Ak ste sledovali vývoj spoločnosti SpaceX Projekt Starlink na vytvorenie globálneho širokopásmového internetu ste si všimli, že spoločnosť pravidelne nevypúšťa len jednotlivé satelity, ale celé série 60 satelitov naraz.
Obsah
- Dobré: Čo môžu satelitné konštelácie ponúknuť, čo jednotlivé satelity nedokážu
- Zlé: Prečo majú súhvezdia v rukách niektorých astronómov
- Škaredé: Aká je budúcnosť súhvezdí?
Tieto dávky tvoria na oblohe sieť nazývanú satelitná konštelácia, ktorá umožňuje takmer globálne pokrytie spôsobom, akým to nedokáže jediný satelit. A tento prístup nevyužíva len SpaceX – existujú satelitné konštelácie, na ktorých pracujú spoločnosti od Amazonu cez svoju dcérsku spoločnosť Kuiper Systems až po Facebook, prostredníctvom svojho projektu Athena.
Odporúčané videá
Ale nie každý je na palube s vypúšťaním toľkých satelitov na nočnú oblohu. Najmä astronómovia sa sťažovali, že takéto konštelácie ohrozujú ich schopnosť zbierať údaje pomocou ďalekohľadov a môže brzdiť vedecký pokrok.
Aby sme pochopili podstatu tohto zložitého problému, porozprávali sme sa s dvoma odborníkmi: Olivierom Hainautom, astronómom a popredným výskumníkom na tému konštelácie ovplyvňujú astronomické pozorovania a Brad King, generálny riaditeľ spoločnosti, ktorá vyrába pohonné systémy pre satelity používané americkou armádou v r. súhvezdia.
Dobré: Čo môžu satelitné konštelácie ponúknuť, čo jednotlivé satelity nedokážu
Jednou z najväčších výhod konštelačného prístupu je to, že umožňuje časom jednoduchú aktualizáciu sietí. Keď má systém jeden veľký satelit, jeho zostavenie a vývoj môže trvať roky. Po spustení je mimoriadne ťažké pridávať funkcie alebo vylepšovať hardvér.
Ale s konšteláciou satelitov môžete postupne vylepšovať hardvér pri štarte. Ak spoločnosť začne nasadzovať satelity a po niekoľkých rokoch sa vyvinú presnejšie senzory, môžu napríklad jednoducho namontovať nové senzory do ďalšej série satelitov a nasadiť ich ich. Existujúce satelity môžu stále spolupracovať a flotilu je možné postupne modernizovať.
Súhvezdia sa tak neustále obnovujú, povedal King, generálny riaditeľ spoločnosti Orbion, malého satelitného pohonu. spoločnosť, ktorá v súčasnosti poskytuje pohonný systém pre projekty pokročilého obranného výskumu agentúry Blackjack satelitná konštelácia.
"Ak poletíte so 100 satelitmi, nepoletíte so 100 satelitmi a potom nepočkáte 10 rokov a potom vypustíte ďalších 100," povedal King. "Neustále obnovujete flotilu približne 20% flotily ročne."
To tiež znamená, že v prípade dlhodobých projektov môžu prežiť škrty v rozpočte znížením celkovej flotily namiesto úplného zrušenia projektu. To je dôležité vo vládnych programoch, ktoré môžu trvať desať rokov a potom sa im zníži rozpočet.
Pre vlády a armádu existujú ďalšie špecifické výhody používania konštelácií. "Hlavnou výhodou je odolnosť," povedal King. „Čo môžete urobiť s konšteláciou, ktorú nemôžete urobiť s jedným [satelitom], je, že môžete byť odolný voči útokom. Ak máte na obežnej dráhe jeden veľmi veľký, veľmi cenný satelit a máte protivníka, ktorý vám chce odoprieť jeho použitie Satelit tým, že ho poškodíte alebo iným spôsobom, skutočne si vyžaduje iba jednu guľku, ak chcete, aby ste získali celú túto schopnosť dole.
"Mať k dispozícii viacerých poskytovateľov internetu v regióne by ľuďom umožnilo voľnejší prístup k internetu bez obmedzení zavedených vládami."
