne eivät ole osa verkkoa. SpaceX julkisti satelliitti-Internet-konstellaation tammikuussa 2015 ja laukaisi kaksi testisatelliittia helmikuussa 2018. Viime viikon laukaisun jälkeen yritys on nyt lähettänyt kiertoradalle 122 satelliittia.
Lokakuussa SpaceX näytti olevan valmis lisäämään kunnianhimoaan ja kertoi Kansainväliselle televiestintäliitolle (ITU) Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomission (FCC) kautta lähetetyissä ilmoituksissa, että se aikoo lähitulevaisuudessa sijoittaa 30 000 Starlink-satelliittia Low Earth Orbit -kiertoradalle (LEO). vuotta.
ITU on YK:n tieto- ja viestintäteknologiaan erikoistunut virasto, johon kuuluu 193 jäsenmaata, noin 900 yritystä, yliopistoa sekä kansainvälisiä ja alueellisia järjestöjä. FCC on Yhdysvaltain lakisääteinen viestintäviranomainen.
Miksi on tarpeen laukaista satelliitteja Internet-palvelujen tarjoamiseksi?
Tällä pyritään pääasiassa varmistamaan, että luotettavat ja keskeytymättömät Internet-palvelut – nyt osa ihmiskunnan perusinfrastruktuuria ja tärkeä keino tarjota monenlaisia julkisia palveluja maailman kansoille – ovat yleisesti saatavilla kaikkialla maapallolla.
Tällä hetkellä noin 4 miljardilla ihmisellä, yli puolella maailman väestöstä, ei ole pääsyä luotettaviin Internet-verkkoihin. Ja tämä johtuu siitä, että perinteiset Internetin toimitustavat – valokuitukaapelit tai langattomat verkot – eivät voi viedä sitä kaikkialle maapallolla. Monilla syrjäisillä alueilla tai paikoissa, joissa on vaikea maasto, ei ole mahdollista tai kannattavaa pystyttää kaapeleita tai mobiilitorneja.
Avaruudessa olevien satelliittien signaalit voivat voittaa tämän esteen helposti.
Kuinka vanha tämä idea avaruus-Internetistä on?
Avaruuspohjaiset Internet-järjestelmät ovat itse asiassa olleet käytössä jo useita vuosia – mutta vain pienellä määrällä käyttäjiä. Myös useimmat olemassa olevat järjestelmät käyttävät satelliitteja geostationaarisella kiertoradalla. Tämä kiertorata sijaitsee 35 786 km:n korkeudella maan pinnan yläpuolella, suoraan päiväntasaajan yläpuolella. Tällä kiertoradalla olevat satelliitit liikkuvat noin 11 000 km/h nopeudella ja suorittavat yhden Maan kierroksen samassa ajassa, kun maa kiertää kerran akselinsa ympäri. Näin ollen maan päällä olevalle tarkkailijalle geostationaarisella kiertoradalla oleva satelliitti näyttää paikallaan olevan.
Joten kuinka satelliittien sijoittaminen alemmille kiertoradoille auttaa?
Yksi geostationaarisen kiertoradan signaalien säteilemisen suuri etu on, että satelliitti voi peittää hyvin suuren osan maapallosta. Yhden satelliitin signaalit voivat peittää noin kolmanneksen planeettasta – ja kolmesta neljään satelliittia riittäisi peittämään koko maapallon. Lisäksi, koska ne näyttävät olevan paikallaan, on helpompi linkittää niihin.
Mutta geostationaarisella kiertoradalla olevilla satelliiteilla on myös suuri haitta. Internetissä on kyse tiedonsiirrosta (melkein) reaaliajassa. Dataa etsivän käyttäjän ja tiedot lähettävän palvelimen välillä on kuitenkin aikaviive, jota kutsutaan latenssiksi. Ja koska tiedonsiirrot eivät voi tapahtua valon nopeutta nopeammin (todellisuudessa ne tapahtuvat huomattavasti pienemmillä nopeuksilla), mitä pidempi matka on katettava, sitä suurempi on aikaviive tai latenssi.
Avaruuspohjaisissa verkoissa tietopyynnöt kulkevat käyttäjältä satelliitille ja ohjataan sitten maan päällä oleviin tietokeskuksiin. Tulokset tekevät sitten saman matkan päinvastaiseen suuntaan. Gestationaarisella kiertoradalla olevan satelliitin tällaisen lähetyksen latenssi on noin 600 millisekuntia. Satelliitti alemmalla kiertoradalla, 200-2000 km:n päässä Maan pinnasta, voi pienentää viiveen 20-30 millisekuntiin, joka on suunnilleen samaan aikaan, joka maanpäällisillä järjestelmillä kuluu tiedon siirtämiseen.
