Быстро бежит время. Кажется, еще вчера мы удивлялись сверхамбициозным планам SpaceX вывести на орбиту 12 000 спутников, а сейчас новостью недели стал запуск первых шестидесяти аппаратов. В чем-то проект изменился, и, на мой взгляд, интересно сравнить текущее состояние с теми планами, которые будоражили общественность в 2016 и 2017 годах.
Спутники Starlink на диспенсере, фото SpaceX
Прежде всего, изменились физические характеристики самих спутников. В заявке 2016 года их масса была указана как 386 кг, а размеры (без солнечных панелей) — 4х1,8х1,2 метра. В результате по примерным расчетам одна ракета-носитель Falcon 9 смогла бы вывести примерно 23 спутника по массе, и всего в районе 8 влезло бы под обтекатель. Тестовые MicroSat-2A/B имели массу приблизительно 400 кг и размеры 1х0,7х0,7 метра, но, в силу их экспериментального характера, это ни о чем не говорило. Так что, когда 12 мая в твиттере Маска появилось фото обтекателя, под которым уместились 60 плоских спутников, это было большим сюрпризом.
Спутники на диспенсере, фото SpaceX
Масса отправившихся на орбиту аппаратов оказалась равной 227 кг, а размер можно оценить по диаметру обтекателя как примерно 2,4х1 метра. Подобный инженерный финт заметно облегчает задачу запуска, но будет интересно когда-нибудь почитать (пока что эти данные не публикуются), какие процессы применяет SpaceX на их производстве. До сих пор спутник остается устройством, финальная сборка которого производится сравнительно медленно и в основном вручную. А еще каждый аппарат надо подвергнуть продолжительным и скрупулезным испытаниям, что также занимает время и ресурсы.
Раскрытие солнечных панелей, анимация SpaceX
Конструкция спутников, к сожалению, не раскрывалась, так что мы не сможем оценить, насколько она изменилась. Но по крайней мере один факт можно установить. В исходной заявке 2016 года были упомянуты две солнечные панели 6х2 метра в раскрытом состоянии, а у запущенных спутников Starlink она одна, но сравнимой площади (12 секций длиной в районе 2,4 м, а шириной меньше метра). А вот фазированные антенны для связи с абонентами упоминались и в исходной заявке, так что здесь ничего не изменилось.
Любопытная история приключилась и с орбитальными параметрами. В изначальной заявке фигурировала орбита высотой 1150-1325 км. И, когда весной 2018 полетели экспериментальные MicroSat-2A/B, ожидалось, что они будут поднимать орбиту с 511 км до 1125, причем это даже подтверждалось планами, которые SpaceX отправила в Федеральную комиссию по связи (FCC) незадолго до запуска. Однако оба спутника остались на исходной орбите, что вызвало разговоры о их поломке. SpaceX официально это отрицала, а вскоре появилось и новое письмо в FCC, в котором говорилось, что высота в районе 500 км дает новые возможности, упрощает конструкцию и уменьшает задержку сигнала, так что спутники останутся на ней. В результате тот факт, что первые спутники Starlink были выведены на орбиту 440 км и будут подниматься до целевой в 550 км, был, в общем, ожидаем. Учитывая большое количество аппаратов, это имеет как минимум одно полезное свойство — сломавшиеся спутники будут самостоятельно сходить с орбиты за приемлемые сроки (называется диапазон год-полтора).
Еще одно отличие состоит в том, что экспериментальные аппараты были запущены на полярную орбиту, а вот первые серийные — на орбиту наклонением всего 53°. В заявке от ноября 2018 указывается, что с такого наклонения спутники смогут обслуживать абонентов до примерно 57 широты, а тем, кто выше, предоставят сервис спутники на полярных орбитах, количество которых не указано — все 1584 спутника, согласно заявке, должны будут работать на орбите наклонением 53°. Похоже, что интерес Starlink сосредоточен пока что на клиентах не выше 57 широты.
Отделение спутников Starlink, кадры из трансляции пуска
Самое драматичное число, количество аппаратов в группировке, также подверглось изменениям. После того, как в FCC пошли заявки на мегагруппировки из сотен и тысяч спутников, комиссия задалась резонным вопросом «а что если эти господа просто хотят застолбить частотный и орбитальный диапазон без разворачивания созвездия в обозримые сроки?» и ввела ограничение в девять лет — в течение шести нужно развернуть не менее половины группировки, а за оставшиеся три запустить остальные, иначе заявка аннулируется, и количество спутников замораживается на уже запущенном. Четкий дедлайн подействовал на отрасль оздоравливающе — SpaceX формально не отказалась от планов запустить когда-нибудь 12 тысяч спутников, но реально планирует пока только 1584. А до конца года ожидается еще минимум два и максимум шесть запусков, в зависимости от того, как поведет себя первая серия.
Антенны с фазированной решеткой производства компании ThinKom, фото ThinKom
До сих пор мало что известно о наземных станциях, которые будут связываться со спутниками. Вопреки живучему мифу, с обычных телефонов получить интернет со Starlink не получится. И именно управление ввозом оборудования для связи, а не «глушение спутников», позволит странам, при желании, контролировать свои рынки интернета. В недавнем интервью Маск сообщил только, что наземная станция будет использовать антенну с фазированной решеткой размером с коробку для пиццы. Такую станцию теоретически можно будет поставить на автомобиль, но вопрос упирается в цену, которая пока не называется. В целом же стоит отметить, что антенны с ФАР уже встречаются на кораблях и самолетах, но еще не распространились на рынке бытовой электроники.
Также забавно, что до сих пор живуч миф о бесплатности «интернета от SpaceX». Starlink — это коммерческий проект, и в свежем интервью Маск сказал, что система сможет достичь работоспособности при 800 спутниках, а конкурентоспособной сможет стать при примерно 1000. Конкретные цены и тарифные планы пока не названы. Так что если вы вдруг увидите в списке Wi-Fi сетей что-нибудь вроде «FREE SPACEX STARLINK», то это в лучшем случае шутники, а в худшем — банальные мошенники.
Амбициозный проект Starlink приходит не на пустой рынок — на поверхности уже широко распространился проводной интернет, и собираются внедрять уже 5G для мобильного. Для удаленных абонентов с небольшим трафиком есть Iridium, Globalstar, Orbcomm или даже отечественный «Гонец». И параллельно уже начал запускать свои спутники похожий на Starlink проект OneWeb. Так что будущее Starlink предсказать практически невозможно, но, по крайней мере, точно известно, что наблюдать это будет интересно.
Кстати о наблюдениях. Пока спутники летят группой, полоска ярких точек симпатично смотрится на небе. Астрономы-любители и астрофотографы наблюдают ее с момента запуска. Лично мне полоска показалась заметной только боковым зрением, но в сети можно найти красивые фото, видео и анимацию. А узнать, когда над вами пролетит «паровозик» Starlink можно, например, тут или тут.
Небольшое объявление: 30 мая-1 июня буду в Санкт-Петербурге, 30 прочитаю лекцию «Байки программы Apollo» (регистрироваться тут), затем буду на SQADays-25.
Автор: Филипп Терехов
