Yksityinen yritys SpaceX on alkanut ottaa käyttöön kymmenkuntatuhatta satelliittiverkostoa - suurin kiertoradan tähdistö ihmiskunnan historiassa. Esquire selittää, miksi tämä Internet on parempi kuin nykyinen ja miksi tämän päivän tapahtuma on historiallinen.
SpaceX käynnisti 24. toukokuuta 2019 60 satelliittia kerralla tarjotakseen matalan kiertoradan satelliitti-Internetin. Toisin kuin edellisessä "Internet kiertoradalta", tämä ei ole hankala ratkaisu syrjäisiin paikkoihin, joissa ei yksinkertaisesti ole muuta vaihtoehtoa. SpaceX aikoo viedä noin puolet asiakkaista muilta palveluntarjoajilta ympäri maailmaa - alhaisemman hinnan ja suuremman nopeuden kustannuksella. On täysin mahdollista, että hän ja hänen "satelliitti" kilpailijansa pystyvät puristamaan 4G: n ja langallisen Internetin.
Miksi satelliitti-internet on nykyään paljon huonompi kuin perinteinen internet?
Globaali verkko saavuttaa suurimman osan Venäjän asukkaista kotiin kuituoptisten linjojen kautta. Tämä on melko nopea "toimittaja", mutta se soveltuu vain paikoille, joilla on suuri asukastiheys, kuten Neuvostoliiton tyylisiin kaupunkeihin. Yli puolet maailman väestöstä asuu aivan eri tavalla, kaupungin ulkopuolella tai lähiöissä - matalan kerrostalon rakennuksissa, joiden asukastiheys on kohtalainen. Ja tämä ei koske vain Intiaa ja niin edelleen, mutta myös esimerkiksi Yhdysvaltoja. Tällaisten maiden asukkailla ei usein ole mahdollisuuksia siirtyä asuntoihin: Esimerkiksi Amerikassa lasketaan asuintilaa 77 neliömetriä henkilöä kohden - 200 neliömetrin kaupunkiasunnot ovat yksinkertaisesti liian kalliita. Matalakerrostaloissa kaapelin vetäminen on taloudellisesti turhaa - asiakkaiden tiheys on pieni.
Tällaisissa paikoissa 4G auttaa ulos. Tällainen langaton Internet voi olla joko kallista (kuten Yhdysvalloissa, jossa lasku siitä voi ylittää 50 dollaria kuukaudessa) tai rajoitetun kattavuuden (kuten Venäjällä). Syynä on, että todella suuri tietoliikennekanavan kapasiteetti saavutetaan helposti suhteellisen lyhyillä radioaalloilla. Mutta lyhyet radioaallot absorboivat ilmakehän yleensä paremmin - mikä tarkoittaa, että tosi todella laajakaistaisen langattoman Internet-yhteyden asennus on tehtävä usein. Yhdysvalloissa varakas kuluttaja maksaa siitä. Venäjällä kuluttaja ei voi maksaa niin paljon, joten hänen 4G-Internet päättyy usein aivan kaupungin laitamiin.
Mainosvideo:
Satelliitti: Pelastus vai nukke?
Torni, jossa on tavanomainen 4G-toistin, kattaa suuremman alueen, sitä suurempi sen korkeus on. Melko kauan sitten monet yritykset ajattelivat: miksi ei nostettaisi "tornia" avaruuteen? Geostatsionaarisella kiertoradalla ei ole ilmaa (~ 36 000 km), radioaallot imevät heikosti. Tätä kiertorataa kutsutaan siksi geostacionääriseksi, koska siinä oleva satelliitti roikkuu jatkuvasti yhden ja saman paikan päällä maan pinnalla ja kattaa joskus melkein puolet maapallosta. Jo 1990-luvulla aloitettiin tällaisen satelliitti-Internetin kehittäminen, vaikka käytännölliset tulokset näkyivät vasta 2000-luvulla.
