Звезды, сеть, будущее: спутниковый интернет Starlink

В 2019 году сложно представить мир без интернета. Мы так свыклись с возможностями и удобствами Всемирной паутины, что иногда забываем, что интернет стал частью жизни широкой общественности относительно недавно.

Еще каких-то 20 лет назад, а по меркам технологий это очень немного, мечтать об интернете у себя дома (не говоря уж о подключении мобильной сети и в принципе о мобильных телефонах в том виде, в котором они нам сейчас известны), могли очень немногие.

И тем интереснее, что сейчас мы воспринимаем интернет как нечто фундаментальное. И, как все фундаментальное, интернет в нашем сознании имеет некое вечное и стабильное состояние. Нам кажется, что таким, как сейчас, он был, есть и будет всегда, что ничего нового уже не придумать, и уж тем более вряд ли возможно лишить человека возможности выхода в сеть.

Однако прямо сейчас эпоха интернета — не без помощи главного визионера планеты Илона Маска — вступает в новый период благодаря его детищу под названием Starlink. Проект Starlink — это проект создания широкополосного доступа в интернет из любой точки мира для каждого желающего, и, чтобы обеспечить «интернет для всех», компания SpaceX, занимающаяся разработкой, планирует запустить на орбиту Земли более 12 000 спутников. Именно они должны создать новую сеть. 60 спутников Starlink были запущены уже в мае 2019 года.

Впервые Илон Маск озвучил эту идею еще в 2015 году и по сей день вместе с коллегами занимается ее активной разработкой. Окончательное развертывание сети Starlink SpaceX планируется не позднее чем в середине 2020-х годов.

Затраты на столь амбициозный проект «Старлинк» предположительно составят более 10 миллиардов долларов США, причем еще около 30–50 миллиардов придется потратить на обеспечение функционирования спутников и их замену в случае утилизации. По словам Илона Маска, генерального директора компании SpaceX, срок службы спутников будет составлять 3–5 лет, что могло бы стать существенной проблемой для околоземного пространства. Ведь чисто теоретически уже через 3 года после начала использования этой сети на орбите может скопиться огромное количество космического мусора, которого и сейчас уже немало. Впрочем, компания предусмотрела решение: предполагается, что спутники «Старлинк» будут сгорать при попадании в атмосферу Земли, что исключит проблему образования мусора.

По прогнозам аналитиков, при наличии всего около 4500 спутников спутниковый интернет коренным образом изменит сложившуюся ситуацию в сфере сетевой экономики. Сложно представить, о каких глобальных переменах пойдет речь, когда на орбиту выйдут все 12 000 заявленных компанией спутников.

Что такое спутниковый интернет Starlink от SpaceX

По мере развития информационных технологий изменяются и технологии передачи данных. Сама по себе спутниковая передача данных не является чем-то новым, мы используем ее уже не первое десятилетие, еще с 1990-х годов XX века. Она может быть как односторонней, когда прием данных происходит через спутниковую связь, а ее передача — по какому-либо другому каналу, так и двусторонней, когда процесс приема и передачи информации происходит полностью с помощью спутника. Для обеспечения спутникового интернета преимущественно используется технология VSAT (от англ. Very small aperture terminal), которая представляет собой небольшую станцию с антенной диаметром не более 2,5 метра.

Несмотря на небольшие размеры станции, оборудования для нее требуется немало, поэтому цена станции достаточно высока. В комплект входят и высокочастотные блоки передачи и получения данных, и терминал, к которому подключается сеть, и непосредственно антенна. Передача сигнала происходит в трех диапазонах: C, Ku и Ka. Первый используется реже остальных, по большей части для односторонней передачи, которая требует больших антенн с мощными передатчиками. Классический двусторонний интернет передается в диапазоне Ku, наиболее компромиссном из всех. Для передачи данных не требуется больших антенн (достаточно до 2 метров диаметром), да и сами передатчики могут быть небольшими, компактными и, следовательно, недорогими.

В чем же в таком случае заключается новаторство Starlink? В том, что новые спутники, разрабатываемые компанией Маска, будут передавать информацию в диапазоне Ka, который на данный момент не используется так широко, как хотелось бы. Антенны для передачи данных в этом диапазоне еще меньше (менее метра) в диаметре, при этом скорость передачи составляет от 3 до 6 Мб/с, что отлично соотносится с современными требованиями, предъявляемыми к интернету. Человечеству хочется больше, удобнее и в разы быстрее — и спутники Starlink в небе хотят это нам дать.

Тестовые прототипы TINTIN A, TINTIN B и первые запуски

В конце февраля 2018 года компания SpaceX представила первые тестовые прототипы новых спутников — прародителей будущих спутников, призванных обеспечить доступный и дешевый интернет по всему миру, даже в самых отдаленных частях планеты.

TINTIN A и TINTIN B были запущены друг за другом и летят практически по одной траектории, находясь при этом на разных орбитах. За ними с земли наблюдают 3 передвижные и 5 неподвижных станций. Первые — это своего рода рядовые пользователи, передвигающиеся по местности и использующие интернет, вторые же выступают в роли операторов. Таким образом компания отслеживает все недостатки в передаче данных, чтобы при массовом запуске спутников нового поколения не возникло существенных дефектов.

