معركة هايبرستارز

على مدار السنوات الثلاث الماضية ، في سوق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية الذي تم تأسيسه منذ فترة طويلة ، يمكن للمرء أن يلاحظ وجود ضجة لائقة حول الأبراج الفائقة للقمر الصناعي في المدار الأرضي المنخفض (DOE) - أنظمة الاتصالات التي تتألف من عدة آلاف من الأقمار الصناعية ، والمشاريع باهظة الثمن والطموحة. يبدو من المثير للاهتمام بالنسبة لي أن أتعمق في التفاصيل التقنية والاقتصادية لهذه المشاريع والتحدث عن آفاقها.



الاتصالات الساتلية اليوم والسنوات الثلاثين الماضية هي في المقام الأول سواتل ترحيل مستقرة بالنسبة إلى الأرض تقع ، على التوالي ، في مدار ثابت بالنسبة للأرض ، حيث يكون الساتل ثابتًا تقريبًا بالنسبة للمراقب الأرضي ويعادل مرحل راديوي تقليدي يقع على برج يبلغ ارتفاعه 35000 كيلومتر. علاوة على ذلك ، يمكن رؤية قمر صناعي واحد على الفور من حوالي 35 ٪ من مساحة الأرض ، وثلاثة تكفي لتغطية السطح بأكمله باستثناء المناطق القطبية.

أقمار الاتصالات الثابتة بالنسبة للأرض اليوم هي آلات ثقيلة للغاية يصل وزنها إلى 4 أطنان (في مدار العمل) توفر قنوات اتصال يصل عرضها إلى عدة مئات من الجيجابت. تطور ظهور هذه الأقمار الصناعية ، من ناحية ، من منطقة التغطية الهائلة لإشارة الراديو من القمر الصناعي (كم عدد الأبراج الراديوية التي يمكنها الوصول إلى 5 مليارات عميل محتمل؟) ، ومن ناحية أخرى ، وزن المعدات التي يمكنها الضغط على النطاق الترددي الأقصى المتاح.



محاذاة مخططات الهوائي للساتل المستقر بالنسبة إلى الأرض Eutelsat 8 West B . يعد تنسيق الخصائص الطيفية المكانية اليوم مهمة صعبة للغاية في مشاريع الأقمار الصناعية ، ولا تشكل الأنظمة ذات المدار المنخفض استثناءً.

انتبه إلى عبارة "الطيف الراديوي المتاح". تعمل الاتصالات الساتلية على ترددات تتراوح من 1.5 إلى 60 جيجا هرتز ، ولكن لا توجد الكثير من الأقمار الصناعية المتوفرة في هذا النطاق الراديوي الواسع. أولاً ، في النطاق من 1.5 إلى 10 جيجاهرتز ، يوجد العديد من مستهلكي الأرض للطيف الراديوي - ومن الأمثلة النموذجية على ذلك شبكة wi-fi حول 2.4 و 5.5 جيجاهرتز. ثانياً ، فوق المطر GHz 20 ، تبدأ الأمطار والبرد والغيوم في التأثير على تشغيل القناة الراديوية. ثالثًا ، يجب تقسيم النطاق المتاح على اثنين على الأقل من أجل تنظيم قناة الأرض الساتلية. ونتيجة لذلك ، فإن نطاقات الاتصالات الساتلية المستخدمة بنشاط (المشار إليها بالأحرف S و C و Ku و Ka) هي فقط نطاق GHz 6 ، حيث توجد معركة قاتلة بين العديد من المشغلين.

في البداية ، ومع ذلك ، كان 6 غيغاهرتز تماما بما فيه الكفاية. بعد كل شيء ، قبل 15 عامًا ، كان المحتوى الرئيسي الذي تم تسليمه للمشتركين بواسطة أقمار الاتصالات هو التليفزيون ، ويمكن للإشارة الراديوية نفسها أن تقدم محتوى تلفزيوني لعشرات الملايين من المشتركين مرة واحدة. ومع ذلك ، مع ظهور الألفية الجديدة ، بدأ السوق يميل أكثر فأكثر نحو الاتصال الرقمي ثنائي الاتجاه ، حيث ينمو الطلب على النطاق الترددي بشكل خطي مع عدد المشتركين.



