Starlink: как сверхскоростной интернет покоряет космос

Что такое Starlink?
Спутники Starlink в космосе.

Starlink — это глобальная спутниковая система, которая придет на замену сотовым вышкам и обеспечит сетью весь мир. Разрабатывает ее производитель космической техники SpaceX.

Сейчас интернет работает с помощью сотовых вышек. Проблема в том, что их невозможно построить по всему земному шару так, чтобы интернет был доступен везде. Например, в мировом океане их банально не установить.

Впрочем, даже на суше с высокоскоростными сетями большие проблемы. 4G доступна лишь 43% населения Земли, а отсутствие Wi-Fi в мелких населенных пунктах – обычное дело. Спутники решат эту проблему. «Большая часть Земли будет покрыта сетью к концу этого года, а в следующем году – вся», – писал Илон Маск в феврале 2021-го в Twitter.

SpaceX планирует отправить в космос 12 000 спутников и разместить их равномерно над всей Землей.

Планы насчет спутникового интернета настолько грандиозные, что компания рассматривает возможность провести его на Марсе, когда там высадится.

«Если вы отправите миллион человек на Марс, им понадобится возможность общаться. Я не думаю, что люди, отправляющиеся на Марс, будут довольны какими-то ужасными старомодными радиоприемниками. Они захотят взять свои iPhone или Android», — говорил президент компании Гвин Шотвелл в 2016 году.

Восьмидесятые в стиле диско

Тогда, в начале 80-х, японская фирма Sony стояла на грани банкротства. Но продукт Atari все изменил. Уже в 1994 японцы выпустили свою первую PlayStation. Постепенно превратившуюся в главный товар компании.

Кто мог вообразить подобное в 1980? Может, мечтатель-визионер Билл Гейтс? Нет, он тогда считал, что 640 Кб хватит всем. Ибо собирался делать операционную систему для бизнесменов. Этого вполне достаточно для работы с электронными таблицами.

Логично — у революционного процессора Intel 8086/8088 адресных линий на выходе как раз хватало на работу с 1 мегабайтом памяти. Заберем немного на ПЗУ (где хранится операционная система Билла Гейтса), еще меньше — на графику. Пользователю остаются те самые 640 Кб.

Так бы и было. Компьютер — для бизнесмена, в офис. А дети пусть играют на автоматах, в торговых центрах. Вот тебе, сынок, 5 долларов, меняй на четвертаки и два часа не вылазь из салона, пока мы с мамой пойдем по магазинам.

Новая индустрия

Но тут появляется никому не известная Atari и доказывает всем — в видеоигры можно играть дома. И не только детям, но и взрослым. Тут все и завертелось.

Вы сейчас пытаетесь представить, во что превратится Starlink? А вы могли себе представить тридцать лет назад, что появятся компании, производящие видеоигры? Никто не мог себе представить.

А теперь у нас есть Rockstar Games. Фирма вложила в художников и сценаристов $256 млн и выпустила в 2013 году игру Grand Theft Auto V. Всего за первые сутки игра продалась на $815 млн.

А в 2018 году, через пять лет после выхода, продажи достигли рекордной отметки в $6 млрд.

Игра стала самым прибыльным развлекательным продуктом в истории человечества. Обогнав все, что делает Голливуд (со столетней историей) в разы. Кстати, и до сих пор продается.

Не новый товар, а новый рынок

Примерно 90% людей, читающих о развитии проекта Starlink, думают так:

«Это интернет для реднеков, живущих в горах Монтаны или степях Альберты. Стоит дорого — больше $100 в месяц. А я сейчас плачу кабельному оператору только $40. При этом скорость не выше, чем у 4G. Как у моего сотового оператора. Только вместо маленького смартфона, нужно ставить огромную антенну. Нет, это мне не интересно. Пусть нефтяники и геологи покупают».

Точно так же думали большинство обывателей, когда в 80-х годах прошлого века компания Atari выпустила на рынок первые игровые приставки.

Atari 5200 wikipedia.org

Тогда эта коробочка, подключаемая к телевизору, стоила огромных денег — целых $199. Если перевести с учетом инфляции в современные деньги, получится примерно $839,30. Как месячная зарплата нелегала-чернорабочего.