Mutta se oli sujuvaa vain paperilla esityksiä varten. Tosielämässä radiosignaali, joka sisältää datapaketteja asiakkaalle, kulkee ensin palveluntarjoajan palvelimelta maapallolla satelliittiin geostationaarisella kiertoradalla ja kulkee sitten sieltä takaisin asiakkaalle. 36 000 plus 36 000 - yhteensä 72 000 km, jo neljännes kevyestä sekunnista. Käytännössä Yhdysvaltojen hallitusviranomaisten mittaukset osoittavat, että kuva on vielä huonompi: satelliitti-Internet-dataa sisältävän paketin kulkuviive on tänään keskimäärin 0,6 sekuntia. Videokeskustelu tai online-pelaaminen sellaisella viiveellä ei ole vakava. Joukkoasiakas ei mene sellaisen palveluntarjoajan puolelle, ja missä massaasiakasta ei ole, hinnat eivät määritelmänsä mukaan voi olla alhaisia. Seurauksena on, että satelliitti-Internet ei ole vain hidasta, vaan myös erittäin kallista - monta kertaa kalliimpaa kuin 4G tai kaapeli.
Alempi ja alempi
SpaceXin 24. toukokuuta 2019 käynnistämät 60 satelliittia ovat hyvin eri rodusta. Nämä ovat suhteellisen pieniä (227 kg kukin) ajoneuvoja, jotka on varustettu litteillä antenneilla, jotka on rakennettu vaiheittaisen antennijärjestelmän periaatteella - mikä antaa heille mahdollisuuden ohjata ohjelmallisesti radioaaltojen säteilysuuntaa muuttamatta oman antennin fyysistä sijaintia. Tärkeintä on, että ne eivät ripustu valitun planeetanosan päälle liikkumattomiksi 36 000 km, vaan pyörivät sen ympärillä 440-550 km: n korkeudessa, suunnilleen ISS: n korkeudessa. Tämä on 60-80 kertaa pienempi kuin nykyisissä satelliitti-Internet-järjestelmissä, mikä tarkoittaa, että signaalin lähetysviive on potentiaalisesti 60-80 kertaa lyhyempi - SpaceX: n laskelmien mukaan se ei ylitä 25 tuhannesosaa sekunnista, kun taas vähintään 600 tuhannesosaa sekunnista "geostaattorista" satelliitti-Internetiä. …
Tämä johtaa useisiin erittäin tärkeisiin seurauksiin kerralla. Ensinnäkin, niin pienellä viiveellä, on jo mahdollista ottaa massamääräinen asiakas. Yhdysvaltain hallituksen sääntelyviranomaisen FCC: n mittaukset osoittavat, että 25 tuhannesosan sekunnin viive on tyypillinen Yhdysvaltain keskimääräiselle kaapelitoimittajalle. Toiseksi, lähettämällä dataa viiveellä kymmenen kertaa, on mahdollista lähettää se paljon nopeammin - ts. Yksi SpaceX-satelliitti voi palvella enemmän asiakkaita kuin yksi perinteisen "geostationaarisen" Internetin satelliitti.
Yhteensä SpaceX aikoo käynnistää 11 943 satelliittiavaruutta avaruudessa - 1 584 kiertoradalla 550 km, 7 518 340 km ja 2841 1150 km. Yhdysvaltojen viranomaiset ovat jo saaneet luvat näille laukaisuille. Satelliittien korkeammat ešelonit toimivat välittäjinä alemman ešelonin satelliiteille - hyödyntäen ilmakehän puuttumista ne lähettävät tietoja maapalvelimilta heille erittäin nopeiden laserviestintäjärjestelmien kautta.
Toistaiseksi vain kuusi tusinaa testisatelliittia on lähetetty - kiertoradalle, jonka korkeus on 440 km, josta ne nousevat vähitellen 550 km omilla moottoreillaan, jotka poistavat kryptonin. Niiden toiminnan tarkoituksena on saada kokemusta maapäätteistä, jotka käsittelevät ensimmäistä kertaa sellaisia matalan kiertoradan Internet-satelliitteja. Päätelaite on taitetun kannettavan tietokoneen kokoinen päätelaite, joka vastaanottaa signaalin satelliitista - ja josta signaali välitetään asiakaslaitteeseen, reitittimeen, kannettavaan tietokoneeseen tai tietokoneeseen.