تجميع قمر الملاحة غاليليو. في الواقع ، يتم تقليل تجميع الأقمار الصناعية الحديثة إلى التثبيت اليدوي لمكونات نظام الأقمار الصناعية على ألواح الطاقة والتتبع اليدوي لعشرات الكبلات وخطوط الأنابيب التي تربطها ، بالإضافة إلى حجم كبير من الاختبارات الوظيفية للمجمع الناتج. في هذا الصدد ، فإن الأقمار الصناعية تشبه المعدات الصناعية الدقيقة أكثر من الطائرات.

استجابت أقمار السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض للتغير في السوق عن طريق إعادة الاستخدام المكاني للترددات - يصدر القمر الصناعي الكثير من الحزم الضيقة نسبياً التي تظهر فيها نفس الترددات (على أساس الشبكات الخلوية). لكن هذا التحول في الاحتياجات قد حوّل أيضًا من أمثلية آلات GSO نحو حلول أخرى.

من الأقمار الصناعية GSO عالية التحليق ، دعنا ننتقل إلى الأقمار الصناعية ذات المدار المنخفض. الفكرة هي استبدال قمر صناعي ثقيل شبه ثابت بسرب من الطيران في مدار منخفض. الفكرة واضحة تمامًا ، ولكن حتى فترة التسعينيات لا تستخدم ، بسبب توازن المؤيد والكونترا.

ما هي مزايا السواتل ذات المدار المنخفض على السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض؟

• المدار المنخفض أقل بكثير ... نعم. في الواقع ، هذا يعطي انخفاضًا كبيرًا في فقد الطاقة في القناة الراديوية (حتى 4 أوامر من حيث الحجم) ، والذي يسمح باستخدام الهوائيات الصغيرة وأجهزة الإرسال منخفضة القدرة ، على الأرض وعلى القمر الصناعي على حد سواء
• يعني المدار المنخفض أيضًا تأخر إشارة منخفض - التوقف المؤقت في إجابات المحاور عندما يكون الاتصال الهاتفي عبر المدار المستقر بالنسبة إلى الأرض ملحوظًا تمامًا (ping 250 ms باتجاه واحد)
• يسمح لك هيكل "العديد من الأقمار الصناعية" بإعادة استخدام مورد التردد على كل (تبسيط الموقف قليلاً) ، والحصول نظريًا على إجمالي إنتاجية أكبر بكثير على نفس الطيف وخدمة عدد أكبر من المشتركين.

ولكن العمل لا يقتصر على إيجابيات فقط ، فمن الواضح:

• يعني النظام منخفض المدار صيانة كوكبة ساتلية كبيرة وعدد كبير من المحطات الأرضية للتواصل مع شبكات الاتصالات - بشكل عام ، النفقات الرأسمالية لعمليات النشر أكبر بكثير.
• تتنقل الأقمار الصناعية عبر رؤوس المشتركين ، مما يعني أنك بحاجة إلى استخدام إما هوائيات شاملة الاتجاهات أو أنظمة تتبع متطورة للغاية ، مما يلغي الميزة الكاملة تقريبًا في الطاقة الجيدة
• لتوفير في الواقع ، وليس على الورق ، هناك حاجة إلى عرض النطاق الترددي الكبير للنظام مع إعادة استخدام متعددة من الطيف ، والأقمار الصناعية المتطورة للغاية مع أنظمة الهوائي المتقدمة ، والمفاتيح الرقمية عالية السرعة ، والاتصالات عالية السرعة بين الأقمار الصناعية مع تتبع - لا حاجة إلى أي من هذا في شكله النهائي في أوائل 1990s.