А чтобы поиграть на автомате в торговом центре, хватало и четвертака — $0,25.

Что это за система?

О появлении стартапа Starlink впервые стало известно в мае 2019 года. 24 мая SpaceX с помощью ракеты-носителя Falcon 9 запустила первые 60 спутников проекта Starlink. Масса одного спутника составила 227 килограмм, а суммарно – 13,6 тонны. По задумке Илона Маска, в проект Starlink в конечном счёте должны войти 12 тысяч спутников, которые обеспечат высокоскоростным интернетом всю планету.

Как написало тогда агентство Bloomberg, SpaceX удалось привлечь инвестиции в 1 млрд долларов. Илон Маск уже тогда не скрывал, что в будущем проект Starlink должен стать основным источником дохода для SpaceX.

Мы рассматриваем это (проект Starlink – ред.) как способ для SpaceX получать доход, который можно использовать для разработки более совершенных ракет и космических кораблей. Это ключевая ступень на пути к созданию самодостаточного города на Марсе и базы на Луне,

– рассказывал тогда Маск. В течение двух лет SpaceX медленно, но верно наращивала численность спутников на орбите. Сначала 60, потом несколько сотен, затем уже больше тысячи.

Первые оценки проекта были крайне позитивными. Так, предприниматели увидели для себя выгоду от тех рекламных возможностей, которые им может дать сотрудничество со Starlink. Рекламироваться при помощи спутниковой сети, охватывающей весь мир, – это беспрецедентно. И безусловно, Маск планирует зарабатывать не столько на абонентской плате, сколько на рекламе через свои спутники. Перспективы, и правда, почти фантастические.

Насколько это нужно и насколько опасно?

Но парадокс ситуации в том, что проект вызывает массу противоречий. Давайте посмотрим на них по порядку.

Первое. Так ли нужен этот интернет странам Европы, России или Китаю? Абонентская плата, по оценкам Маска, должна составить 99 долларов в месяц – более 7000 рублей. В крупных европейских городах, а также в Москве, Санкт-Петербурге и других городах-миллионниках России уже есть широкополосный доступ в интернет от местных операторов. Причём он стоит дешевле. Про Китай – отдельная история. Есть все основания полагать, что Starlink в Поднебесной работать не будет. Китайские власти просто не выдадут такого разрешения, да и сигнал может глушиться принудительно. Не будем тут забывать и о «великом китайском файерволе» – системе фильтрации всего приходящего в страну интернет-трафика. Также это вопрос поставок необходимого оборудования, которое может попасть под запрет со стороны властей.

Но если мегаполисам интернет Starlink не нужен, то он может быть востребован в российской провинции? Думается, что вряд ли Starlink найдёт там своих клиентов. В регионах России люди нередко экономят на самом насущном и едва ли будут заинтересованы в том, чтобы платить в месяц более 7000 рублей за интернет.

Второе. Starlink – небезопасное явление для околоземной орбиты. Американские и европейские астрономы и специалисты в области космоса предупреждают: запуск 12 тысяч спутников может иметь серьёзные последствия. Сейчас на околоземной орбите находится около 6000 объектов. Из них работает около 3000. Можно себе представить, что будет, когда там появится 12 тысяч новых спутников. Так, например, астроном Алан Даффи из Университета Суинберна в Австралии на страницах профильного издания Science Alert предупредил, что запуск на орбиту такого количества аппаратов может поставить крест на земной астрономии. Радиоизлучение от спутников создаст такие помехи, что это сделает невозможным работу современных телескопов на Земле.

Фото: скриншот сайта sciencealert.com

Но тревогу бьют не только астрономы. Специалисты в области космоса предупреждают о риске так называемого синдрома Кесслера: на орбите скопится настолько большое количество аппаратов, что даже одно столкновение спутника с мусором может вызвать цепную реакцию. Её следствием могут быть сотни тысяч столкновений аппаратов и их обломков друг с другом, что приведёт к уничтожению большей части спутников на орбите. Это породит такое невероятное количество вращающихся вокруг Земли обломков, что доступ человечества в космос может быть крайне затруднён или даже невозможен.