Nykyiset geostationaaristen kiertoratojen Internet-satelliitit pystyvät palvelemaan jopa 1200 samanaikaista maa-asiakasyhteyttä. Kuinka monta SpaceX-satelliittia pystyy palvelemaan, on edelleen epäselvää - pienempi korkeus tekee heidän työstään toisaalta helpompaa ja toisaalta vaikeampaa, koska ne liikkuvat jatkuvasti suhteessa maanpäälliseen asiakkaaseen ja vaihtavat sen satelliitista toiseen. Mutta vaikka satelliitti pystyy "vetämään" vain 1200 yhteyttä yhdellä kertaa, kymmenkunta tuhat satelliittia pystyy palvelemaan yli 14 miljoonaa päätelaitetta.
Kunkin kanavan nopeus SpaceX: n päällikkö Elon Musk nimitti 1 gigabittiä sekunnissa. Laajakaistayhteydet ovat nykyään tyypillisesti 20 megabittiä sekunnissa. Toisin sanoen yksi päätelaite voi teoriassa tarjota viestinnän kymmenille maalaitteille, jotka on kytketty esimerkiksi tavanomaiseen reitittimeen, joka on kytketty päätelaitteeseen, joka vastaanottaa signaalin SpaceX-satelliitista. Siksi teoriassa tällainen satelliittien yhdistelmä voi palvella satoja miljoonia käyttäjiä.
SpaceX arvioi kuitenkin kunkin satelliitin mahdollisen yhteyksien määrän paljon optimistisemmin. Yhtiö uskoo kykenevänsä palvelemaan 50% kaikista Internet-yhteydellä varustetuista laitteista maapallolla. Toisin sanoen, poista puolet maailman Internet-markkinoista olemassa olevilta tarjoajilta. Lisäksi gigabitin nopeuden ja suhteellisen alhaisen hinnan ansiosta SpaceX odottaa käsittelevän 10% kaikesta Internet-liikenteestä jopa suurissa kaupungeissa - toisin sanoen hyökkäämään suoraan jopa kaapeli- ja 4G-operaattoreille siellä, missä heidän infrastruktuurinsa on parhaiten kehittynyt.
Miksi SpaceX haluaa olla suurin toimittaja maan päällä?
Joten vain yhden yrityksen maailmanlaajuinen satelliitti-Internet on jo kohdistettu jo 50 prosenttiin koko maailmanlaajuisesta Internet-yhteyden markkinoista. Puhumme yli miljardista asiakkaasta, joilla on vastaava myyntimäärä. Wall Street Journal -lehteen vuotaneiden tietojen mukaan SpaceX odottaa saavansa 5 miljardia dollaria tuloja maailmanlaajuisista kaupallisista avaruuksien laukaisumarkkinoista 2020-luvun jälkipuoliskolla (Roscosmosin puolitoista vuosibudjettia vertailun vuoksi) ja satelliitti-Internetistä - 30 miljardia dollaria. SpaceX haaveilee kasvaakseen avaruusohjaamosta jotain maailmanlaajuista monopoliyhtiötä, planeetan suurinta.
Korostettu keltaisella - SpaceX: n ennustetut käynnistystuotot korostettuna vaaleanpunaisella - vangitsemalla Internet-palvelujen globaalit markkinat.
Tärkein syy tähän Napoleonin kunnianhimoon on melko yksinkertainen. Elon Musk suunnittelee ihmislentoja Marsiin - yrityksen rakentaman uudelleenkäytettävän Starship-järjestelmän avulla. Tämä on yhdistelmä erittäin suurta (paino tuhansia tonneja) raketin ensimmäistä vaihetta ja toista vaihetta, joka on myös avaruusalus. Tämän avaruusaluksen sisätilavuus on yli 800 kuutiometriä enemmän kuin ISS: n tilavuus. Myski pystyy saattamaan päätökseen tällaisen aluksen ja kuljetusyhtiön kehittämisen, mutta hän voi korvata sen vain, jos kysyntä on erittäin korkea.