على الرغم من التوازن غير الواضح بين إيجابيات وسلبيات ، سارع العديد من المشغلين إلى إدراك الفكرة الجديدة للاتصالات الساتلية في التسعينيات. كان المشروع الأكثر شهرة في تلك الأوقات يطلق عليه Teledesic ويعني 840 جهازًا في المدار على ارتفاع 700 كم مع مهمة توصيل الإنترنت إلى المشتركين في البر. جمعت Teledesic حوالي مليار دولار ، لكنها لم تنجح. من مفهوم المشروع في عام 1990 وحتى إطلاق أول قمر صناعي تجريبي في عام 1998 ، تمكن المشغلون الأرضيون من الفوز بجزء كبير من السوق التي كانت Teledesic تهدف إليها ، وأظهرت النماذج المالية استرداد التكاليف بمبلغ 9 مليارات دولار (حوالي 20 مليار دولار بالدولار اليوم) ، وبالتالي فقد تم إفلاس المشروع من قبل قبل النشر.



محاكاة كوكبة الأقمار الصناعية Teledesic (في نسخة مخفضة إلى 288 أجهزة). يمكن ملاحظة أنه مع وجود ترتيب موحد للكوكبة في مدارات محيطية ذات خطوط عرض متزايدة ، يحدث تداخل متعدد لمناطق عمل السواتل. ليست هذه مشكلة بسيطة ، كما يبدو ، وتتطلب إما فصل جزء من الأقمار الصناعية عن العمل في خطوط العرض فوق 45 ، أو أن يكون لديك الكثير من المعدات المتطورة على متن القمر الصناعي لإعادة تكوين مناطق العمل عندما تقترب الأقمار الصناعية من القطبين.

حصلت Teledesic بسرعة على منافسين - مشاريع Iridium و Globalstar ، التي ركزت على سوق الهواتف الساتلية الأكثر دراية في ذلك الوقت ، والذي كان يتعذر على مشغلي GSO الوصول إليه بشكل عام (تتطلب الاتصالات الهاتفية مباشرة من محطة مستقرة بالنسبة إلى الأرض إما هوائي كبير على الأرض أو هوائي كبير بشكل لا يصدق على الأقمار الصناعية)

حظي مشروع Iridium بتغطية عالمية بسبب كوكبة من 72 قمرا صناعيا (6 × 11 طائرة + احتياطي 1 قمر صناعي لكل طائرة) في مدارات 700 كيلومتر. يزن كل قمر صناعي 680 كيلوجرام ، لكنه يمتاز بقدر متواضع من خلال إمكانات المعايير الحالية للعمل في وقت واحد مع 1500 مشترك فقط. وكان متوسط ​​مدارات الأقمار الصناعية 780 كم لمجموعات NOO.



إيريديوم القمر الصناعي من الجيل الأول. أعطتنا ثلاثة هوائيات مشتركة ذات 48 حزمة على جانبي القمر الصناعي ظاهرة " مشاعل الإيريديوم ". بناءً على القمر الصناعي ، هناك 5 هوائيات دوارة Ka-band مرئية ، وهي توفر الاتصالات والاتصالات بين الأقمار الصناعية مع الناقلين عن بعد للأرض.

طورت سواتل Iridium معدات اتصال بين الأقمار الصناعية ، مما سمح لاتصالات التوجيه إلى محطات الاتصالات الأرضية أو لمشترك شبكة ساتلية مشتركة. يحدد هذا الجهاز ، بشكل عام ، وزن الأقمار الصناعية.

بعد نشر المجموعة تقريبًا ، أفلست الشركة ، وكان الخبراء وحدهم يعرفون ذلك إن لم يكن للبنتاغون ، الذي قرر أن النظام كان مفيدًا جدًا للأغراض العسكرية: لقد تم شراء الإيريديوم المفلس من قبل مقاولي البنتاغون الذين بدأوا تشغيل النظام مقابل أموال من الجيش ، وشطبوا جزءًا منهم. تكاليف رأس المال.