За примерами далеко ходить не надо. В сентябре 2019 года на орбите могло произойти серьёзное ЧП. В штаб-квартире Европейского космического агентства (ЕКА) в Париже 2 сентября раздались сигналы тревоги. Расчёты показывали наличие вероятности столкновения аппарата компании SpaceX Starlink 44 с погодным спутником Aeolus.

ЕКА обратилось к SpaceX, которая тоже получила предупреждение о вероятности столкновения. Но SpaceX отказалась изменить орбиту своего аппарата Starlink 44,

– сообщал тогда профильный портал Space.com.

ЕКА информировало, что в итоге выполнен очень редкий манёвр уклонения, так как речь шла об активном спутнике, представлявшем угрозу, а не о космическом мусоре, как это бывает время от времени. Вот так «новичок» от Илона Маска по-хамски сбросил с орбиты европейский погодный аппарат, который к тому моменту находился в космосе уже целый год. В европейском агентстве уже тогда заметили, что в будущем такие инциденты станут очень частыми и опасными, чему будет способствовать рост орбитальной группировки Starlink.

Третье. Вопросы национальной безопасности и регулирования интернета. Starlink – это не единственная система глобального интернета. Подобную систему до SpaceX начала выстраивать британская фирма OneWeb. Первые спутники OneWeb запущены в феврале 2018 года, причём запускать эти аппараты в космос британцам помогает «Роскосмос» – они выводятся на орбиту нашими ракетами в рамках коммерческих пусков.

В октябре того же 2018-го свою позицию относительно проекта высказали в ФСБ. Там отметили: никто из зарубежных партнёров не давал России гарантий, что спутники OneWeb не будут иметь разведывательных функций. По мнению службы, противостоять угрозам от развёртывания иностранных спутниковых систем Россия может только методом ограничения их использования на своей территории. Это означает, что запустить эти аппараты мы сможем с лёгкостью, а вот контролировать их деятельность – отнюдь нет. Аналогичная ситуация складывается и со Starlink.

Россия в последние годы начала наводить порядок с интернет-беспределом в нашей стране. Речь идёт о многочисленных требованиях со стороны Роскомнадзора к зарубежным интернет-корпорациям об удалении запрещённого контента. В 2021 году был замедлен Twitter, а кроме этого, надзорное ведомство продолжает судиться с Google, Facebook и другими компаниями, угрожая замедлением их трафика в России или даже полной блокировкой.

Если в России появится Starlink, то эта компания, как оператор предоставления услуг, не будет подчиняться Роскомнадзору. Это будет означать, что любой запрещённый в нашей стране трафик, заблокированный отечественными операторами, окажется легко доступен через спутники от Илона Маска. Тут вам и призывы к массовым акциям протеста, Twitter или Google без замедления, и детская порнография, и суицидальные сообщества, экстремистские и террористические сайты, словом, вообще любая грязь.

Фактически это может означать, что Starlink просто самим фактом своего появления в России «отменит» и Роскомнадзор, и «пакет Яровой», и вообще любые законы нашей страны в области интернета. Это одна их главных опасностей, исходящих от системы глобального доступа в интернет. При этом Starlink, как компания американская, будет соблюдать законы США. Это значит, что вся мощь американской политической цензуры в рамках Starlink будет только приветствоваться.

Первый обзор интернета Starlink

Первый полноценный отзыв о спутниковом интернета Starlink был опубликован пользователем Reddit с ником wandering-coder. Он показал процесс распаковки комплекта оборудования Starlink, который был отправлен всем участникам бета-теста. В коробке он обнаружил тарелку для связи со спутниками, Wi-Fi-роутер для передачи интернета и блок питания. Также пользователи могут заказать один из двух конструкций для закрепления оборудования. Первый позволяет разместить тарелку на коньке крыши дома, а второй — на стропилах.

Комплектация Starlink

Конек крыши — это верхняя горизонтальная линия пересечения двух частей наклонной крыши (скатов). Стропилами называют каркас крыши, который придает ей устойчивость.

