vsatman888 (vsatman888) wrote,
vsatman888
vsatman888

Categories:

StarLink - проект спутниковой связи Элона Маска и Space X. История и Факты. Часть 1.

Автор претендует на то, что  его  история проекта StarLink - самая  правдивая и подробная из  имеющихся на сегодня  на русском языке.


Прежде чем начать описание проекта – небольшой дисклеймер:

Прошли и почти забыты времена, когда Компании рассылали пухлые пресс релизы , где пытались подробно в деталях, цифрах и чуть ли не чертежах сообщить читателям о совершенном..

Им на смену пришли топ менеджеры в черных водолазках, выступающие в огромных залах перед сотнями  своих фанатов, и презентующие свои творения на огромных экранах  под аккомпанемент аудио и видео спецэффектов..

Но и они ушли в историю.. Теперь о новостях и достижениях, планах и свершениях миру сообщают в Твиттере, в режиме телеграфа, как будто каждая буква сообщения обходится автору в миллион долларов, от чего все сообщения по ясности изложенного напоминают пророчества пифий дельфийского оракула.  Если Автор сего труда не так понял Твит – не обессудьте и не стреляйте в пианиста,  он честно пишет так,  как его понял . Итак:

Проект StarLink

Родитель: Space X / Элон Эрролович Маск.
                                                                                                    Отец
Дата и место рождения:  ориентировочно начало 2014 год, США. По имеющейся в СМИ информации, Грег Уайлер  после ухода из Гугл и старта собственного проекта OneWEB планировал передать подряд на производство спутников для данного проекта компании Space X Илона Маска, которая должна была для этого построить отдельный завод (в качестве места рассматривались Флорида и Колорадо). Возможно идея спутникового глобального интернета настолько воодушевила Маска, (в СМИ предположили, что он хотел таким способом обеспечить связью миллион будущих колонистов на Марсе) , что он решил иметь собственный проект в этой области и предложил Грегу Уайлеру передать ему контрольный пакет в OneWEB. Увы, Грег Уйлер отказался. Видимо тогда же Элон Маск обратился в Гугл , предложив ему войти в состав акционеров Спейс Х и внести деньги для финансирования проекта  спутникового интернета . Впервые идея проекта StarLink была анонсирована в твите Илона Маска 11 ноября 2014 года :

В следующий раз Илон Маск вернулся к теме данного проекта в середине января 2015 года при открытии офиса в Рэдмонде, штат Вашингтон. Это мероприятие носило сугубо закрытый характер (invitation only). На какие либо письменные пресс релизы по поводу этого проекта Спейс Х решил не тратить время, но журналист местной газеты «Сиэтл Таймс», пробравшийся на мероприятие, отметил на следующий день: «.. после того, как собравшиеся выпили пива и вина и потягивали шампанское из стаканов с логотипом Спейс Х,  Маск поведал собравшимся о планах создания группировки из 4000 спутников в космосе, которая могла бы обеспечить широкополосный доступ в интернет в любом месте Земли. И эти спутники будет создавать как раз открывающийся в Рэдмонде офис». На этом изложение технических, как, впрочем, и любых других характеристик проекта завершилась, а публика видимо пребывала уже в том состоянии, когда и так все понятно.. К сожалению, мне неизвестно ни название, ни адрес этого исторического питейного заведения, но есть абсолютная уверенность, что когда то на стене этого дома появится Мемориальная Табличка, что именно в нем Элон Маск провозгласил начало проекта StarLink.  Возможно, это даже станет Музеем..

Сайт – Отсутствует (на сайте Space X о проекте StarLink по состоянию на начало ноября 2018 года практически не было никакой информации..) . Да и по состоянию на март 2020 года не сильно больше. Сайт www.StarLink.com зарегистрирован еще в 1995 году (Registrant Organization: Media Options S.A.  Registrant State/Province: Panama)  . Судя по всему  собственник сайта мечтал продать его Элону Маску/Space X , и даже какое -то время размещал материалы и фото по проекту. Но сил его хватило только на 2 пуска StarLinka. Похоже, что по цене они еще не договорились.

Размер планируемой низкоорбитальной спутниковой группировки: Первый вариант проекта, поданный Спейс Х 15 ноября 2016 года в  FCC предполагал группировку, использующую Ку и Ка диапазоны из 4425 ИСЗ, расположенных на множестве орбит с разным наклонением:








Позднее Спейс Х подала в FCC вторую заявку, на группировку из 7518, заявку на которую нужно было подать  до 1 марта 2017 года, когда FCC объявил последний срок подачи документов на использование частот V диапазона.