منافس Iridium كان Globalstar - نظام تم نشره بعد عام ، تم إنشاؤه في البداية وفقًا لقوانين أكثر اقتصادا. لم يكن هناك سوى 48 قمرا صناعيا ، تزن 550 كجم ، ويبلغ ارتفاع المدار 1400 كم ، موزعة على 6 قطع في 8 طائرات. مثل هذا العدد من المركبات في مثل هذه المدارات لم تسمح بتغطية كامل سطح الأرض ، وعمل الاتصال فقط حتى 70 خط عرض. ومع ذلك ، لم تتمكن Globastar إلا من العمل كمكرر من المشترك إلى البوابة الأرضية ، لذلك لن يكون هناك فائدة كبيرة لذلك في القطب الشمالي.



كوكبة "Globalstar". إن قرار إبعاد المناطق القطبية عن الخدمة من جهة وفر الكثير من المال ، من ناحية أخرى - حرمت شركة جلوبال ستار من عملائها ، والبحث والسفر بالقرب من القطبين - تجدر الإشارة إلى أنه جزء كبير من جميع عملاء الاتصالات الهاتفية عبر الأقمار الصناعية.



يتم تثبيت الأقمار الصناعية Globastar على موزع للمدار. قطع سوداء وبرتقالية غريبة هي هوائيات الاستقبال والإرسال لقناتي المشتركين - سبوتنيك وتيليبورت - سبوتنيك.

مثل هذا النموذج الأقل تكلفة سمح لـ Globalstar بأن تستمر لفترة أطول ، على الرغم من أنه في نهاية المطاف تعرض للإفلاس.

أخيرًا ، في التسعينيات ، تم إنشاء مجموعتين أخريين من المدارات المنخفضة ، ربما لم تكن معروفة - "Messenger" المحلي و Orbcomm الأمريكي. لقد نشأ "messenger" من أنظمة الأقمار الصناعية للتجسس العسكري وضمّن إمكانية إرسال حزم بيانات صغيرة أو رسائل صوتية دون اتصال بالإنترنت (أي ، استخدمت الأقمار الصناعية كصناديق بريد طيران). في الواقع ، هذا تبسيط إضافي من Globastar ، ولكي أكون أمينًا ، لم أسمع أبدًا في حياتي عن استخدام هذا النظام لأغراض تجارية.

نفذت Orbcomm بشكل أساسي نفس نهج "صندوق البريد غير المتصل بالأقمار الصناعية" ، وفي عام 1998 نشرت 36 ساتلاً لتوفير خدمات M2M (جمع البيانات من المعدات عن بُعد). مثل جميع الشركات الأخرى ، مرت Orbcomm بالإفلاس ، لكن نظرًا إلى الحد الأدنى من الاستثمارات في النظام (لا يوجد مراقبون عن بعد للأرض ، أخف الأقمار الصناعية ، متطلبات منخفضة لاستمرارية التغطية وما إلى ذلك) ، فإن الشركة أصبحت مستقيمة ولا تزال على قيد الحياة حتى الآن مع وجود 3 مشاريع أخرى مذكورة أعلاه.



كان مشروع Orbcomm واحدًا من أوائل الشركات التي استفادت من تخفيض حجم الإلكترونيات والأقمار الصناعية بشكل عام ، وذلك باستخدام أجهزة تزن 40 كجم فقط للتشغيل.

وهكذا ، فإن التجربة المحزنة في التسعينيات أدت إلى استنتاج مفاده أن مجموعات اتصال الأوزون الوطنية ممكنة ، ولكن غير سليمة اقتصاديًا. على مدار السنوات العشر المقبلة ، هرب المستثمرون من مقترحات جديدة بشأن هذا الموضوع ، مثل الجحيم من البخور. ومع ذلك ، سرعان ما يتم نسيان جميع الأشياء السيئة ، والآن ، مع بداية عام 2010 ، شهد العالم طفرة جديدة من "المدارات منخفضة" تسعى للاستثمار.