Многие задаются вопросом, как увидеть спутники Starlink? Их можно было ясно наблюдать во время запуска первой партии основных, не прототипических спутников, 29 мая 2019 года. На низкую околоземную орбиту в 440 километров выпустили 60 спутников Starlink. Своей необычной траекторией запуска (с земли они выглядели как цепочка горящих огоньков) спутники напомнили западным пользователям интернета картинки с летящими в ночном небе санями Санты, запряженными оленями. И хотя первый пролет спутников Starlink получил полуофициальное название Starlink train (поезд из спутников Starlink), сравнение с Санта-Клаусом выглядит в разы более романтично — в конце концов, Starlink Илона Маска вполне можно считать своеобразным подарком всему человечеству.

Точных дат и деталей запуска второй и третьей партии спутников на орбиту пока что нет, но уже сейчас известно, что они также запланированы на 2019 год.

Зачем это нужно компании?

В одном из интервью Илон Маск открыто признался, что проект Starlink по раздаче интернета — это очень выгодно для компании, несмотря на сопутствующие траты для его создания и запуска. По прогнозам аналитиков, если количество подключившихся пользователей к 2025 году составит 40 миллионов человек, чистая прибыль компании составит 30 миллиардов долларов. Однако цена интернета для пользователей пока еще не была открыто озвучена, как не было информации о том, как подключиться к Starlink, или, скажем, об абонентской плате. Как мир получит доступ к суперскоростному интернету и как будет работать эта спутниковая сеть, если она будет реализована именно в том виде, как планирует Маск, нам еще только предстоит узнать.

На текущий момент же нам остается только представлять, какими могли бы быть качества Starlink, исходя из уже известных нам фактов. Так, предполагается, что такой интернет будет невозможно выключить, и он будет сравнительно недорогим, потому что только так компания сможет обеспечить прибыль от тех людей, которые сейчас не имеют доступа к интернету. Да, мы привыкли думать, что интернет есть у всех, но реальность такова, что только в США огромное количество людей, особенно в сельской местности, до сих пор не имеют доступа к сети. Кажется странным, но правда заключается в том, что все дополнительные операции вроде прокладывания оптоволокна в случае с отдаленными территориями предполагают для интернет-компаний больше затрат и проблем, чем реального смысла, пользы или прибыли. Поскольку интернету от Илона Маска провода и развернутая наземная сеть не потребуются — просто подключай и пользуйся, — в случае сравнительно невысокой установленной стоимости он получит несколько миллионов потенциальных пользователей, которых операторы сетей ранее никак не могли задействовать для извлечения прибыли. Также Starlink однозначно облегчит жизнь, например, командам морских судов, для которых регулярная связь с сушей до сих пор остается серьезной проблемой.

Слишком хорошо, чтобы быть правдой

К абсолютно точным преимуществам спутникового интернета можно отнести скорость и простоту подключения. Если ранее максимальная скорость составляла 6 Мб/сек, то Илон Маск обещает увеличить ее весьма существенно. К тому же спутниковый интернет не имеет привязки к электропитанию и привычным провайдерам и дает жителям удаленных регионов уникальную возможность быть всегда на связи и жить в том же ритме, в котором живет мир с доступным интернетом.

Однако, несмотря на то, что все это звучит как сказочный сон, который вот-вот станет реальностью, в Starlink Mission есть и немало подводных камней — слишком уж многие части его проекта находятся на грани того, что могут предложить современные технологии. И, чтобы решить все сопутствующие сложности, компании SpaceX ни много ни мало надо выйти за рамки и придумать попутно пару-тройку совершенно новых решений.

С какими сложностями, вероятно, столкнется Starlink?

• Чтобы спутники, составляющие сеть, не сталкивались друг с другом, траектории их движения должны быть выстроены очень четко и с учетом мусора, курсирующего на данный момент по орбите. Малейшее столкновение может привести к изменении траектории движения и разрушить если не всю сеть, то немалую ее часть. Как будет вестись обслуживание спутников и их движения и как будет регулироваться опасность столкновений, учитывая общее планируемое количество спутников, пока что не до конца понятно.
• Действительно, через пространство сигнал передается в два раза быстрее, чем через оптоволокно, однако погодные условия способны значительно повлиять на связь. Уже многими забытая проблема отсутствия интернета или телевидения во время грозы станет вновь актуальна — сигнал будет нарушаться из-за низкой облачности, дождя и прочих погодных условий.
• Конкуренция. Космос, конечно, никому не принадлежит, однако даже там приходится делить территорию. И несмотря на то, что Илон Маск заявляет о «космическом интернете» громче и амбициознее всех, он не единственный, кто планирует запуск спутников на орбиту для похожих целей. Подобные планы есть и у Samsung, и у Boeing, и у Google с Facebook.

Будущее интернета

Спутниковая сеть как минимум чисто технически положит конец любому «суверенному» интернету, такому, как, например, в Китае. Некоторые проблемы сеть Маска создаст и для плана Минкомсвязи о создании российской системы изолированного интернета. Мы не хотим вдаваться в политику и давать какую-либо оценку этому явлению, скажем лишь то, что Starlink будет предоставлять доступ к сети в обход провайдеров, тем самым лишая их технической возможности фильтровать внутренний и внешний трафик. Можно относиться к этому как угодно, но рано или поздно широкополосному доступу в интернет «из космоса» быть. Станет ли новатором какая-то другая компания или все же это будет SpaceX, которая за счет прибыли с интернета будет финансировать строительство марсианских баз, мы, вероятно, узнаем совсем скоро. Сложно поверить, но будущее из фантастических книг уже стоит на пороге, а иногда мы и вовсе живем внутри него, не замечая. Каким будет это будущее — соединяющим или разделяющим еще сильнее, — покажет лишь время.