Участники бета-тестирования покупают комплект оборудования за 499 долларов. За каждый месяц пользования спутниковым интернетом на данный момент равняется 99 долларам. Возможно, финальная версия Starlink будет обходиться дороже. Но на данный момент многие пользователи Reddit уже готовы отказаться от своих нынешних провайдеров. Дело в том, что многие жители США вынуждены довольствоваться посредственным мобильным интернетом, либо подключать дорогие тарифы. По их мнению, платить 100 долларов в месяц за интернет Starlink это выгодно. Тем более, что пользователь wandering-coder и другие бета-тестеры делятся преимущественно хорошими отзывами.

Скорость интернета Starlink

Компания Starlink планирует отправить на орбиту нашей планеты как минимум 12 000 спутников. На данный момент на орбите находится только около 890 спутников, но даже они обеспечивают довольно качественное подключение к Сети. В августе некоторые пользователи уже поделились информацией о скорости интернета Starlink. Они выглядели примерно так:

• Скорость загрузки — до 60,24 Мегабит/с (7,2 Мегабайт/с);
• Скорость отдачи — до 17,64 Мегабит/с (2,1 Мегабайт/с);
• Задержка — от 31 миллисекунды.

Это были усредненные показатели, потому что скорость спутникового интернета зависит от состояния погоды. По словам пользователя wandering-coder, в пасмурную погоду характеристики интернета примерно такие:

• Скорость загрузки — 46 Мегабит/с (5,75 Мегабайт/с);
• Скорость отдачи — 15 Мегабит/с (1,8 Мегабайт/с);
• Задержка — 41 миллисекунда.

Но если расположить оборудование повыше и небо будет безоблачным, показатели улучшаются:

• Скорость загрузки — 135 Мегабит/с (16,8 Мегабайт/с);
• Скорость отдачи — 25 Мегабит/с (3,1 Мегабайт/с);
• Задержка — 21 миллисекунда.

Замеры скорости Starlink регулярно публикуются в этой таблице.

Установка интернета Starlink

Пользователь wandering-coder считает, что оборудование Starlink выглядит довольно качественно и 500 долларов за него — это не такая уж и высокая цена. Антенна и роутер соединяется между собой по кабелю Ethernet. После установки, антенна автоматически ищет спутники для обеспечения наиболее надежного соединения. Причем вращается и наклоняется в нужную сторону он самостоятельно, при помощи сервоприводов. Тарелка способна работать даже в холодную зиму, потому что в ее конструкцию входит система подогрева.

Роутер и тарелка Starlink

Чтобы спутниковый интернет работал максимально хорошо, можно воспользоваться одной хитростью. По словам wandering-coder, сначала он разместил тарелку на земле. Но из-за обилия деревьев связь была посредственной, поэтому он расположил оборудование повыше. У него не было возможности установить тарелку на крыше дома, поэтому в качестве возвышенности он использовал свой автомобиль.

Тарелка Starlink, установленная на крышу автомобиля

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

Где работает спутниковый интернет Starlink?

Важно еще раз отметить, что спутниковый интернет Starlink работает в тестовом режиме. Когда на орбиту нашей планеты будет отправлено еще больше спутников, скорость может стать еще выше. На данный момент провайдер Starlink работает только на территории некоторых штатов США. Но в будущем он заработает в Германии и Северной Америке.

Заработает ли он в России, неизвестно — в 2019 году Starlink уже пытались запретить. А в конце 2020 года правительство РФ еще раз предложило штрафовать за пользование иностранным спутниковым интернетом. Предлагается ввести ответственность за неисполнение обязанности по пропуску трафика через станцию российского оператора связи, находящуюся на территории России. То есть установить у себя тарелку и подключиться к интернету Илона Маска без последствий не получится.

Все дело в том, что российские службы не смогут контролировать трафик, который будет проходить через Starlink, а значит, этим интернетом могут воспользоваться злоумышленники в корыстных целях.

Да и вряд ли спутниковый интернет будет нам интересен, потому что в России высокоскоростной интернет и так относительно недорогой.

Есть ли конкуренты у Starlink?

Starlink — безальтернативный лидер в плане развития спутникового интернета и реализации планов. При этом, в мире есть компании, теоретически способные составить конкуренцию проекту Илона Маска.

OneWeb — главный и пока единственный конкурент Starlink.