ويدعم هذا الفجر من قبل بعض العبارات المنطقية. أولاً ، تحولت شبكة الإنترنت من أداة مضحكة غير هادفة للربح في التسعينيات إلى واحدة من أقوى قنوات الاستهلاك ، وتحظى بشعبية كبيرة في كل مكان ، ولكن في نفس الوقت لا تزال هناك مواقع لم يصل المشغلون الأرضيون فيها إلى البصريات الخاصة بهم. ثانياً ، إن تطوير كل من معدات الأقمار الصناعية والاتصالات السلكية واللاسلكية منذ التسعينيات قد قطع شوطًا كبيرًا ، ويمكن الآن حل مهام إنشاء مجال عمل ديناميكي متعدد الأقمار الصناعية من الأرض إلى الأرض وتوجيه البيانات واتصالات الليزر عالية السرعة بين الأقمار الصناعية في مركبة فضائية وزنها بين 150 و 200 كيلوغرام ، بدلاً من ذلك 1000 كجم قبل 20 سنة.

أخيرًا ، حققت معدات المشتركين الأرضية تقدمًا كبيرًا في قدراتها. في التسعينات ، كان من الجنون تقديم معدات AFAR (هوائيات صفيف نشط على مراحل) للمشتركين ، مما يسمح بتتبع الأقمار الصناعية في السماء مع الحزمة الرئيسية لهوائي الاستقبال. لم تكن هناك تكنولوجيات لإنتاج مثل هذه الهوائيات مقابل بعض الأموال المعقولة على الأقل. الهوائيات المزودة بمحرك ميكانيكي على مرحلتين ليست رخيصة أيضًا ولا تصلح لحلول الكتلة ، ولكن في الوقت نفسه ، تتطلب فيزياء الراديو الخاصة بقنوات النطاق العريض هوائيات ذات تضخيم جيد (أي اتجاهي).

اليوم ، تخترق حلول الاتصالات الساتلية التي تستخدم AFAR ذات الحزمة الديناميكية سوق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية - حتى الآن بشكل أساسي في تزويد السفن والطائرات بالإنترنت ، وفي المستقبل غير البعيد ، قد تصبح هذه الهوائيات منتشرة على نطاق واسع.



هوائيات AFAR لنظام O3b (حوله أدناه) ، مثبتة على الطائرات والسفن. نظرًا لجيروسكوبات GPS و MEMS ، يعرف الهوائي موقعه في الفضاء ويشكل حزمة من أقصى قدر من الكسب ، وهو موجه بدقة إلى القمر الصناعي ، مما يعوض عن الحركة ولفة المعدات.

كان أول إشارة إلى جولة جديدة من تطوير الأبراج الساتلية للاتصالات هو مشروع O3b ، الذي بدأ في عام 2007. هذا المشروع ليس مثل الآخرين ، ولكن ناهيك عن أنه سيكون خطأ. تم إطلاق هذا المشروع في وقت لم يتم نسيان الألم بسبب الخسائر المالية على Iridium و Globalstar ، لم يركز المشروع على المستخدمين النهائيين ، ولكن على توصيل الإنترنت إلى أ) بواخر الرحلات البحرية ب) الجزر الصغيرة ج) - كل هذا في منطقة استوائية نسبيًا ، ما يصل إلى 45 خط العرض. تدور كوكبة 8 أقمار صناعية في البداية و 16 في التكوين الكامل في نفس المدار 8100 كم فوق السطح ، أي تقريبا ¼ من الارتفاع من المدار الثابت بالنسبة للأرض. يحتوي كل قمر صناعي على 12 هوائيات مع التحكم على مرحلتين ، ويمكنه إنشاء 10 حزم عميل يبلغ قطرها حوالي 700 كم وعرض نطاق قدره 1.6 جيجابت لكل حزمة. ينظر الهوائيان المتبقيان إلى نقاط الوصل مع الشبكة العالمية (يطلق رجال الإشارة على هذه النقاط عن بُعد).


