Kábel je na internet najlepší. Kde nie je, pomôže vesmír

Za posledné viac ako štvrťstoročie sme si zvykli koexistovať v globálnej pavučine internetu a považujeme prístup do siete pomaly za základné ľudské právo. Zo slobodnej a pôvodne nekomerčnej siete sa za tie časy stalo významné, ak nie najvýznamnejšie komunikačné prostredie a zároveň platforma, ktorá vo veľkom hostí komerčné služby.

ZDROJ | Tech Geeked

Miliardy používateľov internetu preto predstavujú obrovský trh, aj potenciál, ktorý dokážeme prostredníctvom toho istého internetu účinne manipulovať a kontrolovať, ako sa čoraz viac ukazuje. Stále však existujú miliardy ľudí, ktorí prístup k internetu nemajú (a väčšina z nich by ho chcela), pretože žijú v oblastiach bez telekomunikačnej infraštruktúry. V mnohých rozľahlých lokalitách s nízkou hustotou osídlenia ani nehrozí, že by terestriálni operátori budovali káblové siete, a dokonca ani mobilné.

V púšťach, savanách, na moriach, aj na malých ostrovoch, ani v neprístupných horských oblastiach iná alternatíva, ako satelitné pripojenie, obvykle neexistuje. Mobilný či nomádsky satelitný internet cez sieť satelitov Iridium Next je však drahý a pomalý.

Pripojenie cez geostacionárne družice je síce podstatne rýchlejšie (hlavne pri sťahovaní dát), ale je nepraktické kvôli nutnosti veľkej parabolickej antény, pomalému uplinku a vysokej latencii. Cena a FUP spravidla tiež nepotešia. 

Túto situáciu niekoľko silných aktérov vníma ako medzeru na trhu, ktorú by chceli zaplniť pomocou hustých sietí telekomunikačných satelitov na nízkych obežných dráhach. Tým sa zníži latencia, aj prenosové rýchlosti a účastnícke terminály si vystačia s relatívne malou anténou.

Vznikla by tak alternatíva schopná konkurovať mobilným, aj niektorým fixným dátovým technológiám (siete 5G, káblovku DOCSIS 3.0 a optiku FTTx berme ako výnimku z pravidla). 

Miliardári chcú internet z vesmíru

Ofenzíva spoločností SpaceX, OneWeb či Amazon je už spustená, podobné úmysly deklaruje aj Facebook a zámer budovať satelitné internetové siete ohlásili aj ďalšie subjekty, ktoré sa však kapitálovo nemôžu uvedeným hráčom rovnať.

Pozrite siAmazon konkuruje SpaceX – vypustí vyše 3 200 internetových satelitov

Spoločnosť OneWeb, založená v roku 2012 v Londýne, plánuje priniesť cenovo dostupné, vysokorýchlostné pripojenie k internetu miliónom ľudí prostredníctvom stoviek malých satelitov na nízkej obežnej dráhe (Low Earth Orbit, LEO). Na globálne pokrytie je potrebných okolo 600 takýchto satelitov obiehajúcich Zem vo výške cca 1200 km. OneWeb ich chce mať minimálne 650.
Výška obežnej dráhy nepriamoúmerne súvisí s „dáždnikom“ pokrytia územia z konkrétnej družice.

Kým z geostacionárnej dráhy (asi 36 000 km) by teoreticky dokázali celú planétu pokryť tri satelity, z orbitálnej dráhy vo výške 400 km ich bude potrebné viac ako tisíc. 

ZDROJ | OneWeb

Za OneWeb stoja známe mená ako Greg Wyler, zakladateľ satelitného operátora O3b, alebo známy britský miliardár Richard Branson, zainteresovaný aj vo vesmírnych spoločnostiach Virgin Galactic a Virgin Orbit. 