„Ak namiesto toho máte túto funkciu zdieľanú medzi 100 satelitmi, vaša hĺbka útoku musí byť oveľa väčšia, aby ste túto funkciu odstránili. Takže to, čo robí, je poskytnúť odstrašujúci prostriedok proti útoku. Nie je to veľký, tučný a šťavnatý cieľ, ktorý by lákal nepriateľa, aby naň zaútočil."
A akonáhle je konštelácia na mieste, môže byť použitá na všetky druhy komunikačných účelov. Cieľom programu Starlink spoločnosti SpaceX je poskytovať globálny širokopásmový internet, ktorý má mnoho potenciálnych výhod. Okrem potenciálu poskytovať internet chudobným alebo vidieckym regiónom, ktoré majú malú alebo žiadnu internetovú službu Momentálne by to mohlo byť neoceniteľné aj z bezpečnostných dôvodov, pretože by bolo možné sledovať lietadlá a lode na celom svete. A dostupnosť viacerých poskytovateľov internetu v regióne by ľuďom umožnila voľnejší prístup k internetu bez obmedzení zavedených vládami.
Zlé: Prečo majú súhvezdia v rukách niektorých astronómov
Ako pri každom technologickom pokroku, aj vypustenie satelitných konštelácií prináša problémy. Minulý rok bola medzi SpaceX a astronomickou komunitou niekedy búrlivá diskusia o vypustení satelitov Starlink.
Po vypustení satelitov môžu odísť svetelné stopy po oblohe, najmä za súmraku. Hoci niektorí považujú tieto cesty za krásne, môžu rušiť astronomické hodnoty, pretože sú oveľa jasnejšie ako hviezdy alebo galaxie, ktoré sa astronómovia snažia pozorovať. Je tu tiež problém, či by satelity Starlink, ktoré sa nachádzajú na obzvlášť nízkej obežnej dráhe, boli viditeľné voľným okom a rušili by údaje, keď by boli na mieste.
Medzinárodná astronomická únia vydala a vyhlásenie v lete 2019 a a nasleduj vo februári tohto roku, pričom obaja „vyjadrili obavy z negatívneho dopadu, ktorý plánované megakonštelácie komunikačné satelity môžu mať astronomické pozorovania,“ konkrétne pomenovanie Starlink, súhvezdie satelitov Iridium, OneWeb a ďalšie.
SpaceX rýchlo riešil problémy, ktoré Starlink spôsobil v optickej astronómii, v spolupráci s astronómami nájsť riešenie. Najprv sa pokúsili natrieť satelity tmavšou farbou, čo síce znížilo ich vzhľad, ale nie natoľko, aby uspokojili astronómov. Preto prešli na nový dizajn, ktorý zahŕňal priezor, ktorý funguje ako slnečná clona.
"To je naozaj múdre," povedal Hainaut. „Pretože ak satelit nie je osvetlený, je úplne tmavý, je neviditeľný. To znamená, že priezor môže skryť väčšinu satelitu. Spôsob, akým je satelit postavený, znamená, že môžete mať priezor, kde pri pohľade zo zeme vidíte zadnú časť priezoru, takže je tma a celá spodná časť satelitu je v tieni. To znamená, že satelit zoslabne o niekoľko magnitúd."
"Problém orbitálnej tlače sa čoraz viac stáva stredobodom vesmírnej komunity s obavami o množstvo odpadu na obežnej dráhe okolo našej planéty."
SpaceX tiež upravilo uhol solárnych panelov pripevnených k satelitom, takže osvetlená časť nie je viditeľná zo Zeme. V kombinácii by tieto opravy mali viac-menej vyriešiť problém funkčných satelitov Starlink, ktoré interferujú s pozemnou optickou astronómiou.
Existujú aj určité problémy so satelitmi, ktoré interferujú s rádioastronómiou. Môže sa vyskytnúť problém nazývaný frekvenčné krvácanie, keď satelity vyžarujú malé množstvo rádiových vĺn na frekvenciách mimo ich primárnej prevádzkovej frekvencie, čo môže spôsobiť problémy rádioastronómom. Vo všeobecnosti existuje veľa hluku v pozadí, s ktorým sa rádioteleskopy musia vysporiadať, a k tomu môžu prispieť aj satelitné konštelácie.
SpaceX spolupracuje s astronomickou komunitou aj na tomto probléme a astronómovia sa zdajú celkovo optimistický že sa dá nájsť riešenie.