LEO ulottuu jopa 2000 km maanpinnan yläpuolelle. Starlink-satelliitit - 12 000, joihin SpaceX:llä on lupa, sekä muut 30 000, jotka se haluaa laukaista - otetaan käyttöön 350 km:n ja 1 200 km:n välisellä korkeusalueella.
Mutta alemmilla kiertoradoilla on omat ongelmansa.
Niiden matalamman korkeuden ansiosta niiden signaalit kattavat suhteellisen pienen alueen. Tämän seurauksena tarvitaan paljon enemmän satelliitteja signaalien tavoittamiseksi planeetan jokaiseen osaan.
Lisäksi näiden kiertoradan satelliitit kulkevat yli kaksinkertaisella nopeudella geostationaarisella kiertoradalla olevien satelliittien nopeudella – noin 27 000 km/h – tasapainottaakseen painovoiman vaikutuksia. Tyypillisesti ne kiertävät maapallon muutaman tunnin välein. Sen kompensoimiseksi, että niitä ei näy maanpäällisestä paikasta muutamaan minuuttiin pidempään, verkkoihin tarvitaan paljon enemmän satelliitteja, jotta tiedonsiirrossa ei tule katkoja. Tästä syystä Starlink-verkko puhuu 42 000 satelliitista.
Milloin Starlink pystyy tarjoamaan avaruuteen perustuvaa Internet-palveluaan?
Starlink pyrkii aloittamaan palvelun Pohjois-Yhdysvalloissa ja Kanadassa vuonna 2020 ja laajentamaan kattamaan koko maailman vuoteen 2021 mennessä. Tämänhetkinen suunnitelma on sijoittaa satelliitteja kahteen noin 4 400 ja 7 500 tähdistykseen. Laukaisuja - 60 satelliittia kerrallaan - suoritetaan säännöllisin väliajoin nyt eteenpäin. SpaceX sanoo voivansa aloittaa palvelut pienessä mittakaavassa, kun 400 satelliittia liittyy verkkoon.
Myös useilla muilla yksityisillä yrityksillä on suunnitelmia avaruuteen perustuvista Internet-palveluista. Näitä ovat Amazon, OneWeb ja O3B (ilmeisesti nimetty 'Muulle kolmelle miljardille'), joista jokaisessa on mukana suuria satelliittien tähdistöjä alemmalla ja keskimmäisellä Maan kiertoradalla – mutta nämä projektit ovat hyvin pieniä verrattuna Starlinkiin.
Kun avaruuteen perustuvien Internet-verkkojen toiminta on alkanut, niiden odotetaan muuttavan Internetin ilmettä. Palveluiden, kuten autonomisen autoajon, odotetaan mullistavan, ja esineiden internet (IoT) voidaan integroida käytännössä jokaiseen kotitalouteen, olipa kyseessä kaupunki tai maaseutu.
Onko tässä projektiossa huono puoli?
Kolme ongelmaa on merkitty - lisääntynyt avaruusromu, lisääntynyt törmäysriski ja tähtitieteilijöiden huoli siitä, että nämä Internet-avaruussatelliittien tähdistöt vaikeuttavat muiden avaruusobjektien tarkkailua ja niiden signaalien havaitsemista.
Asioiden perspektiivistä voidaan todeta, että tällä hetkellä käytössä on alle 2 000 toimivaa satelliittia ja alle 9 000 satelliittia on lähetetty avaruuteen sitten avaruuskauden alun vuonna 1957. Suurin osa toimivista satelliiteista sijaitsee alemmilla kiertoradoilla. Syyskuun 2. päivänä tänä vuonna Euroopan avaruusjärjestön (ESA) täytyi suorittaa ensimmäistä kertaa törmäyksen välttämisoperaatio suojellakseen yhtä elävistä satelliiteistaan törmäyksestä megatähtikuvioon.
Tähtitieteilijät ja tiedemiehet ovat myös valittaneet lisääntyneestä valosaastuksesta, viittauksesta ihmisen valmistamista satelliiteista heijastuvaan valoon, joka voi häiritä muista taivaankappaleista tulevaa valoa ja jota voidaan luulla sellaiseksi.
Lue myös | Selitetty: Kerran Karachin 'kuningas', hän haluaa nyt turvapaikan Intiasta. Kuka on Altaf Hussain?
Jaa Ystäviesi Kanssa:
