Ако сте следили развитието на SpaceX Проект Starlink за създаване на глобален широколентов интернет, ще забележите, че компанията редовно изстрелва не само отделни сателити, но цели партиди от 60 сателита наведнъж.
Съдържание
- Доброто: Какво могат да предложат сателитните съзвездия, което отделните сателити не могат
- Лошото: Защо съзвездията карат някои астрономи да се борят
- Грозното: Какво крие бъдещето за съзвездията?
Тези партиди образуват мрежа в небето, наречена сателитна констелация, която позволява почти глобално покритие по начин, който един сателит не може. И не само SpaceX използва този подход – има сателитни съзвездия, върху които работят компании от Amazon, чрез дъщерното дружество на Kuiper Systems, до Facebook, чрез своя проект Athena.
Препоръчани видеоклипове
Но не всеки е съгласен с изстрелването на толкова много сателити в нощното небе. По-специално астрономите се оплакаха, че такива съзвездия застрашават способността им да събират данни с помощта на телескопи и може да попречи на научния прогрес.
За да разберем тънкостите на този сложен въпрос, разговаряхме с двама експерти: Оливие Ено, астроном и водещ изследовател по темата как сателитните съзвездията засягат астрономическите наблюдения и Брад Кинг, главен изпълнителен директор на компания, която произвежда задвижващи системи за сателити, използвани от американската армия през съзвездия.
Доброто: Какво могат да предложат сателитните съзвездия, което отделните сателити не могат
Едно от най-големите предимства на констелационния подход е, че позволява мрежите лесно да се надграждат с течение на времето. Когато една система има един голям сателит, този хардуер може да отнеме години за изграждане и развитие. След като бъде пуснат, е изключително трудно да се добавят функции или да се подобрява хардуерът.
Но със съзвездие от сателити можете постепенно да подобрявате хардуера, докато стартирате. Ако една компания започне да разполага сателити и след това, след няколко години, те се развиват по-точно сензори, например, те могат лесно да поставят новите сензори в следващата партида сателити и да ги внедрят тях. Съществуващите сателити все още могат да работят заедно и флотът може постепенно да се надгражда.
По този начин съзвездията непрекъснато се опресняват, каза Кинг, главен изпълнителен директор на Orbion, двигател за малък спътник компания, която в момента осигурява задвижващата система за напредналите изследователски проекти на отбраната на агенцията Блекджек сателитно съзвездие.
„Ако летите със 100 спътника, не летите със 100 спътника и след това да изчакате 10 години и след това да пуснете още 100“, каза Кинг. „Вие непрекъснато обновявате флота с приблизително 20% от флота на година.“
Това също така означава, че за дългосрочни проекти те могат да оцелеят при съкращаване на бюджета чрез намаляване на общия автопарк, вместо изцяло да бракуват проект. Това е важно за правителствени програми, които могат да продължат десетилетие и след това да бъдат намалени бюджетите им.
За правителствата и военните има допълнителни специфични предимства от използването на съзвездия. „Основното предимство е устойчивостта“, каза Кинг. „Това, което можете да направите със съзвездие, което не можете да направите с един [сателит], е, че можете да бъдете устойчиви срещу атаки. Ако имате един много голям, много ценен сателит в орбита и имате противник, който иска да откаже използването му сателит, като го повредите или по друг начин, наистина изисква само един куршум, ако щете, за да вземете цялата тази способност надолу.
„Наличието на множество интернет доставчици в даден регион може да позволи на хората да имат по-свободен достъп до интернет, без ограничения, въведени от правителствата.“
„Ако вместо това имате тази функционалност, споделена между 100 спътника, тогава дълбочината на атаката ви трябва да бъде много по-дълбока, за да премахнете функцията. Така че това, което прави, е да осигури възпиращо средство срещу атака. Това не е голяма, дебела, сочна цел, изкушаваща врага да я атакува.
И след като съзвездието е поставено, то може да се използва за всякакви комуникационни цели. Програмата Starlink на SpaceX има за цел да осигури глобален широколентов интернет, който има много потенциални предимства. В допълнение към потенциала за предоставяне на интернет на бедни или селски региони, които имат малко или никакви интернет услуги в момента може да бъде безценен и за целите на безопасността, тъй като може да проследява самолети и кораби по целия свят. И наличието на множество интернет доставчици в даден регион може да позволи на хората да имат по-свободен достъп до интернет, без ограничения, въведени от правителствата.
Лошото: Защо съзвездията карат някои астрономи да се борят
Както при всички технологични постижения, изстрелването на сателитни съзвездия също идва с проблеми. Последната година беше свидетел на понякога разгорещен дебат между SpaceX и астрономическата общност относно изстрелването на сателитите Starlink.
Когато сателитите бъдат изстреляни, те могат да напуснат следи от светлина по небето, особено по здрач. Въпреки че някои намират тези следи за красиви, те могат да попречат на астрономическите показания, тъй като са много по-ярки от звездите или галактиките, които астрономите се опитват да наблюдават. Има също така въпрос дали сателитите Starlink, които се намират на особено ниска орбита, ще бъдат видими с невъоръжено око и ще пречат на показанията, след като са били на място.
Международният астрономически съюз публикува a изявление през лятото на 2019 г. и а проследяване през февруари тази година, като и двете „изразиха загриженост относно отрицателното въздействие на планираните мегасъзвездия на комуникационните сателити могат да имат астрономически наблюдения“, конкретно назовавайки Starlink, сателитното съзвездие Iridium, OneWeb и други.
SpaceX бързо се справи с проблемите, които Starlink причини в оптичната астрономия, работейки с астрономи намери решение. Първоначално те се опитаха да боядисат сателитите в по-тъмен цвят, което наистина намали външния им вид, но не достатъчно, за да задоволи астрономите. Така че те преминаха към нов дизайн, който включва козирка, която да действа като сенник.
„Това е наистина умно“, каза Ено. „Защото ако спътникът не е осветен, той е напълно тъмен, невидим е. Това означава, че козирката може да скрие по-голямата част от сателита. Начинът, по който сателитът е построен, означава, че можете да имате визьор, при който, гледан от земята, виждате задната част на козирката, така че е тъмно, а цялото дъно на сателита е в сянка. Това означава, че сателитът става няколко величини по-слаб.“
„Проблемът с пренаселеността на орбитата все повече се превръща във фокус в космическата общност, с опасения относно количеството боклук в орбита около нашата планета.“
SpaceX също така е коригирала ъгъла на слънчевите панели, прикрепени към сателитите, така че осветената част да не се вижда от Земята. В комбинация тези поправки трябва повече или по-малко да решат проблема с работещите сателити Starlink, които пречат на наземната оптична астрономия.
Има и някои проблеми със сателитите, които пречат на радиоастрономията. Може да има проблем, наречен честотно изтичане, когато сателитите излъчват малки количества радиовълни на честоти над тяхната основна работна честота, което може да причини проблеми на радиоастрономите. Като цяло има много фонов шум, с който радиотелескопите трябва да се справят, а сателитните съзвездия могат да допринесат за това.
SpaceX работи с астрономическата общност и по този въпрос и астрономите изглежда като цяло оптимистичен че може да се намери решение.
Последният проблем с изстрелването на голям брой сателити не е такъв, който има лесно технологично решение. Проблемът на орбитално струпване все повече се превръща във фокус в космическата общност с опасения относно количеството боклук в орбита около нашата планета. Космическите отпадъци могат да бъдат изключително опасни, заплашвайки всичко от Международната космическа станция до нашите потенциални способности изстрелват сателити достъпно в бъдеще.
Основният подход към този проблем е компаниите да се уверят, че могат отговорно да деорбитират своите сателити, след като вече не са необходими. Когато сателит Starlink достигне края на живота си или ако сателитът е повреден, той е относително лесен за изхвърляне, тъй като съзвездието се намира на ниска орбита. Сателитите просто трябва да бъдат маневрирани в по-ниска орбита и те ще паднат в атмосферата и ще изгорят.
Други съзвездия може да са в по-висока орбита. В тези случаи е по-лесно да ги изпратите в така наречената гробищна орбита, отколкото да ги свалите в атмосферата. Но ако сателит се провали в по-висока орбита, той може да остане там много дълго време. Така че някои сателити вече са оборудвани с функции като куки, които улесняват още един сателит, за който да се хванем и ги изхвърлете.
Грозното: Какво крие бъдещето за съзвездията?
Hainaut подчерта, че SpaceX е положила усилия, далеч надхвърлящи това, което са били длъжни, за да се справят проблеми, които Starlink причини на астрономическата общност, и той е уверен, че тези проблеми могат да бъдат разрешено. Въпросът е, че със съзвездията, които стават все по-популярни и се стартират от повече компании в бъдеще, тези нови актьори ще бъдат ли толкова внимателни към нощното небе?
„[SpaceX] наистина правят всичко възможно, далеч отвъд това, което са законово задължени да направят, за да разрешат проблемите“, каза Хайнуат. „Астрономите имат много добри работни отношения със Starlink, но не е ясно дали ще имаме същите отношения с други [компании], защото това е просто добра воля.“
Може ли да се вярва на други компании, че ще последват примера на SpaceX? Има договори и споразумения относно използването на космоса, включително въпроси като изхвърляне на сателити, когато достигнат края на живота си. Много експерти обаче твърдят, че тези договори трябва да бъдат засилени и че трябва да има последствия за компаниите, които не ги спазват.
„Проблемът е, че няма ръководен орган, който наистина да може да прилага еднакво наказания“, каза Кинг. „Има силни насоки и договори, но прилагането им е проблематично.“
Сателитни съзвездия като Starlink могат да позволят фантастични нови стъпки в телекомуникациите, но трябва да намерим начин да се балансира тази способност с необходимостта да се изучава нощното небе и да се разбере вселената отвъд нашата планета.
„Космосът е обществено достояние, което всички споделяме“, каза Кинг. „Трябва да се работи много като общество, тъй като съзвездията започват да се размножават... Всеки и никой не притежава пространство и всички искаме да го споделяме.“
Препоръки на редакторите
- Как SpaceX може да трансформира Starlink в свръхпрецизна GPS мрежа
- Как да гледате как космическият кораб SpaceX Dragon напуска МКС днес
- SpaceX избра да достави товари до космическата станция Lunar Gateway на НАСА
- SpaceX изпълнява шестото си изстрелване на Starlink утре: Ето как да гледате
- SpaceX ще използва различен вид неръждаема стомана за своите ракети Starship