Kaikki avaruusmarkkinoiden analyysit osoittavat, että tänä päivänä tällaista kysyntää ei ole: jopa 20 tonnia nostavat Falcon 9: t pystyvät vastaamaan kaikkiin nykyisiin tilauksiin ja jättävät venäläisissä raketteissa vain muruja äskettäin omistamilleen avaruuden laukaisumarkkinoille. Nykyiset markkinat ovat yksinkertaisesti liian pienet Starshipin kaltaiselle hirviölle, ja SpaceX: llä ei ole muuta vaihtoehtoa kuin luoda keinotekoisesti kysyntää niin valtavalle alukselle.
Starlink-satelliitti-Internet-järjestelmä, kuten yritys kutsuu, vaatii suuren määrän satelliitteja matalan kiertoradan omaavien satelliittien takia - muuten yhden satelliitin lähtö horisontin ulkopuolelle jättää asiakkaan ilman viestintää. Satelliittit, jotka ovat 350 km päässä useiden vuosien käytön jälkeen kaasumolekyylien jarrutuksen vuoksi, putoavat ilmakehään ja palavat siellä, mikä varmistaa vaarallisen avaruusjätteen kiertoradalla. Ja tämä tarkoittaa, että yhdistelmän ylläpitäminen vaatii parin tuhannen uuden satelliitin laukaisun vuosittain. Falcon 9 voi laukaista 60 näistä satelliiteista kerrallaan, mutta Starship on useita kertoja suurempi ja tehokkaampi - se pystyy käynnistämään satoja sellaisia laitteita laukaisua kohden.
Itse asiassa SpaceX: n maailmanlaajuinen satelliitti-Internet-projekti on kirvespuuro, projekti, jossa taitava afrikkalainen kotoisin oleva ihminen haluaa saada muun ihmiskunnan maksamaan kalliista marsilaisista hankkeistaan. Kuitenkin, jos uuden matalan kiertoradan satelliitti-Internetin nopeus osoittautuu lähellä luvattua ja hinta on maltillinen, meillä on tuskin syytä valittaa Elon Muskin temppusta. Loppujen lopuksi maan kirkkaudesta hitaalle Internetille saattaa hyvinkin tulla menneisyyteen: Venäjä on suuri maa ja yksinkertaisesti maantieteellisen sijaintinsa vuoksi se varmasti kuuluu uuden satelliitti-Internet-järjestelmän kattavuusalueelle.
Todelliset markkinat eroavat tietysti oppikirjojen vapaista markkinoista siinä, että ne eivät ole melkein vapaita. Toisin sanoen valtion virastomme eivät ehkä yksinkertaisesti salli SpaceX: n myydä vastaanottavia asiakaslaitteitaan maassamme ja estää siten yrityksen pyrkimyksiä kanssamme. Edistymistä ei kuitenkaan voida pysäyttää tällä tavalla: monet pelaajat ovat jo ilmoittaneet aikomuksestaan luoda Starlinkin kaltaisia järjestelmiä, mukaan lukien sellaiset suuret kuin Amazon.
Roskosmos muuten ilmoitti myös aikovansa sijoittaa "Sphere" -satelliittijärjestelmän, jolla on vastaavat tehtävät (satelliitteja on kuitenkin kaksikymmentä kertaa vähemmän). Vaikka ottaen huomioon tämän yrityksen luomien satelliittien tekninen taso, emme aseta niihin liian suuria toiveita. Ja silti Roskosmosin "Ja voimme myös!" osoittaa, että ennemmin tai myöhemmin, jos emme pese sitä niin, matalan kiertoradan omaava satelliitti-Internet tulee maahan.
Alexander Berezin