في الأسبوع الماضي ، جعلت SpaceX ضجة أخرى من خلال تقديم طلب إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) للحصول على إذن لإطلاق 4425 قمرًا صناعيًا. إذا قرأت الوثيقة بعناية ، فهي تقول "4425 قمرًا صناعيًا (بالإضافة إلى قمران احتياطيان احتياطيان لكل مستوى مداري)" ، أي أنه على 83 طائرة مدارية ، يجب على كوكبة القمر الصناعي أن تصنع 4591 قمرًا صناعيًا كحد أقصى. هذه الأعداد الضخمة ليس لها نظائر بين أنظمة الأقمار الصناعية القائمة وتثير شكوكا معقولة حول جدوى المشروع. دعونا نحاول معرفة ذلك.معلومات عامة
SpaceX
FCC, . . , , , :
, .
, , 40° , 1060
لفهم المقياس ، يوجد الآن حوالي أربعة آلاف ونصف قمر صناعي في المدار ، منها حوالي ألف ونصف قمر صناعي قيد التشغيل. إذا تم تنفيذ مشروع Mask بشكل كامل ، فإن عدد الأقمار الصناعية العاملة سيزداد أربع مرات.5 7 . , 632 885 . - Falcon 9. Falcon 9 22800 386 . -, 200 . SpaceX 1110 1135 , . - 600-800 - 1/2 3/4 . -, 22800 . , . Falcon 9 (), 15 , , 2/3 1/2 3/4, 10 . , 10 Iridium NEXT 900 . 10 , , , , 9 386 , 23 Falcon 9 FT. , 632-885 28-39 . 2-4 , . — , 23 -.
نفتح تعليمات الحمولة لصاروخ فالكون 9 ونرى في الصفحة 36 أبعاد هدية الرأس:من الجدول أعلاه ، نعرف طول وعرض وعرض القمر الصناعي - 4.0x1.8x1.2 متر. وإذا بدأنا في وضعها في المعرض ، فمن المستحيل وضع أكثر من صفين بارتفاع 4 أمتار ، ولا يمكنك وضع أكثر من 4 أقمار صناعية في صف واحد:
وبالتالي ، لا يمكننا وضع أكثر من 8 أقمار صناعية على صاروخ واحد. وللحصول على 632-885 قمرًا صناعيًا سنويًا ، للحفاظ على النظام في حالة عمل ، نحتاج إلى 79-111 عملية إطلاق - مرة ونصف إلى اثنتين في الأسبوع. ومن أجل الحصول على شيء ما لإطلاقه ، سنحتاج إلى مرافق مصنع قادرة على إنتاج 1.7-2.4 قمر صناعي يوميًا.إذا أرادت SpaceX نشر المرحلة الأولى على الأقل من نظام 1600 قمر صناعي في السنة ، فسيتعين عليها إطلاق 4 صواريخ في الأسبوع. حتى لو قمت بنشر المرحلة الأولى من 4 سنوات ، ستحتاج إلى إطلاق صاروخ واحد في الأسبوع وإنتاج أكثر من قمر صناعي واحد في اليوم. هذه الكثافة في عمليات الإنتاج والإطلاق هي أوامر بحجم أكبر مما لاحظناه في استكشاف الفضاء الحقيقي.ليس سريعًا ولا محمولًا ولا مجانيًا
تتناسب منطقة الولايات المتحدة بدون ألاسكا مع مستطيل يبلغ 5000x2500 كم ، وستكون 6 أقمار صناعية كافية لتغطية كاملة. ولكن نظرًا لحقيقة أن الأقمار الصناعية ستكون على ارتفاع حوالي ألف كيلومتر ، فسوف تتحرك بسرعة كبيرة ، ويجب أن تحل أخرى جديدة محل أولئك الذين يغادرون الأفق. من حيث المبدأ ، بالنسبة للتغطية المستمرة للولايات المتحدة (وفي الوقت نفسه ، الدول الأخرى بين خط العرض 50 درجة شمالًا وخط العرض 50 درجة جنوبًا) ، سيكون حوالي 100-150 ساتلاً كافياً ، من الواضح أن الأرقام 1600 من المرحلة الأولى و 4425 مجموعة كاملة تشير إلى أن الأقمار الصناعية ستعمل على مساحة أصغر بترتيب من الحجم ، يبلغ نصف قطرها 100-300 كم. لكن المفارقة هي أنه في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية ، حتى مثل هذه المنطقة ستشكل عددًا كبيرًا جدًا من الناس. كلما زاد عدد العملاء لكل قمر صناعي ، قلت السرعة التي سيحصل عليها الجميع ،لذلك ، لا يمكن تحقيق سرعة جيجابت من حيث المبدأ إلا مع عدد قليل من المستخدمين. ينص التطبيق على أن الأقمار الصناعية ستتبادل المعلومات في النطاق البصري فيما بينها. اليوم هذه التكنولوجيا على مستوى التجارب الفردية ، وعلى الرغم من أنها تعد بسرعة أكبر من النطاق الراديوي ، إلا أنها ستتطلب تطوير وإنتاج معدات جديدة ومتطورة ، لذلك لن تعمل الأقمار الصناعية بسعر رخيص. يدعي التطبيق أيضًا أنه بالنسبة للمرحلة الأولى من النظام الساتلي ، سيتم بناء 200 محطة أرضية لاستقبال / نقل البيانات إلى الإنترنت الأرضية و 2 MCCs للتحكم في كوكبة الأقمار الصناعية. يجب أن تبلغ الاستثمارات في الأقمار الصناعية والمعدات الأرضية نفسها عشرات المليارات من الدولارات ، لذلك لا يوجد أمل حقيقي.أن مثل هذه الإنترنت سيتم توزيعها مجانًا. وأخيرًا ، ستتواصل الأقمار الصناعية مع المستخدمين في نطاقي Ku و Ka ، والهوائيات المحمولة لهذا النطاق هي تلك التي يمكن تثبيتها ، على سبيل المثال ، على سيارة.
