O Wi-Fi mundial está mais perto do que parece

A startup americana OneWeb encomendou 900 satélites para criar uma rede espacial global para acesso à Internet. A Airbus francesa desenvolverá esses satélites e lançará o Roscosmos.

A idéia da Internet global por satélite existe há um quarto de século. Hoje, o sonho de uma cobertura mundial de 3G ou 4G está passando por um novo nascimento, e agora uma corrida espacial inteira está se desenrolando entre dois gigantes tecnológicos. Por um lado, SpaceX e Google, por outro, OneWeb, criado pelos fundadores da Virgin Galactic, Qualcomm e O3b.

Mais recentemente, ficou claro que o Facebook abandonou seus sonhos com a Internet espacial, concentrando-se no desenvolvimento de repetidores não tripulados de alta altitude.

Sistemas de satélite como Inmarsat e Iridium surgiram nos anos 90 e hoje oferecem serviços de Internet e telefonia. Eles fornecem cobertura quase ou completamente global, mas não são populares. Mas o alto custo das comunicações espaciais levou à vitória completa das operadoras móveis. Agora, a Internet via satélite é procurada apenas onde não há torres de celular e para aqueles que estão dispostos a pagar a partir de alguns dólares por minuto.

Outra limitação está associada à Internet via satélite - o tempo de resposta. O sinal de rádio voa na velocidade da luz, mas a distância percorrida no espaço já causa um atraso perceptível, o que reduz significativamente o apelo do usuário.

Aqui deve ser esclarecido que os satélites podem girar em diferentes órbitas : de baixa proximidade da Terra (NOO), altitude 400-1200 km, até geoestacionário (GSO), a uma altitude de 36000 km.

Cada órbita tem suas vantagens e desvantagens. Baixa requer um grande número de satélites, porque quanto menor a altura, menor o raio da área de transmissão do satélite. Mas o atraso do sinal é pequeno e comparável às comunicações terrestres. Geoestacionário - permite que um satélite transmita quase todo o hemisfério da Terra. Mas com essa conexão, o ping chega a um segundo - você precisa esquecer os jogos em rede e conversar no Skype.



Há outro problema com os satélites geoestacionários - quanto mais próximo o receptor estiver dos pólos, pior a conexão, porque o satélite é visível próximo ao horizonte e o sinal precisa passar pela superfície da Terra, o que acrescenta ruído. Para uma comunicação estável, é necessário elevar as antenas mais alto.

Acontece que, para criar uma rede de satélites com uma Internet "rápida", não resta mais do que lançar um grande bando de dispositivos em órbita baixa. Por exemplo, os satélites Iridium giram a uma altitude de 800 km, existem cerca de 70 deles em um grupo, cada um pesa 680 kg e custa US $ 5 milhões. No auge, o Iridium fornecerá à Internet cerca de 70 mil usuários.

Após a falência da primeira geração de empresas de telecomunicações, o empresário Greg Wyler iniciou uma nova fase da Internet espacial nos anos 2000.



Ele decidiu dar luz à WWW para os países em desenvolvimento e fornecer acesso à rede para três bilhões de pessoas na África, Ásia e Oceania. Para esse fim, a startup O3b, criada em 2008, desenvolveu um novo design de espaçonave para uma órbita média de 8 mil km e iniciou o lançamento.



O projeto foi apoiado por muitas empresas, incluindo o Google. A empresa de Wyler, no total, recebeu cerca de US $ 1,2 bilhão em investimentos e se comprometeu seriamente a cumprir a tarefa. Com dois lançamentos, em 2014, oito naves O3b foram colocadas em órbita a uma altitude de 8 mil km. Os lançamentos foram realizados por foguetes russos Soyuz-ST-B com o bloco de reforço Fregat, com dois lançamentos no local de lançamento de Kourou.



Agora, o sistema já está operando ativamente na África, Paquistão, Pacífico,



Mas a cobertura incompleta não permite que o O3b seja totalmente considerado um sistema global.



Portanto, Wyler foi mais longe para promover a idéia de uma constelação de satélites de baixa órbita. Com ele, ele conseguiu inspirar o fundador da empresa espacial SpaceX, Ilon Mask. No entanto, até o final de 2014, Wyler e Musk discordaram das idéias para a implementação técnica do projeto. Wyler queria satélites baratos e pequenos, e Mask também estava interessado em satélites pequenos, mas mais complexos e caros.

Como resultado, Wyler não encontrou uma linguagem comum com o Google ou a SpaceX, mas encontrou novos investidores. O projeto Wyler foi apoiado por outro proprietário do espaço, Richard Branson, conhecido por seus projetos de viagens espaciais.

Sua empresa, a Virgin Galactic, planeja não apenas lançar o foguete suborbital Space Ship Three, mas também lançar pequenos satélites com o foguete Launcher One.



A Qualcomm, fabricante de microchips para smartphones e tablets e desenvolvedora de sistemas de comunicação sem fio, também ficou do lado de Wyler. Juntas, as três empresas O3b, Virgin e Qualcomm fundaram a OneWeb, que iniciou um projeto ambicioso. Quanto as empresas fundadoras investiram não é relatado, mas, além disso, foram capazes de arrecadar US $ 500 milhões.