Причины, по которым спутниковая группировка, заявленная Илоном Маском,  настолько превосходит проект OneWEB Грега Уайлера не понятны, но если причины в каком то личном соревновании между этими двумя выдающимися предпринимателями, уже сейчас можно твердо утверждать, что будущая группировка Элона Маска как минимум в 5 раз длиннее..

После подачи в FCC вышеуказанных мегапроектов Спейс Х общим числом почти в 12000 ИСЗ среди экспертов в области космоса началось бурное обсуждение и обвинение Спейс Х в частотном сквоттерстве , мегаломании и требований спасти космос от космического мусора. Дошло до того, что два американских сенатора демократ Кори Букер (Cory Booker) и республиканец Дэн Салливан (Dan Sullivan) в октябре 2017 года обратились в FCC с требованием спасти планету от надвигающейся лавины  космического мусора. В результате FCC ввело дополнительные требования для будущих группировок. Во-первых, владельцев будущих спутниковых сетей обязали завершить развертывание минимум 50% своей группировки в течение 6 (шести) лет с момента получения одобрения от FCC. Во вторых, FCC потребовало гарантий, что любой ИСЗ в такой группировке, вышедший из строя и/или потерявший возможность управления с Земли прекратит свое существование в течение не более 6 месяцев после поломки, при этом даже при неплановом сходе конструкция ИСЗ обеспечит его разрушение в атмосфере и на Землю не попадут обломки,  размеры которых могут нанести вред человеку.. При этом данные требования вступали в силу задним числом..

В связи с этим Спейс Х пришлось в марте 2018 года срочно подавать новую заявку на свою группировку, серьезно ее корректируя, чтобы обеспечить возможность ее практической реализации. Согласно новой заявки, одобренной FCC 8 ноября 2018 года в первоначальный проект вносятся существенные изменения, позволяющие существенно удешевить и ускорить проект  (но об этом поговорим позже)

Технологический партнер /изготовитель спутников – отсутствует. Спейс Х все будет делать сам на упомянутом выше заводе в Рэдмонде.При этом первые ИСЗ разрабатываются на заводе Спейс Х в Хоторне, Калифорния.

Сложность и стоимость ИСЗ – Сложность для первоначального варианта группировки из 4425 спутников была высокой из за наличия лазерных межспутниковых связей. Однако, в  варианте Первого этапа с 1574 ИСЗ от них отказались, и спутник будет скорее всего даже проще, чем у OneWEB. Cтоимость серийного ИСЗ неизвестна. Пропускная способность одного ИСЗ, зависит от характеристик наземного терминала и лежит в диапазоне 17-23 Гбит. Для Терминала с антенной диаметром 75 см средняя 20,12, макс. 21,36 Гбит. (По расчетам ученых MIT  см. A Technical Comparison of Three Low Earth Orbit Satellite Constellation Systems to Provide Global Broadband, Inigo del Portillo,Bruce G. Cameron, Edward F. Crawley) . Ширина каждого из не менее чем  8 транспондеров (лучей) работающих в направлении от ИСЗ к Гейтвею 250 МГц. В направлении от Гейтвея к ИСЗ имеется 4 луча шириной по 500 МГц. ИСЗ позволяет изменять направление луча (зоны покрытия) относительно Земли. Каждый луч – покрывает 2800 км2 на земной поверхности (согласно первой заявке от 2016 года, когда высота орбиты ИСЗ была 1100 км). Для управления и телеметрии используются по одному транспондеру шириной 150 МГц.  Точная Стоимость  ИСЗ Спейс Х не раскрывается - есть фразы  "существенно меньше 500000 Долларов". Такая стоимость для столь сложного ИСЗ является великолепным результатом.

Основные инвесторы: пока только  сам Space X и его акционеры (в число которых входит Google и Fidelity), что в прочем объяснимо при такой таинственности и отсутствию технических подробностей привлечь стороннего инвестора на первом этапе не так просто..

Примерная стоимость необходимых инвестиций:  не известна. В СМИ фигурирует приблизительная оценка проекта в 10 млрд долларов. Старт проекта начался в 2015 году, когда Гугл и Фиделити внесли в Спейс Х первый транщ в размере 1 млрд Долларов.