Pozrite siOneWeb investuje do vesmírneho internetu miliardy

A keďže medzi R. Bransonom a E. Muskom zo SpaceX cítiť zdravé súperenie, OneWeb sa poponáhľal a vo februári prostredníctvom ruskej rakety Sojuz 2 vypustil prvých 6 satelitov fázy 1 na obežnú dráhu vo výške asi 1 000 km. Od 4.Q 2019 plánuje OneWeb vypúšťať mesačne až 30 satelitov. Kompletnú flotilu 650 družíc pre globálne pokrytie chce mať hotovú do roku 2021. V prípade rastu dopytu po pripojení je OneWeb pripravená sieť rozšíriť aj o ďalšie družice – hovorí sa o finálnom počte 950 satelitov. 

Ak uvážime, že aktuálne majú všetky štáty sveta na orbite okolo 2000 aktívnych družíc, bude flotila satelitov OneWeb predstavovať masívny prírastok. Nebolo by to však nič, ak by to projektom OneWeb skončilo. Ale neskončí.  

Nosné rakety SpaceX Falcon 9 v montážnej hale.
Nosné rakety SpaceX Falcon 9 v montážnej hale. ZDROJ | SpaceX

Amazon, ktorého majiteľ Jeff Bezos, jeden z najbohatších ľudí sveta, založil aj vlastnú kozmickú spoločnosť Blue Origin, má ambíciu v rámci svojho projektu Kuiper, nazvaného podľa Kuiperovho pásu na hranici Slnečnej sústavy, vybudovať sieť až 3000 satelitov na poskytovanie internetu. 

V prvej fáze chce na dráhu LEO vo výške asi 590 kilometrov umiestniť hneď 784 satelitov. V druhej fáze to má byť ďalších 1 296 satelitov vo výške 610 kilometrov a tretiu vrstvu na dráhe okolo 630 kilometrov má tvoriť 1 156 satelitov. Tým dosiahne počet družíc siete Kuiper impozantný počet 3 236. Na rozdiel od OneWeb, ktorá sa musí spoľahnúť na iné vesmírne spoločnosti pri vynášaní nákladov, Amazon, respektíve ním založená Kuiper Systems LLC, sa zrejme bude môcť oprieť o Blue Origin. Tá síce zatiaľ so svojím nosičom New Shepard finišuje len v príprave suborbitálnych letov pre vesmírnych turistov, ale s ďalšou raketou New Glenn už bude vynášať náklady na orbitu.

Pozrite siTelesat preklenie digitálne priepasti internetom z vesmíru

Sieť Kuiper má pokrývať Zem okrem okolia polárnych oblastí od 56° severnej zemepisnej šírky až po 56° južnej zemepisnej šírky. Na tomto území žije 95 % svetovej populácie, takže o klientelu by malo byť postarané. Ani vízia Amazonu však nie je tým, čo nás momentálne privádza do najväčšieho úžasu. 

Plány, akokoľvek ambiciózne, pokiaľ sú len v štádiu príprav, stále vnímame trochu ako marketing a fantazírovanie. V prípade satelitného internetu sa však očakávaná fázová zmena zrejme naozaj udeje a navždy zmení vzhľad zemskej oblohy. A možno otrasie telekomunikačnými trhmi tak, ako príchod mobilných sietí.

SpaceX otvára vysokú hru

Elon Musk, zakladateľ SpaceX, šéf Tesly a Boring Company je síce extrémne bohatý, ale na Jeffa Bezosa, alebo Billa Gatesa (zatiaľ) nemá. Zato je však známy svojimi smelými, často až futuristickými nápadmi. „Osídliť Mars“ (Occupy Mars) je azda jeden z jeho najviac uletených nápadov, ale rozhodne nejde o marketingovú manipuláciu, akú sme zažili pri spoločnosti Mars One.

Tá chcela najneskôr v roku 2020 vysadiť na Marse prvých osadníkov s jednosmernými letenkami a v súčasnom období už mali roboty pre nich na Marse budovať základňu. Celé to mali financovať investori získaní v kampani, sponzori a výnosy z reality show z výcviku kozmonautov – osadníkov,  z paluby kozmickej lode a neskôr aj zo základne na Marse. Táto vskutku šialená myšlienka firmy, ktorá nemala žiadne technologické zázemie pre kozmické lety, už, chvalabohu, stroskotala, ale SpaceX je na tom inak.

Prečo spomíname pilotované lety na Mars v súvislosti so satelitným pripojením k internetu? Má to svoje dôvody. Elon Musk sa totiž vyjadril, že komerčné aktivity SpaceX majú jediný hlavný cieľ – pomôcť dostať ľudí na Mars. To sa týka aj megaprojektu najväčšej satelitnej siete, akú ľudia doteraz dokázali vymyslieť. Mimochodom, tú chce v budúcnosti Musk vybudovať aj na obežnej dráhe Marsu.

Myšlienku siete satelitného internetu s globálnym pokrytím, ktorá neskôr dostala pomenovanie Starlink, odhalil šéf SpaceX už v roku 2015. Odvtedy vesmírna spoločnosť nezaháľa a na multimiliardovom projekte intenzívne pracuje.

Už vo februári 2018 vypustila prvé dva testovacie satelity pomenované Tintin-A a Tintin-B, no popritom za pochodu riešila množstvo čiastkových problémov od licenčných povolení, po technické detaily družíc aj pozemných staníc. A plány SpaceX s projektom Starlink sa vyvíjajú.

Pôvodný zámer rátal s podobnou konšteláciou, akú chce vybudovať OneWeb, teda okolo 700 satelitov.

Elon Musk informuje o projekte siete Starlink.
Elon Musk informuje o projekte siete Starlink. ZDROJ | SpaceX

Neskôr došlo k aktualizácii plánu a Elon Musk hovoril o umiestnení až zhruba 4 000 satelitov. Toto šokujúce číslo však onedlho strojnásobil a sieť Starlink má definitívne pozostávať z flotily takmer 12 000 LEO satelitov.

„Ak všetko pôjde dobre, myslím si, že do roka, možno dvoch, bude mať SpaceX na orbite viac satelitov, ako všetky štáty dohromady,“ uviedol o plánoch so sieťou vesmírneho internetu Elon Musk.

K optimizmu ho oprávňuje úspešný štart rakety Falcon 9 s nákladom prvých družíc siete Starlink. Uskutočnil sa síce až na tretí pokus 24. mája 2019, no na obežnú dráhu putoval pod aerodynamickým krytom Falconu 9 rekordný počet až 60 telekomunikačných satelitov s celkovou hmotnosťou 13 620 kg.

 

Išlo o najväčší náklad, aký bol doteraz touto raketou vynesený nehovoriac o bezprecedentnom inžinierskom počine. Naplánovať a rozvinúť takúto flotilu satelitov na orbite, otvoriť im solárne panely, aktivovať ich a spoľahlivo všetky nasmerovať na individuálne obežné dráhy, to bola pre SpaceX poriadna výzva.

Všetko nakoniec skončilo úspešne, ale samotný akt rozvinutia flotily družíc vyvolal pozornosť astronómov, aj náhodných pozorovateľov po celom svete. 

60 satelitov Starlink 1 naukladaných pod aerodynamickým krytom nosiča Falcon 9.ZDROJ | SpaceX

„Vesmírny vláčik“ prekvapil neobvyklým divadlom 

Krátko po vypustení prvej várky satelitov Starlink nasnímal amatérsky astronóm Marco Langbroek sústavu družíc nad Holandskom. Útvar pripomínal „vesmírny vláčik“ tvorený radom svetiel  a u ľudí, ktorí o Starlinku nevedeli, vyvolával pocity nadšenia i obáv. Niektorí jav pokladali za prejav UFO, iní sa desili, že vypukla vojna medzi Ruskom a USA a na oblohe vidia flotilu balistických rakiet v podobe poslov smrti. 