الأقمار الصناعية O3b يزن 700 كجم.


الأقمار الصناعية O3b على موزع. 12 مجموعة من البصريات الراديوية مع محركات الأقراص على مرحلتين لتنظيم الحزم العميل مرئية.

نجح المشروع في جمع الأموال من أجل الإطلاق ، وفي مارس 2019 أكمل نشر كوكبة كاملة مكونة من 16 قمرا صناعيا ، وأنفق ما يقرب من 1.5 مليار دولار على التنفيذ.



مبدأ بناء التجمع O3b. حل مكانة كبيرة ، على ما يبدو.

ومن المثير للاهتمام ، أن الإيديولوجي ومبدع O3b كان رجلاً يدعى غريغ ويلر ، الذي أطلق لاحقًا مشروعًا جديدًا للقمر الصناعي ، والذي يمثل بداية طفرة في المجموعات التشعبية. لذا ، قابل - نظام مكون من 1600 قمرا صناعيا "OneWeb".

تأسست في عام 2012 (تحت اسم WorldVu) ، تصورت الشركة إطلاق أكثر من 2000 قمر صناعي (يتغير الرقم بمرور الوقت) إلى مدار أرضي منخفض. عدد الأقمار الصناعية الضرورية يعتبر WordVu مذهلاً - فهو قابل للمقارنة مع جميع الأقمار الصناعية النشطة الأخرى في مدار الأرض.

والأمر ليس فقط في العدد على هذا النحو. عندما تحاول تجميع وإطلاق 2000 أقمار صناعية بسرعة ، ستظهر كمية هائلة من الصعوبات. حتى الآن ، يتم تجميع الأقمار الصناعية مثل الساعات السويسرية - إنها مجوهرات يدوية تعمل بكمية لا تصدق من التحكم و "الرقائق" ، لذلك ، لا سمح الله ، ترك المواد العضوية للعزل الحراري أو تلف الإلكترونيات عن طريق التفريغ الثابت. الفضاء قاسي. وهكذا ، يُقترح نقل ليس فقط تجميع الأقمار الصناعية ، ولكن أيضًا المكونات العديدة الضرورية لجودة الفضاء (الإلكترونيات ، والموصلات ، والمحركات الكيميائية والمحركات الكهربائية ، إلخ).



يقوم القمر الصناعي OneWeb ، الذي حصلت إيرباص على عقد إنتاج ، بتطبيق قدرات Teledesic بوزن أقل ست مرات وثلاثة أضعاف السعر.

ومع ذلك ، فإن مثل هذه الخطة الطموحة لديها منطق. لنفترض أنك قررت إنشاء نظام يوزع الإنترنت لمئات الأجهزة فقط ، وليس عام 2000. ثم ستواجه حقيقة أن عرض النطاق الترددي المحدود لكل منها سيشكل حتماً عدة ملايين من الكيلومترات المربعة. وإذا كان فوق المحيطات مع يخوت عميلة نادرة ، فهذا أمر رائع ، ثم على بلدان مكتظة بالسكان - على العكس من ذلك. سيكون هناك قمرين صناعيين في كل نظام من أنظمة الأقمار الصناعية البالغ عددها 100 في الصين وأوروبا وكل جنوب شرق آسيا وما يصل إلى 3 في أمريكا الجنوبية ، كم عدد العملاء الذين يمكن أن تقدمهم هذه المجموعة؟ لا. هل هذا يكفي لاسترداد؟ لا كذلك. من الضروري زيادة عدد الأقمار الصناعية. إذا قمت بإخراج 2000-4000 قمراً صناعياً وقمت بإنشاء نمط شعاع مشترك بين الأقمار الصناعية يمكن مقارنته بشبكات GSM المبكرة من قبل عدد الخلايا ، فإن نماذج الأعمال تنمو معًا ، وحتى الضواحي في منطقة العاصمة الأمريكية هي أماكن مناسبة تمامًا للعثور على عملاء.

لكن المشكلة تكمن في أن النماذج المالية رائعة ، ولكن لا يمكن فهم الربحية الحقيقية والطلب على هذه المشاريع الفضائية إلا من خلال نشر شبكة. وهناك حاجة إلى إنفاق مليارات الدولارات على عملية النشر ، وكلما زاد عدد الأقمار الصناعية المتوقعة في شبكة كاملة ، زادت الحاجة إلى مليارات الدولارات.


فيديو إعلان OneWeb ، حيث تومض أيضًا إطارات التجميع الخاصة بالدُفعة الأولى من الأقمار الصناعية. لا يمكن القول بعد أن تقنية تجميع الناقل تكون مرئية في مكان ما ، على الرغم من أن جزءًا من العمليات مؤتمن.

تحاول OneWeb الآن (التي اشترتها Intelsat ، أكبر مشغل GSO) السير على طريق ضيق بين هاوية النطاق الترددي غير الكافي للشبكة والاستثمارات الأولية الضخمة التي لا يمكن للمستثمرين العثور عليها. وعلى الرغم من أن هذا المسار يبدو معقدًا - فقد قرر المشروع منذ وقت ليس ببعيد خفض إجمالي عدد الأقمار الصناعية المنشورة إلى 1600 ، والمرحلة الأولية من 900 إلى 600 قمر صناعي.في الوقت نفسه ، سيركز المشروع بشكل أكبر على العملاء في شكل طائرات وسفن (حيث يعمل الكثير من مشغلي الأقمار الصناعية بالفعل) ، بدلاً من الكثير من الناس العاديين. علامات مثيرة للقلق.


تم إطلاق أول 6 أقمار صناعية OneWeb في فبراير 2018 بواسطة صاروخ Soyuz-2.1B من Kourou Cosmodrome. يبدو أننا لن نرى النشر الكامل للنظام حتى عام 2021.

ومع ذلك ، لا يزال مشروع OneWeb قيد التطوير ، حيث يجمع الأموال (استثمر المستثمرون بالفعل حوالي 3 مليارات دولار ، وهو ما يكفي لأول 600 من الأقمار الصناعية التي تم نشرها) ، ولديه منافسين: مشاريع وتجميع مجموعات HyperSpaceX Starlink و Amazon Kuiper أكثر تواضعا من Telesat Leo و LeoSat (LEO = مدار أرضي منخفض ، وبالتالي الالتزام بهذه الكلمة في الأسماء).

يوفر SpaceX Starlink حاليًا نشر 1584 قمرا صناعيا في المرحلة الأولية وحتى 12000 (!!!) بتهيئة كاملة. من المخطط استخدام ارتفاعات بطول 550 كم (40 طائرة مدارية لكل منها 66) ، و 330 كم (الكتلة الرئيسية للأقمار الصناعية ستكون 7500 هنا) و 1150 كيلومتر (حوالي 3000 آخرين). فيما يتعلق بالاتصالات الراديوية ، فإنه ينص أيضًا على استخدام العديد من النطاقات في وقت واحد (بما في ذلك النطاق V ، الذي لا يتقن بشكل جيد المكونات ، عند 50+ GHz) ، ولكن في المرحلة الأولى ، عرض النطاق الترددي التقليدي Ku (10-20 GHz) من عدة غيغا بايت لكل قمر صناعي. يتم توفير اتصالات الليزر عبر الأقمار الصناعية بسرعات تصل إلى عدة مئات غيغا بايت.



تعد سواتل Starlink أكثر تطوراً من OneWeb ، مع محركات الدفع الكهربائية المبتكرة للكريبتون ، والالكترونيات الصناعية والاعتماد على الاحتياطي المداري بدلاً من الموثوقية ، إلخ. ومع ذلك ، اليوم لا تزال معروفة حتى الآن جميع التفاصيل.

باختصار ، يعتبر مشروع Starlink طموحًا بشكل لا يصدق وسيضطر إلى التنافس على عميل مع مشغلي الكابلات الأرضية لاسترداد الأموال. لا تزال آفاق المشروع غامضة (بما في ذلك خطة جمع الأموال اللازمة لنشر مجموعة تشغيلية دنيا) ، ولكن نشر 60 قمرا صناعيا حدث في الأسبوع الماضي دفعة واحدة (مقابل 6 مع OneWeb ، أذكركم) يجعل قلبي ينبض بشكل أسرع.


محاكاة كوكبة ستارلينك المدارية بعد إطلاق أول 264 قمرا صناعيا.


ومحاكاة الاتصال عبر Starlink في كوكبة منتشرة بالكامل من 1584 قمرا صناعيا.

أما اللاعب الآخر الذي لا يقل طموحًا فهو Amazon ، الذي تقدم بطلب لنشر 3236 قمرًا صناعيًا كجزء من مشروع Kuiper. حتى الآن ، لا يُعرف سوى القليل عن المشروع ، باستثناء الكلمات التقليدية حول "3 مليارات شخص غير متصلين بالإنترنت" (كما لو أن المشكلة تكمن في صعوبات تقنية ، وليس عدم وجود هذه الأموال البالغة 3 مليارات على الإنترنت). لكن على الأقل يمكن رؤية تآزر محتمل لأحد أكبر المتاجر على الإنترنت في العالم في نقل حركة المرور من كوكبة ساتلية عبر نفسه. من هنا يمكننا أن نتوقع أن مشروع Kuiper لديه فرصة أفضل للتنفيذ.

بالإضافة إلى المشاريع شديدة التعقيد OneWeb و Starlink و Kuiper ، كان هناك العديد من الإيماءات من Boeing و Samsung ، لكن يبدو أن هذه الشركات لم تجرؤ على الدخول في مثل هذه الاستثمارات المحفوفة بالمخاطر.

أخيرًا ، باختصار حول مكانة Telesat Leo و LeoSat. يهدف كلا المشروعين إلى التنافس مع العمود الفقري للألياف البصرية الأرضية. وتتمثل مهمتها في نقل حركة البيانات ذات النطاق العريض تمامًا من عميل تجاري وحملها عبر كوكبة ساتلية إلى النقل الفضائي في مكان ما في جزء آخر من العالم. يشتمل كلا المشروعين على إطلاق ما يقرب من 110 أقمار صناعية ، في حين أن Telesat Leo تحل بأناقة مشكلة عرض النطاق الترددي للأقمار الصناعية عند خطوط العرض العالية مع ملء موحد للمدارات المائلة - عن طريق إنشاء نوعين من الكوكبات: في المدارات ~ 45 درجة والمدار القطبي. لا يزال كلا المشروعين يجمعان الأموال ، في حين أن Telesat (مشغل القمر الصناعي الكبير للأقمار الصناعية GSO) يبدو أكثر واعدة.


محاكاة الاتصالات من خلال نظام Telesat LEO

للتلخيص ، أود أن أشير إلى أن الشركات المصنعة للأقمار الصناعية ومكونات الأقمار الصناعية التي تتلقى أوامر لا تصدق لا تزال راضية عن الطفرة الجديدة. يتطلع مشغلو خدمة الإطلاق أيضًا إلى زيادة هائلة في الطلبات (بما في ذلك Roscosmos ، الذين طلب OneWeb في أشكال مختلفة إطلاقه في 21 Soyuz-2). هل سيكون بمقدور واقع جديد الحصول على موطئ قدم مع نقل شبكات الاتصالات إلى الفضاء؟ من يعرف ومع ذلك ، إذا حدث ذلك ، فمن الواضح أن الإنسانية ستحصل على دعم ملحوظ في استكشاف الفضاء وخفض تكلفة تصنيع تكنولوجيا الفضاء وسحب الحمولات الصافية.