Posledný problém s vypúšťaním veľkého počtu satelitov nie je problém, ktorý by sa dal jednoducho technologicky vyriešiť. Problém z orbitálne zhlukovanie sa čoraz viac stáva stredobodom vesmírnej komunity s obavami z množstva odpadky na obežnej dráhe okolo našej planéty. Vesmírny odpad môže byť extrémne nebezpečný a ohrozuje všetko od Medzinárodnej vesmírnej stanice až po našu potenciálnu schopnosť vypustiť satelity cenovo dostupné v budúcnosti.
Hlavným prístupom k tejto problematike bolo, aby spoločnosti zabezpečili, že budú môcť zodpovedne deorbitovať svoje satelity, keď už nebudú potrebné. Keď satelit Starlink skončí svoju životnosť alebo ak je satelit chybný, je relatívne ľahké ho zlikvidovať, pretože konštelácia je na nízkej obežnej dráhe. Satelity stačí vmanévrovať na nižšiu obežnú dráhu a spadnú do atmosféry a zhoria.
Iné konštelácie môžu sedieť na vyššej obežnej dráhe. V týchto prípadoch je jednoduchšie poslať ich na obežnú dráhu, ktorá sa nazýva cintorín, ako ich priviesť do atmosféry. Ale ak satelit zlyhá vo vyššom obite, môže tam zostať veľmi dlho. Takže niektoré satelity sú teraz vybavené funkciami, ako sú háčiky, ktoré to uľahčujú ďalší satelit, ktorého sa treba chytiť a zlikvidovať ich.
Škaredé: Aká je budúcnosť súhvezdí?
Hainaut zdôraznil, že SpaceX vynaložilo úsilie ďaleko nad rámec toho, k čomu boli povinní riešiť problémy, ktoré Starlink spôsobil astronomickej komunite, a je presvedčený, že tieto problémy môžu byť vyriešené. Problémom je, že so súhvezdiami, ktoré sa stanú čoraz obľúbenejšími a v budúcnosti ich spustí viac spoločností, budú títo noví herci takí ohľaduplní k nočnej oblohe?
„[SpaceX] skutočne ide zo svojej cesty, ďaleko nad rámec toho, čo je zo zákona povinný urobiť, aby vyriešil problémy,“ povedal Hainuat. "Astronómovia majú veľmi dobrý pracovný vzťah so Starlinkom, ale nie je jasné, či budeme mať rovnaký vzťah s inými [spoločnosťami], pretože je to len dobrá vôľa."
Dá sa dôverovať iným spoločnostiam, že budú nasledovať príklad SpaceX? Existujú zmluvy a dohody o využívaní vesmíru vrátane otázok, ako je likvidácia satelitov, keď dosiahnu koniec svojej životnosti. Mnohí odborníci však tvrdia, že tieto zmluvy je potrebné posilniť a že spoločnosti, ktoré ich nedodržiavajú, musia mať dôsledky.
"Problémom je, že neexistuje riadiaci orgán, ktorý by skutočne jednotne udeľoval tresty," povedal King. "Existujú silné usmernenia a zmluvy, ale ich presadzovanie je problematické."
Satelitné konštelácie ako Starlink môžu umožniť fantastické nové kroky v telekomunikáciách, ale musíme ich nájsť spôsob, ako vyvážiť túto schopnosť s potrebou študovať nočnú oblohu a pochopiť vesmír mimo našej planéty.
"Vesmír je verejný majetok, ktorý všetci zdieľame," povedal King. "Ako spoločnosť musí veľa pracovať, pretože konštelácie sa začínajú množiť... Každý a nikto vlastní priestor a všetci ho chceme zdieľať."
Odporúčania redaktorov
- Ako by SpaceX mohla transformovať Starlink na ultrapresnú sieť GPS
- Ako dnes sledovať, ako vesmírna loď SpaceX Dragon odlieta z ISS
- SpaceX sa rozhodla doručiť náklad na vesmírnu stanicu NASA Lunar Gateway
- SpaceX zajtra uskutoční svoj šiesty štart Starlink: Tu je návod, ako sa pozerať
- SpaceX bude pre svoje rakety Starship používať iný druh nehrdzavejúcej ocele