„Vesmírny vláčik“ misie Starlink 1 tesne po vypustení družíc.ZDROJ | Hackaday

Satelity, ktoré sa v tom čase nachádzali pomerne blízko seba vo výške asi 440 km, sa odvtedy rozptýlili a postupne smerujú na vyššiu obežnú dráhu asi 550 km nad Zemou. SpaceX upokojuje astronómov, že na vyšších obežných dráhach budú satelity menej viditeľné. Na prvých záberoch bol „vesmírny vlak“ jasný ako Polárka, uviedol denník The New York Times.

V reakcii na vypustenie prvých 60 družíc siete Starlink Elon Musk povedal, že tieto družice nebudú mať významný vplyv na astronomické pozorovania. Napriek tomu firma skúma možnosti, ako znížiť odrazivosť budúcich družíc Starlink, aby sa znížila ich jasnosť.

Bill Keel, astronóm z University of Alabama, povedal, že ak sa zrealizujú plány na vybudovanie viacerých sietí s tisíckami satelitov na nízkej obežnej dráhe, o niekoľko rokov bude ich jas tak veľký, že ľudské oko zachytí viac satelitov, ako hviezd. Navždy sa tak zmení dnešný vzhľad hviezdnej oblohy.

Zlatá baňa telekomunikačného biznisu

Treba si uvedomiť, že tieto zmeny začali už po vypustení prvej umelej družice Zeme Sputnik 1 Sovietskym zväzom 4. októbra 1957. Aj medzinárodnú vesmírnu ISS je možné za priaznivých podmienok vidieť voľným okom. Pravdou však je, že 12 000 satelitov Starlink a tisíce v sieťach Kupier, OneWeb a možno aj ďalších výrazne skomplikujú astronomické pozorovania z pozemských observatórií. Technologický pokrok si však často vyberá svoju daň aj zmenou životného prostredia.

ZDROJ | SpaceX

 

Aktuálnou otázkou je teraz budovanie a fungovanie siete Starlink. Povolenie amerického regulátora FCC na prevádzku 4 425 satelitov získala SpaceX už v marci 2018. FCC v licencii SpaceX zaväzuje umiestniť polovicu z plánovaných satelitov na obežnú dráhu do 6 rokov a plný počet do 9 rokov od udelenia licencie. 

Sieť by však v obmedzenom režime mohla začať poskytovať komerčné služby omnoho skôr. Pri dodržaní počtu 60 družíc na jeden štart by stačilo na globálne pokrytie možno ďalších 10-13 štartov Falconu 9. Pre základné pokrytie bude podľa SpaceX potrebné uviesť do prevádzky sieť 400 satelitov, pre stredné pokrytie dvojnásobok. 

ZDROJ | SpaceX

SpaceX však získala od FCC v novembri 2018 aj ďalšie povolenie. Týka sa vynesenia ďalších 7 518 satelitov Starlink. Zároveň požiadala o zmenu pôvodnej licencie. Počet 4 425 satelitov, ktoré majú operovať vo výške 1 110 -1 325 km, zredukovala na 2 825, ale pridala 1 584 satelitov na obežnej dráhe vo výške 550 km.

Spolu má konšteláciu Starlink tvoriť 11 924 družíc vrátane 7 518 satelitov vo výške zhruba 320 km, ktoré budú pravdepodobne vynesené ako posledné. Celý systém bude predstavovať sofistikovanú a komplikovanú telekomunikačnú sieť využívajúcu na prenos dát centimetrové a milimetrové vlny a neskôr, v rámci mesh siete, aj lasery.

Vybudovanie celého projektu Starlink má stáť asi 10 miliárd USD. To zas nie je v meradle nákladov na rozsiahle telekomunikačné siete žiadna horibilná suma, pokiaľ uvažujeme o krajinách väčších ako Slovensko. Ak však všetko pôjde podľa plánu, SpaceX odhaduje, že milióny zákazníkov po celom svete môžu ročne generovať zisk 30 až 50 miliárd dolárov. A to už je suma, z ktorej sa dá úspešne dotovať aj marsovská kozmonautika. 

Pozrite siSpaceX spustí prvý komerčný let Starship už o dva roky. Má už zákazníkov?

Komentáre k článku