Estima-se que vários milhares de pequenos satélites girarão a uma altitude de 800 a 950 km. Cada satélite terá que pesar cerca de 150 kg e custar de US $ 350 mil a US $ 500 mil.O valor total do financiamento exigirá cerca de US $ 3 bilhões.

A empresa imediatamente começou a procurar um fabricante que pudesse construir uma armada inteira de satélites do primeiro lote - 900 peças - isso é cerca do dobro do número de satélites operáveis ​​em órbita perto da Terra. Na semana passada, foi anunciado um sortudo vencedor : a gigante aeroespacial francesa Airbus deve produzir as 10 primeiras amostras em sua fábrica e, em seguida, planeja transferir a produção para os Estados Unidos. O agrupamento com força total em órbita é prometido até 2019.



Ontem, Roskosmos se vangloriavaque o lançamento do grupo será realizado por 21 veículos de lançamento da Soyuz e 39 LauncherOne. Aparentemente, Ilon Mask não confiava nisso por razões de princípio. Talvez isso possa ser feito pela China, mas os fundadores da OneWeb já têm uma experiência bem-sucedida no trabalho com a Roscosmos. E tecnicamente, não é fato que as unidades de overclocking chinesas possam se comparar com a "Fragata" russa . Segundo as histórias dos desenvolvedores, o bloco de reforço da fragata permite até 50 partidas do motor de marcha, ou seja, definindo a órbita de cinquenta satélites. Até agora, o registro prático de "Fragata" é de 6 peças, mas os lançamentos sob o contrato com a OneWeb permitirão elevar o desempenho para 32.



Talvez os mísseis de conversão Dnepr sejam úteis nesse trabalho. Para espalhar duas ou três dúzias de microssatélites - eles ainda sabem como desde o momento em que eram mísseis balísticos "Voivode". É possível que a versão light do “Hangar”, que agora substitui a conversão “Roar”, esteja conectada ao mesmo trabalho.

O fundador da SpaceX, Elon Musk, também concebeu sua própria constelação espacial, com comunicações e relés entre satélites. Suas intenções coincidem amplamente com o projeto OneWeb, com a exceção de que o custo total do sistema totaliza US $ 10 bilhões.

US $ 1 bilhão já foi investido no projeto pelo Google e seus amigos. Elon Musk abriu um laboratório de fabricação de satélites em Seattle e leva a sério a criação dos primeiros protótipos. E à frente está a perspectiva de 4.000 naves espaciais. Segundo Musk, ele precisa da Internet via satélite para financiar adicionalmente a colonização de Marte, que ele planejou. Uma motivação mais prosaica pode ser que Musk esteja carregando as capacidades de construção de foguetes da spaceX com seu trabalho. Com uma ordem não estatal tão grande, Musk tem a oportunidade de testar repetidamente seu sistema reutilizável de foguetes espaciais Falcon-9R e o foguete Falcon Heavy.

Se falamos de projetos comerciais russos de Internet via satélite, vale a pena mencionar alguns.

A Dauria Aerospace está desenvolvendo um projeto de microssatélitesPyxis , pesando cerca de 100 kg para lançar na órbita altamente elíptica "Lightning". Segundo esses cálculos, quatro satélites poderão fornecer Internet a 15 mil usuários nas regiões circumpolares do norte.



De fato, este projeto está mais próximo da tecnologia de dispositivos geoestacionários, porque no ponto mais distante de sua órbita, os satélites estarão distantes da Terra pelos mesmos 36 mil km. O problema com o atraso na comunicação permanecerá, mas Pyxis poderá "pairar" sobre o Pólo Norte, em vez do equador, e fornecer comunicação a todos que precisam dele no Ártico. Agora a empresa está procurando investimentos na implementação do projeto.



Um projeto mais ambicioso na startup Yaliny. Os autores do projeto estão prontos para criar sua própria Internet global por satélite e agora estão ocupados desenvolvendo um protótipo de satélite. Eles não divulgaram detalhes técnicos, sabe-se apenas que cerca de US $ 2 milhões foram investidos em Yaliny, o que claramente não é suficiente para competir seriamente com o OneWeb ou o Google / SpaceX.

De qualquer forma, a implementação de qualquer um desses projetos pode levar a mudanças significativas não apenas na Terra, mas também no espaço. Por exemplo, agora um obstáculo significativo ao desenvolvimento de pequenas naves espaciais é a dificuldade de transferência de dados. Os micro e nanossatélites já chegaram ao ponto em que podem acumular grandes quantidades de dados que são fisicamente incapazes de transmitir à Terra através de canais de comunicação acessíveis. As comunicações a laser poderiam corrigir isso, mas a atmosfera e o clima interferem nisso.

Se for possível transferir dados diretamente para a rede, isso deve dar um forte impulso ao desenvolvimento de microssatélites e à criação de vários aplicativos de usuário em sua base. Por exemplo, agora os militares dos EUA vão testar um servidor de Internet via satélite.



No contexto do Wi-Fi global, será possível implantar com segurança as capacidades do servidor em órbita - isso os evitará de inundações quando um cano de água quebrar, quedas de energia ou outras ameaças "terrestres" de força maior. Haverá problemas no espaço, mas eles podem ser resolvidos se desejado e necessário.

Source: https://habr.com/ru/post/pt380977/