SpaceX, похоже, поставила целью создавать сенсацию в СМИ каждую неделю. Не успели обсудить планы отправить двух человек в облет Луны, как появилась свежая сногсшибательная новость — к ноябрьской заявке на 4425 спутников (с запасными до 4591) для раздачи глобального интернета добавилась новая на 7518, а общее число спутников выросло до 11943, не учитывая резервных. OneWeb, Telesat и другие компании тоже внесли новые заявки и суммарное количество запланированных к выведению спутников теперь составляет фантастическое число 18 470, что в 12 раз больше, чем количество активных сейчас спутников на орбите.
«Синдром Кесслера», автор A-Parrot/DeviantArt
Нужно больше спутников
По данным Parabolic Arc новые заявки в Федеральную комиссию по связи США (FCC) подали пять компаний: SpaceX, OneWeb, Telesat, O3b Networks и Theia Holdings. Самую большую заявку на 7518 дополнительных спутников подала SpaceX, OneWeb, дополнительно к 720 уже заявленным собирается вывести еще 2000 спутников, а три оставшиеся компании назвали уже кажущиеся скромными цифры. Telesat Canada хочет вывести дополнительные 117 спутников, O3b — 24, а Theia Holdings не изменила количество спутников, а добавила к ним передатчики нового диапазона, а такой же запрос Boeing был отложен FCC в ноябре.
Все новые заявки касаются спутников, которые будут работать в V-диапазоне, до недавних пор редко используемом диапазоне частот связи, который находится над Ka-диапазоном и имеет частоты от 40 до 75 ГГц. Раньше им пользовались только некоторые военные спутники — Milstar 1 и 2 имели канал связи на частоте 60 ГГц, где находится сильная линия поглощения кислорода. Это уменьшало шансы, что секретный разговор спутников можно будет подслушать с земной поверхности.
Итоговая таблица заявок в Федеральную комиссию по связи выглядит так:
Таблица Doug Messier/Parabolic Arc
Зачем столько?
Простые арифметические расчеты показывали, что для поддержки даже исходной группы в 4425 спутников SpaceX потребуется революция в производстве спутников и средствах выведения. На новую группировку расчеты получаются и вовсе абсурдными. Если брать указанный в заявке срок жизни в 5-7 лет, то на простое поддержание группировки в 11943 спутника потребуется выведение 1706-2388 спутников в год. Т.е. в сутки надо будет производить 4,7-6,5 спутников и чем-то выводить их на орбиту. Это на порядки (т.е. в сотни и тысячи) раз интенсивнее, чем спутники строятся и выводятся сейчас.
Единственная рациональная гипотеза, которую можно придумать, глядя на то, как компании заваливают заявками FCC — это попытка закрепиться в новом сегменте рынка. Не-геостационарные спутниковые системы связи — это новая идея, и V-диапазон пока свободен, поэтому компании теоретически могут пытаться «застолбить» самые удобные орбиты и частоты за собой. С другой стороны, в отличие от геостационарной орбиты, здесь условного места гораздо больше — в диапазон от 40 до 75 ГГц можно уместить много разных проектов одновременно, а размещение спутниковых группировок на круговых орбитах разной высоты позволит эксплуатировать их параллельно, никак не мешая друг другу. Также, против этой гипотезы выступает тот факт, что компании продолжают всерьез утверждать, что будут запускать именно указанное количество спутников. OneWeb, например, совсем недавно заявила, что собрала $1,7 миллиарда инвестиций и уже продала большую часть ресурса исходной спутниковой группировки.
Новая орбита
Очень любопытно, что для нового созвездия спутников SpaceX выбрала очень низкую орбиту — всего 340 км. Это ниже орбиты МКС, и на такой высоте остатки атмосферы заметно тормозят спутники. Зато это снимает проблему космического мусора — в заявке SpaceX написано, что после окончания срока службы или выработки топлива спутник выключит ионный двигатель и развернется так, чтобы тормозить максимальной площадью. По расчетам, в этом случае он сойдет с орбиты в течение нескольких недель. Сломавшийся спутник будет тормозиться в случайном положении, что менее эффективно, но пробудет на орбите не сильно дольше.
Низкая орбита означает, что спутник сможет обслуживать меньшую площадь земной поверхности. Очевидно, это сделано специально — в заявке SpaceX говорится, что спутники на высоте ~1000 км должны будут обслуживать удаленные районы с низкой плотностью населения, а на высоте ~340 км — обеспечивать высокоскоростную связь
Рабочие углы и размер участка покрытия обеих систем, иллюстрация SpaceX
Участки покрытия с 1000 и 340 км, иллюстрация SpaceX
Больше того, в заявке утверждается, что спутники на обеих высотах смогут взаимодействовать так, чтобы обеспечивать максимально гибкую емкость канала связи на местности. Например, два спутника на разных орбитах смогут разделять между собой участки поверхности, чтобы повысить пропускную способность. Также, благодаря фазированной антенной решетке и перекрытию лучей с антенн спутники теоретически могут направить много антенн на участок с большим количеством клиентов или потребовавший большую скорость передачи данных. Это, конечно, потребует сложного взаимодействия между спутниками и маршрутизации данных, но в теории, способно обеспечить быстрый интернет.
Два спутника с разных орбит работают с одним участком местности, иллюстрация SpaceX
Заключение
Идея связных не-геостационарных спутников считается перспективной многими компаниями. Названные цифры выглядят невероятными, и, похоже, главный вопрос заключается в том, сколько процентов от своего изначального плана все-таки смогут реализовать компании-провайдеры, и сколько они заработают на своих спутниковых группировках.
Автор: lozga