Достижения этой компании скромнее. В декабре она отправила на орбиту 36 новых спутников, а всего у нее их 110. Это в 10 раз меньше, чем у Starlink (1323 спутника).

Финансовое положение компании также менее стабильное. В 2020 году она могла обанкротиться, спасли внезапно появившиеся инвесторы — Великобритания и индийская компания Bharti Global вложили в нее $1 млрд, а в январе этого года оператор получил инвестиции в размере $350 млн от SoftBank и $50 млн от Hughes Network Systems.

Спутник OneWeb.

На них компания запустит новые спутники. В 2022 году она планирует приблизиться к Starlink по числу спутников на орбите и увеличить их их количество на 648 единиц. С учетом 110 имеющихся их общее число составит 758.

До 2020 года OneWeb считалась российской компанией. Она сотрудничала с местной спутниковой системой «Гонец». У нас в стране ей не дали законно работать.

В течение трех последних лет ее заявка на получение нескольких полос частот неоднократно обсуждалась в Государственной комиссии по радиочастотам России (ГКРЧ). В итоге она была отозвана до получения дополнительных сведений о проекте.

Главные конкуренты StarLink

Iridium Communications

Ветераном кластера низкоорбитальных телеком-спутников является компания Iridium Communications. Первое поколение кластера состояло из 77 спутников, запущенных в 1997–2002 годы, с приблизительной стоимостью проекта $5 млрд.

Компания SpaceX получила контракт на запуск всех спутников следующего поколения Iridium NEXT. Запуски проводились с использованием ракеты Falcon 9, и за 2017-19 годы количество модернизированных спутников на орбите достигло 75 штук.

В январе 2020 года спутниковый кластер Iridium Communications был сертифицирован для использования в Глобальной системе оповещения о бедствиях и обеспечения безопасности на море (GMDSS). Сертификация положила конец монополии американской компании Inmarsat с 1999 года.

GalaxySpace и правительство Китая

Амбиции создания флота спутников есть у китайской компании GalaxySpace. В январе 2020 года GalaxySpace запустила первый широкополосный интернет-спутник на низкой околоземной орбите со скоростью передачи трафика 24 Гбит/с, но только для китайских пользователей. Это первый частный спутниковый проект в стране, который оценивают в 8 млрд юаней ($1,2 млрд).

В сентябре 2020 года правительство Китая подало заявку в Международный союз электросвязи (ITU) на программу запуска 12 992 низкоорбитальных спутников. Всего, по последним прогнозам, в ближайшие годы планируется развернуть сеть до 100 тыс. спутников, а суммарные инвестиции в инфраструктуру составляют 100 млрд юаней ($15,4 млрд).

Китайский спутник Yinhe-1 (Фото: nasaspaceflight.com)

Однако одна из основных проблем частной космической отрасли в стране — в том, что компании не покрывают всей необходимой цепочки, в отличие от Starlink с ее разработкой, производством, запуском и дистрибуцией.

GalaxySpace стремится решить эту проблему: строит завод по производству 500 спутников в год, предоставляет услуги спутниковой связи и развивает сети 5G.

Amazon

Успех Илона Маска не дает спать спокойно и Amazon. В рамках проекта Джеффа Безоса, известного как Kuiper, планируется вывести на низкую околоземную (от 590 до 630 км) орбиту 3236 спутников. Они будут обеспечивать скорость трафика до 400 Мбит/с. Amazon заявляет, что развернет спутники в пять этапов, при этом услуги широкополосной связи начнутся после того, как на орбиту будет выведено 578 спутников. Однако пока это только планы, хотя у другого проекта Безоса — Blue Origin — есть собственная ракета многократного использования New Shepard.

Ракета многоразового использования New Shepard, компании Blue Origin (Фото: Джон Вейнц)

Весной 2021 года Amazon объявила о запуске совместной с британским венчурным фондом Seraphim Capital программы поддержки стартапов в области космических технологий. В июне 2021 года десять компаний, которые отберут в рамках программы, получат до $100 тыс. финансирования для использования в облачной инфраструктуре Amazon Web Services.