Ka-
Ku-, , , , 100° , , , . , , (L-band) ( , SMS ). , , , , , 3000 (1000 * sqr(2)*2) . , , , 36000 , , , , . , , SpaceX , .
بالفعل
من الغريب وجود أخبار مماثلة بالفعل. على سبيل المثال ، في عام 2014 ، كتبت وكالات الأنباء أن Musk يريد ، من خلال إطلاق 700 قمر صناعي يزن 100 كجم ، تزويد الجميع بالإنترنت. كما نرى ، على مدى العامين الماضيين ، ازدادت كتلة الأقمار الصناعية وعددها. من الغريب الانتظار بضع سنوات أخرى ومعرفة الأخبار التي ستنتظرنا في منطقة 2019 ، والتي ، وفقًا للتطبيق ، من المخطط بدء نشر المجموعة.لكن في الواقع
من بين الأنظمة الحالية ، فإن نظام الاتصالات الساتلية Iridium هو الأكثر تشابهًا من حيث معلمات المدار وعدد الأقمار الصناعية والغرض من مشروع SpaceX. في أوائل التسعينات ، ظهرت فكرة 77 قمرًا صناعيًا ستكون في مدارات قطبية وتوفر تغطية مستمرة لسطح الأرض بأكمله. من أصل 77 ، ولد اسم النظام - العنصر الكيميائي إيريديوم يحمل الرقم الذري 77. ولكن بالفعل في عملية التطوير ، تم تقليل العدد المطلوب من الأقمار الصناعية إلى 66. تم دعم البرنامج الطموح من قبل أحد القادة آنذاك في أنظمة الاتصالات - موتورولا. لإنتاج الأقمار الصناعية ، تم استخدام حل مبتكر - تعليق خاص متعدد المحاور ، مما جعل من الممكن تجميع قمر صناعي في أسابيع بدلاً من شهور وخفض تكلفته إلى "5" مليون دولار فقط.
1997 , 1998 - . , , . , , — , . , 1999 Iridium SSC . 2000 , . 7 . , 100 , , 35 . 2001 «» . 60 . 2007 160 . - , , , , . 2010 Iridium SpaceX $492 70 Iridium NEXT. Falcon 9 FT 2015 , 2016, 2017 - Falcon 9.
يوفر نظام اتصالات Iridium اتصالاً صوتيًا بسرعة 2.2-3.8 كيلوبت في الثانية (يتم استخدام ضغط قوي جدًا) ومتوسط تأخير يبلغ 1.8 ثانية. عند نقل البيانات ، تبلغ السرعة حوالي 2.2 كيلوبت في الثانية ، ولكن يمكن إرسال النص أو HTML بسرعة تصل إلى 10 كيلوبت / ثانية. يعدون بأن معدل نقل البيانات من Iridium NEXT سيصل إلى 1.5 ميغابت في الثانية. اتصالات الأقمار الصناعية ليست رخيصة - تقدر تكلفة دقيقة واحدة من التحدث من هاتف Iriduim بـ 0.75-1.5 دولارًا ، ويمكن أن تكلف المكالمات من هاتف أرضي أو هاتف محمول إلى القمر الصناعي ما يصل إلى 4 دولارات للدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، للمكالمة تحتاج إلى مغادرة المبنى - لا يمكن للهواتف اختراق الأسقف. ولكن بالنسبة لأولئك الذين يعملون في أماكن بعيدة عن الحضارة ، فإن هذه العيوب لا أساس لها - إن إمكانية الاتصال بـ "البر الرئيسي" تفوق الإزعاج من حيث المبدأ.الخلاصة
من غير المنطقي التكهن بأسباب ظهور مثل هذه المشاريع البشعة. ربما يريد المسك صرف الانتباه عن مشاكل الحادث الأخير. ربما هو يبالغ في تقدير قدراته. النسخة الأكثر ترجيحًا هي أنه من العلاقات العامة المعتادة إبقاء العالم كله في الإعجاب وتوقع المعجزات الجديدة. إذا اكتشفنا أسباب القرارات المرئية ، فلن يكون ذلك قريبًا. ولكن ، كما هو الحال مع مشروع المريخ الأخير ، لا يمكن تحقيق فكرة دعم 4425 قمرًا صناعيًا في المدار إلا في نسخة مبتورة للغاية. ولكن ، على عكس استعمار المريخ ، قد يكون هناك دخل من العملاء.