Используемые диапазоны частот:   В StarLink предполагается использовать Ку диапазон (10.7..12.7 и  14-14.5 ГГц) и Ка  диапазон (17.8-19.3 и  27.5-30.0 ГГц). Ку диапазон используется для передачи сигнала от ИСЗ на абонентский терминал.  Ка диапазон (18/30 ГГц) для передачи информации от наземного Телепорта (Гейтвея) на ИСЗ. Так же используется круговая поляризация (обе и левая LHCP и правая RHCP)

Наличие межспутниковой связи – в первой заявке  она предполагалась, в  варианте, одобренном FCC в ноябре 2018 для первого этапа,  Спейс Х от них отказался. Планируется, что в следующей версии ИСЗ StarLink v2.0 она может появиться.

Скорости, получаемые абонентом:  анонсировано не менее 1 Гбит.. По расчетам  МИТ   пропускная способность  от спутника в направлении терминала 674 Мбит  для ширины транспондера 250 МГц и диаметре приемной антенны 70 см.

Зона (физическая)  предоставления услуг – для сети из 4425 ИСЗ (при наличии плоскостей с наклоном 80+ градусов) глобальная,  весь земной шар, но на первом этапе без приполярных областей , ограничена 53 паралелью на севере и на юге..

Наземная инфраструктура (Гейтвеи и Станции Управления) – в первоначальной заявке на 4425 ИСЗ предполагалось иметь 2 типа наземных неабонентских станций. Станции Управления TT&C (tracking,  telemetry  and  commands) должны быть равномерно распределены по всему земному шару и иметь параболические антенны диаметром 5 м. Сейчас в США имеется первая Станция Управления в Спутниковом Телепорту Брюстер, штат Вашингтон. Гейтвеи (максимальное их количество по первоначальному плану было 123, чтобы можно было задействовать всю пропускную способность системы в 20..21 Террабит при наличии межспутниковых каналов связи и  10 Тбит при отсутствии межспутниковых каналов) должны находиться на узлах ВОЛС для подключения к интернету и первоначально предполагалась, что они,  так же как абонентские терминалы будут иметь фазированные антенны (FAR). При этом  один ГейтВей будет  иметь 30 антенн и одновременно обслуживать до 30 ИСЗ (вариант с 4425 ИСЗ) .

Антенна для Наземного терминала -  планируется использовать  плоские антенны с электронным управлением лучами electronically steered antennas (ESA). Их размер описан Илоном Маском как «размером с коробку из под пиццы», но, к сожалению, без точного указания, из какой именно пиццерии, что порождает возможность дискуссий в среде технических экспертов о точных габаритах антенны. Другие источники сообщают, что в 2015 году Илон Маск обещал, что терминал будет размером с ноутбук и стоить от 100 до 300 Долларов. Кто будет производителем данных антенн неизвестно. Также по состоянию на ноябрь 2018 года  не совсем понятны сроки и пути достижения стоимости абонентского терминала в 300 Долларов США анонсированных ранее Илоном Маском. Позднее дизайн терминала изменился и по словам Элона Маска в его конструкцию добавили мотор и терминал теперь напоминаех подсолнух и может  наклонять антенну в сторону спутника. По словам Маска Терминал не будет требовать сложной  настройки" необходимо будет просто разместить его на крыше и включить его в сеть 

Технологический партнер по модемам для наземных терминалов  и центру управления сетью  (NMS) –   сам Space X, его офис в Рэдмонде, штат Вашингтон .

Ракеты носители для доставки на орбиту – вот это уже известно на все 100%. Собственные ракеты носители компании Space X . По расчетам  фанатов Спейс Х , сделанных в середине 2018 года один запуск F9 позволит вывести максимум 25 ИСЗ одной ракетой, а при использовании Falcon Heavy – 64 ИСЗ. (но эти данные возможно не учитывают вес диспенсера, который должен равномерно развести ИСЗ по орбите). Читающий это в 2020 от души посмеется над цифрами ибо сейчас один запуск Falcon9 доставляет на орбиту 60 спутников StarLink .  По словам Маска он хочет в будущем запускать сотни СтарЛинков в одном  полете тяжелого носителя СтарШип.

ЖЖ говорит Больше нельзя - Конец Части 1

Продолжение Часть 2  здесь

Продолжение Часть 3 здесь

P.S. Уважаемые Читатели , автор сего поста крайне заинтересован понять ценность для Вас этих его «многабукофф». Для чего , если Вас это не затруднит, просит Вас нажимать на кнопочку понравилось вверху в центре  и/или френдить . Это поможет Автору понять запросы  Аудитории и улучшить свои посты .Конечно, прямая критика, что не так, всячески приветствуется..


Tags: space x, starlink, история, космос, ликбез, телеком
Subscribe

Posts from This Journal “starlink” Tag

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 94 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →