Starlink-Elon Musk的卫星互联网:分析

您认为人类在整个历史中已经进入了多少颗卫星?



自1957年10月4日“人造卫星”发射以来,已有9000多辆车发射进入太空,但目前只有2,000辆在运行。其余的在大气中燃烧或破裂,成为轨道上的“太空碎片”。





埃隆·马斯克(Elon Musk)即将向地球轨道发射12,000颗卫星,每颗260千克。这仅仅是个开始-然后他计划将网络扩展到42,000个单位。您了解-总而言之,这远不止是整个人类历史上所提出的!最重要的是,他已经开始这样做!



做什么的?至少,卫星互联网既昂贵又困难,而且还不够快!



1 MB-$ 5



因此,他决定很好地并按预期创建具有二十一点的互联网,并通过连接覆盖整个地球,并且每个人都可以访问,并且在某些方面它可能比同一种光学更好!今天,我们将探讨这是否可行,并将详细介绍“ Starlink”项目。它是如何工作的,SpaceX与它有什么关系!



历史



埃隆·马斯克(Elon Musk)在2015年1月宣布了Starlink。但是,我们为什么现在要谈论这个问题,因为发生了一些事情,但首先是有关该项目及其历史的一些



东西。要说这个项目雄心勃勃,就是什么也没说。毕竟,埃隆(Elon)在讲话中承诺,新的卫星网络将能够覆盖我们蓝球的几乎整个领土,并提供全球互联网流量的50%的带宽,从而给整个行业带来革命性的变化!



的确,在人口稠密的地方,例如在大城市,流量高达10%,但仍然令人印象深刻。







那是什么主意?



首先,让我们找出当今卫星互联网存在的问题!例如,其中一个是延迟。它很大,大约500毫秒。在CS:GO中,您不会开车,实际上,它远远落后于当今对Internet的要求。



要了解它是如何产生的,我们需要对轨道力学有所了解!您知道卫星以一定距离与地球飞行,即在轨道上飞行。这些轨道有很多,它们是不同的并且用于不同的目的。例如,国际空间站的轨道约为400公里,而GPS卫星的轨道约为20,000公里。



选择这样的轨道是为了使每颗卫星都覆盖地球上的某个较大区域-毕竟,您离地球越远,可以看到的区域就越大。



对于Internet卫星和大多数电信卫星,一切都差不多,只有它们在所谓的对地静止轨道中以离地球更远的距离飞行,离地球表面约35,000公里。



这样的轨道具有优势-您只能发射少量强大的卫星,它们将覆盖整个地球表面,但是自然也存在劣势,其主要缺点是延迟和相对较低的数据传输率。毕竟,信号需要来回传输,即70,000公里。这就是造成如此长的延迟的原因。



我会告诉你一个秘密,我和Borya曾在一家卫星运营商工作-我自己测试了这种连接,我还记得这段不幸的延迟。最昂贵的资源是-卫星上的带宽相同-很少。



Starlink建议如何解决此问题?看!他们没有将几颗卫星发送到地球静止轨道,而是决定将许多小卫星放置在低地球轨道上,即大约500公里的高度,这些小卫星将不断与彼此以及与地球保持通信。而且,它们不会一而就,而会不断运动。



那么,您需要带多少颗卫星才能在地球上建立一个如此活跃的网络?



我们一开始就已经回答了,但是仍然令人震惊。我会提醒您从12,000件开始,然后再从42,000件开始。这个数字不是埃隆(Elon)的复活节彩蛋。



然后走吧... SpaceX的第一颗测试卫星于2018年发射。他们不会参加未来的网络,但是他们用于测试通信系统。



然后,在2019年5月,也在测试模式下,发射了头60个0.9版的预生产卫星,它们仍然不知道如何相互通信,但是已经有用于与地球通信的特殊天线。



但是自2019年11月以来,SpaceX已经开始发射主星座版本1.0的串行卫星。这些已经是可用的卫星,目前在轨道上已有844颗卫星。



每次下一次发射都会一次补充约60颗卫星的星座。







但是,这是怎么回事,你问?如果要在六个月内发射大约500颗卫星,那么它们将花费数十年的时间来发射这数千颗卫星。



SpaceX的Starlink卫星发射计划令人生畏。首先,他们计划到9月每2周发射60颗卫星。其次,这个数字显然不是最终的,因为SpaceX的目标之一是能够以不到一天的发射间隔发射相同的运载火箭。



您还记得SpaceX学习过如何将助推器降落到地球上并重复使用吗?这意味着将会有更多的发射……更多!







好吧,最重要的是-根据计算,正在积极研发的新型超重型火箭“星舰”将能够一次发射多达400颗Starlink卫星!



如何运作?



让我们说它已经可以了!



要以完整模式启动系统,不必显示成千上万的卫星。原则上,该系统已经可以对其进行测试,并且最近可以在Starlink网站上申请beta测试。



根据Musk的说法,目前有844颗卫星在轨,这提供了巨大的作战潜力。实际上,封闭的Beta测试已经在进行中,并且自10月27日以来,已经发出了开放Beta测试的邀请。



但是几乎是一年前的10月22日,发生了什么:



埃隆·马斯克(Elon Musk)通过Starlink系统发送了第一条推文!