Telesat и правительство Канады

Канадская компания Telesat в партнерстве с правительством Канады (которое вложило в программу $462 млн) пока запустила только один спутник в 2018 году. В феврале 2021-го Telesat выбрала компанию Thales Alenia Space (Франция-Италия) в качестве генерального подрядчика для производства спутников. Первая партия будет состоять из 298 штук весом от 700 до 750 кг и отправится на орбиту в 2023 году, при этом 78 из них разместятся на полярной орбите, а 220 — на наклонной.

Полноценное покрытие обещают во второй половине 2024-го. Ранее компания заявила о намерении увеличить количество спутников до 500, а их суммарная пропускная способность составит 15 Тбит/с. Для запуска задействуют ракеты Blue Origin и других компаний.

Как развивается спутниковый интернет в России

Помимо запусков спутников OneWeb, Россия еще в 2019 году планировала развивать сеть спутниковой связи совместно с Китаем. В рамках программы предполагалось сотрудничество спутниковой системы «Гонец» (дочерняя компания госкорпорации «Роскосмос») и Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC).

Проект Hongyun предполагает развертывание сети спутников на орбите высотой 1 000 км, чтобы сигнал был доступен из любой точки мира. Часть китайских спутников предполагалось запустить при помощи российских ракет-носителей «Союз» с самарского центра «Прогресс». Завершение программы намечено на 2025 год.

В июле 2020-го на целевую геопереходную орбиту (высота около 200 км) доставили спутники связи «Экспресс-80» и «Экспресс-103». Они построены на базе более ранних моделей в партнерстве с Thales Alenia Space. Спутники будут обеспечивать не только интернет, но и фиксированную и подвижную связь, а также цифровое ТВ.

С 2022 по 2024 годы российские власти планируют развернуть военные системы связи и разведки с помощью спутников. Они будут отслеживать ракетные пуски и малые космические аппараты других стран. Программу запустят в рамках создания Единой космической системы (ЕКС). В 2023 году, после запуска третьего этапа, начнется развертывание высокоорбитальной космической системы разведки.

Интернету Илона Маска помешают появиться в России?

Пока радикальных мер насчет работы всемирных спутниковых систем на территории России не принималось, но по мере развития технологии ситуация может измениться.

Для блокировки спутникового интернета предусмотрены специальные «глушилки». Они могут быть реализованы на основе разработки «Комплекса радиоэлектронной борьбы для противодействия спутниковым системам на низких круговых орбитах» (КРБСС). Один комплекс способен заглушать сигналы нескольких десятков спутников. Свой комплекс радиоэлектронной борьбы разрабатывает концерн «Алмаз-Антей».

Принцип передачи сигнала сети изменится. Логично, что под технологии подстроится и законодательство. Однако для России сохраняется одна проблема — она желает отделить свою сеть от остального мира.

Почему в России работа Starlink запрещена?

В декабре 2020 года Правительство Российской Федерации внесло в Госдуму постановление о штрафах для операторов, которые используют иностранные спутниковые системы связи.

Его уже назвали «законом против Starlink». Согласно законопроекту, за пользование иностранными спутниковыми системами связи физические лица будут оштрафованы на сумму от 10 до 30 тысяч рублей, а для юридических сумма может достигать 1 миллиона рублей.

Впрочем, и без «закона против Starlink» пользование интернетом от Илона Маска на территории нашей страны незаконно.

В России запрещены услуги спутниковой связи тех операторов, у которых нет станций сопряжения на территории страны. Компания Iridium Communications Inc построила ее в г. Ижевске за свой счет в 2016 году, чтобы легализовать свой бизнес.

Запрет связан с тем, что российские службы не смогут контролировать трафик, проходящий через Starlink, OneWeb и аналоги, а значит, этими сетями смогут пользоваться злоумышленники.

Поэтому остается выбирать между двумя вариантами выхода: запретить пользование услугами зарубежных провайдеров или осуществлять подключение через отечественных операторов. Так у российских служб хотя бы будет доступ к трафику.

Глава группы компаний AltegroSky Сергей Пехтерев считает, что выход из ситуации есть. Глобальным спутниковым системам придется строить в России наземную станцию сопряжения, а также получать разрешение на работу от ФСБ, ФСО и Минобороны.