SpaceX показала первое успешное испытание спутниковых «космических лазеров» Starlink на орбите, что является значительным шагом на пути к обновленной группировке «Версии 2».
Проще говоря, эти «лазеры» представляют собой форму оптической (световой) связи с чрезвычайно высокой полосой пропускания, потенциально позволяющей беспроводную, высокоскоростную передачу огромных объемов данных на столь же большие расстояния. Из ~ 715 спутников Starlink, запущенных SpaceX за последние 16 месяцев, около 650 являются действующими космическими аппаратами версии 1 (v1.0), предназначенными для обслуживания ограниченной группы клиентов на ранних этапах созвездия. До объявления SpaceX 3 сентября предполагалось, что ни один из этих спутников не имеет лазерных межсоединений, но теперь мы знаем, что два космических корабля — предположительно запущенных в рамках Starlink-9 или -10 в августе — успешно испытали прототипы лазеров на орбите.
С тех пор, как в начале 2015 года генеральный директор Илон Маск впервые объявил об амбициях SpaceX в области спутникового Интернета, эти планы включали в себя некоторую форму межсоединения между некоторыми или всеми тысячами спутников, которые компании потребуется запустить. В то время как функциональная группировка спутников на низкой околоземной орбите (НОО) по существу не нуждается в такой способности для функционирования или успешной работы, межспутниковые линии связи предлагают некоторые важные преимущества в обмен на дополнительную сложность и стоимость космических аппаратов.
Самым большим преимуществом лазерных межсетевых соединений, возможно, является значительное сокращение задержки соединения (ping), которое они могут обеспечить по сравнению с аналогичной сетью без этого. Перемещая большую часть работы по созданию сетей на орбиту, данные, передаваемые по взаимосвязанной спутниковой сети, теоретически требуют гораздо меньшего количества маршрутов для достижения конечного пользователя, что физически сокращает расстояние, которое данные должны пройти. Скорость света (300000 километров в секунду) может быть огромной, но даже в небольших масштабах планеты Земля, с добавленной неэффективностью, присущей даже лучшим оптоволоконным кабелям, маршрутизация данных к противоположным концам планеты и обратно может быть затруднена. замедляется из-за большой задержки.
Без взаимосвязей Starlink и интернет-группировки вроде бы функционируют, действуя больше как посредник для отдельных пользователей и фиксированных наземных станций, которые затем подключают этих пользователей к остальной части Интернета. В этом режиме работа группировок по своей сути фильтруется через существующую интернет-инфраструктуру Земли и требует установки наземных станций относительно близко к пользователям сети. Если спутник без межсоединений может «видеть» (и, таким образом, общаться с) клиентов, но не может «видеть» наземную станцию с той же орбитальной точки обзора, он физически неспособен соединить эти коммуникации с остальной частью Интернета.
Это не шоу-стоп. Как очень ранняя группировка Starlink SpaceX уже продемонстрировала на бета-тестерах, сеть уже способна обслуживать отдельных пользователей со 100 мегабитами в секунду (Мбит / с) с задержкой, примерно сопоставимой со средними проводными соединениями. Результат: интернет-сервис, который во многом аналогичен (если не хуже и менее удобен) существующим оптоволоконным кабелям. Таким образом, чтобы полностью реализовать потенциал группировки Интернет-спутников на низкой околоземной орбите по сравнению с оптоволокном, необходимы высокопроизводительные лазерные межсоединения.
Готовятся к полету 60 спутников Starlink v1.0. (SpaceX)
С лазерными межсоединениями вышеупомянутый сценарий разрыва соединения был бы практически невозможен. В случае, если активный спутник обнаружит, что обслуживает клиентов без доступа к наземной станции, он направит эти заброшенные пакеты данных с помощью лазера на другой спутник с немедленным доступом к наземной станции. На один шаг лучше, с достаточной оптимизацией, пользовательские коммуникации могут быть маршрутизированы с помощью лазера к наземным станциям, физически ближайшим к пользователю и месту назначения трафика, и от них. Благодаря свободно плавающей сети спутниковой связи в вакууме по прямым линиям ничто иное, как прямая прямая волоконно-оптическая линия не может конкурировать с получаемыми в результате задержками и эффективностью маршрутизации.
Межкомпонентные линии предлагают последнее существенное преимущество: жертвуя задержкой, взаимосвязанная сеть сможет обслуживать большую географическую область, позволяя маршрутизировать соединения пользователей, удаленных от наземных станций, через другие спутники к ближайшей наземной станции. Установка крупномасштабной наземной станции и международный лабиринт необходимых разрешений могут потребовать чрезмерно много времени и ресурсов для формирующихся группировок спутниковой связи.
Полностью взаимосвязанная группировка Starlink Version 2 от SpaceX нацелена на задержку до 8 миллисекунд и надеется поднять предел пропускной способности отдельных подключений до гигабита или больше. Как только жизнеспособная конструкция спутника Starlink v2.0 будет завершена и протестирована на орбите, SpaceX, вероятно, прекратит производство и запуск версии v1.0, войдя во вторую фазу итерации после перехода с v0.9 на v1.0.
Ознакомьтесь с информационными бюллетенями Teslarati, чтобы узнать о последних новостях, обзорах с земли и уникальном взгляде на процессы запуска и восстановления ракет SpaceX.