速度已经有很多测量方法,但以后会更多。



第一阶段的完全完成意味着将发射大约4,000颗卫星,这将已经覆盖整个星球。



我们大致了解了网络本身的概念,现在让我们讨论一下其设备。



关于卫星本身



但是该公司没有提供有关卫星的详细信息,但这是SpaceX提交给美国FCC的数据中的信息。







每个卫星都配备有激光系统和4个相控天线。此外,这些卫星还具有基于k的离子推进器,它们需要改变卫星的轨道,并在其使用寿命到期时在地球大气中自然燃烧它们。



需要使用激光,以便卫星之间可以相互交换信息,并且像中继棒一样传输信息。



关于激光数据传输系统本身一无所知,除了卫星将能够同时与五个邻居通信之外。



想象一下,它将像光纤一样,只是没有光纤本身-毕竟,在太空中并不需要它!



需要天线与地球上的用户站进行通信。他们需要提供更多的带宽并能够同时与许多用户一起工作。已知它们在Kei-Alpha和Kei-Yu波段(K u和K a)上运行。



到底地球站是什么?



根据马斯克本人的说法,这根天线不比比萨饼盒大。而要连接它,只需要将其插入插座并将其指向天空即可!



也就是说,据您了解,如今天线的调谐过程并非如此简单-我记得几年前我是如何做到的!











但是,让我们记住延迟-我们记得它将大大降低-但是减少了多少?做好准备!



在实施第一阶段之后,与卫星的通信延迟将约为三分半毫秒。



卫星3毫秒-畅想世界各地的一切!



与我们现在拥有的卫星互联网进行比较。在这里,延迟减少了100倍以上!



我们意识到它将大大优于当前的卫星互联网,但请进一步考虑:Starlink将比地球上的光纤互联网更快!



真实工程频道提供了一个非常酷的示例。对他们来说,是低延迟重要?对于游戏玩家?那种什么-经纪人!有些人有被五年级生爆头的危险,而另一些人则冒着价值数千万美元的他妈的坪的危险!



想象一下,您坐在伦敦,并且迫切需要在纽约证券交易所出售股票。当然,对于我们每个人来说,情况绝对是每天的!



通过Starlink,延迟将为43毫秒,而使用现代Internet的时间约为76毫秒。也就是说,相差77%,这是一个巨大的数字吗?即使我们在谈论毫秒!



最主要的是,世界上的金融市场已经准备好为延迟的减少支付巨额资金。如果在过去,为了仅加速5毫秒,就从英国到美国铺设了一条价值3亿美元的新光缆。而且这只是从伦敦到纽约,还有香港,新加坡和东京。在这里,等待时间的减少会更大!



同时,该系统是可靠的:如果任何一颗卫星发生故障,那么信息将简单地沿着网络的另一条链传播。



也就是说,该系统不仅可以使工作更可靠,更快捷,而且在世界任何地方都可以使用。没关系-在太平洋中心还是大城市中心!



今年八月,第一个用户测试数据已经出现。即使只是所讨论卫星的一小部分,速度也已经可以完美地允许您将视频上传到Instagram或在YouTube上观看视频!







让我们看一下他们为测试人员提供的服务:499美元-带有天线和内置Wi-Fi路由器的终端,99美元-每月订阅费,速度:50-150 Mbit,最多40毫秒的延迟,一年内已经提高到20毫秒!对于beta测试,通常没问题。很显然,这根本不是最终价格。当项目的主要用户群很大时,它很容易下降!而且,StarLink应用程序已在Apple Store和Google Play中提供!







此外,发现了第一个应用程序:The Verge写道:SpaceX为华盛顿的消防员提供了Starlink系统的两个地面终端。该系统可用于扑灭明显缺乏互联网的森林中的火灾,



并且在将来,该系统也可用于其他自然灾害,例如地震,当地面通信受到破坏时。







但是,当然并非没有批评。天文学界提出了这样的担忧,即如此众多的卫星将极大地影响地球上望远镜接收到的信息。



确实,在2019年,第一批卫星发射后,其中19颗与DECam(暗能量调查)望远镜发生了5分钟的干扰,该望远镜旨在寻找暗能量的踪迹。结果,该公司的工程师摆脱了困境-他们发现卫星应该用特殊的深色涂层覆盖,这会使望远镜看不到它们。



到目前为止,还没有有关环境影响信号的信息,例如树冠,山脉,云层。但是从理论上讲,卫星越多,干扰将越少。



至于订户的费用。只有大概的数字,听起来像这样。车牌价格从100美元到300美元不等,每月的订阅费为80美元。



这已经非常接近互联网的实际价格-价格昂贵,但显然不是每MB 5美元。



但是很明显,随着订户数量的增加以及将来与其他公司的竞争,这种成本将明显降低!还有其他公司-例如,OneWeb!



当然,那些害怕突破5G发射塔的人会为这个项目疯狂!



总的来说,该系统将不断得到改进和完善,但是到目前为止仍然存在很多问题。



让我们梦到这样的项目将把我们引向何方。想象一下-互联网无处不在!在海上乘船,在空中乘飞机,任何地方!快速,稳定,高品质的连接。假设您将天线插入车顶。所有这些使我们越来越接近物联网的全面实施!



并且,如果您梦dream以求,例如,将“天线”减小到手机中天线的大小,则这是无处不在的Internet。







这些并不是空洞的示例-例如,一次发生在GPS中。第一个GPS接收器一点都不小!而现在它已经在手表!









我不了解您,但我真的很喜欢现代技术的发展方式,毫无疑问,我们已经进入了一个新的太空时代!



此外,埃隆·马斯克(Elon Musk)还有另一个项目-Neurolink,我们还将向您介绍。这当然会是对此非常碎裂......



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