El tema de las comunicaciones por satélite es muy complejo, ya que combina no solo cuestiones técnicas y comerciales, sino también cuestiones de interacción internacional entre países individuales en el uso de un espectro de frecuencia común para la humanidad, en el campo de este proyecto y sus capacidades, la mayoría de la población tiene mucho alucinaciones.
En la medida de lo posible, traté de hablar sobre las comunicaciones por satélite (que di más de 27 años de mi vida y, en general, logré algo) y el proyecto StarLink en particular, en mi blog, pero ahora hay mucho material acumulado sobre este proyecto, y una comprensión de lo que en realidad no es. personas que no son de nuestra estrecha industria entienden (se equivocan), me llevó a la idea de sistematizar el conocimiento acumulado sobre este proyecto, y publicarlo en cierta forma unificada, tratando de hacer esta descripción interesante y accesible para un lector común interesado en la tecnología y el espacio, así como útil para mis compañeros de comunicación.
Depende de usted juzgar qué salió de esto y qué no. En la medida de lo posible, actualizaré el contenido (porque el proyecto se está desarrollando rápidamente y cambiará sobre la marcha) y responderé a sus preguntas.
Sergey Pekhterev, Ph.D.
1. El nacimiento del proyecto Starlink
Si busca el origen de este proyecto, lo más probable es que deba tomar 2007 como punto de partida, cuando Greg Wyler fundó O3b Networks, cuyos accionistas eran el operador de satélites SES (poseía el 49,5% de las acciones), Google, el banco HSBC, Fundación Liberty Global.
Foto: Greg Wyler
En 2016, SES compró participaciones de los accionistas restantes de O3b Networks, y esto fue un reconocimiento al éxito tanto de la empresa como de Greg Wyler como líder, y las perspectivas de esta línea de negocio. Recuerde que O3b es una abreviatura de Otros 3 mil millones: un recordatorio de los tres mil millones de terrícolas que no tuvieron acceso a Internet en 2007. La esencia de ese proyecto era crear una constelación de satélites en una órbita a 8000 km de la Tierra por encima del ecuador, que proporcionaría Internet de banda ancha a la población mundial que vive entre los 45 grados sur y los 45 grados norte de latitud. Un inconveniente evidente del proyecto fue que para recibir Internet se necesitaba un complejo de dos antenas con un diámetro de 2.4 my un costo de $ 120 mil. Se necesitaban dos antenas porque una recibía una señal, rastreando un satélite volador,y la segunda antena en ese momento estaba dirigida a la siguiente nave espacial para reemplazar a la primera cuando "su" satélite desapareció detrás del horizonte.
Este servicio ha sido adoptado por los gobiernos y las telecomunicaciones de los países africanos, los estados insulares del Océano Pacífico y el Pentágono para sus bases en el extranjero. Es decir, el negocio fue un éxito, el recurso de red se agotó. Pero debido al enorme costo de las antenas, este servicio no podría ser utilizado por los residentes de las aldeas en las profundidades de África, e incluso solo por individuos. Lo que se necesitaba era un proyecto de "Internet por satélite personal" basado en satélites en órbita baja.
Y tal proyecto apareció dentro de Google, donde Mark Krebs consiguió un trabajo en 2013.
El 30 de septiembre de 2014, Google presentó una patente para una constelación de satélites para acceso a Internet de banda ancha con una red de estaciones terrestres de puerta de enlace y enlaces entre satélites, en la que Mark Krebs figuraba como inventor.
La patente ya se emitió en 2017, así es como debería verse la constelación de satélites:
Por lo tanto, podemos decir con certeza que en 2013-2014. Google estaba trabajando en un proyecto de satélite para acceso a Internet de banda ancha internamente, con Mark Krebs y Greg Wyler como colaboradores activos. Este último decidió involucrar a Elon Musk en este proyecto, quien estaba sentando las bases para su éxito futuro, cambiando a la versión 1.1 del cohete Falcon 9 y acoplando la nave de carga Dragon a la ISS. A la máscara se le asignó el papel de "taxi" para la entrega de satélites al espacio y de "cerrajero" para su fabricación.
Qué y cómo pasó en 2014 entre la cúpula de Google, Elon Musk y Greg Wyler, no puedo decir: hay que esperar a que todos publiquen sus memorias y lean quién, qué, quién dijo y quién envió a quién dónde, pero el resultado es conocido. Greg Wyler se separó de Google y comenzó su propio proyecto OneWeb (WorldVu), y Elon Musk obtuvo fondos de Google y comenzó un proyecto similar en 2014.
Tenga en cuenta que lo más probable. 2014 fue un año muy turbulento, y las negociaciones entre las partes fueron bastante tensas, y las partes se estaban preparando para el hecho de que su negocio conjunto no se llevaría a cabo. Al menos se sabe que el 27 de junio de 2014 se presentó una solicitud a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en nombre del regulador de comunicaciones noruego para una red de satélites de 4.257 satélites denominada STEAM. La red constaba de dos grupos: STEAM-1 se anunció en la banda Ku y STEAM-2 se diseñó como un grupo Ka; sus 4.257 satélites se distribuyeron entre 43 planos orbitales. El iniciador de esta aplicación de la UIT fue Steam Systems, fundada en 2014 por el bufete de abogados Schjødt. En 2018, se cambió el registro de propietarios de Steam Systems y ahora SpaceX es propietario al 100%.La ventaja de Noruega sobre los Estados Unidos fue la ausencia de una tarifa, que fue cobrada por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), regulador de la industria estadounidense, que exigió casi $ 1 millón y en ausencia de burocracia. Como recordatorio, la FCC ha estado revisando la solicitud de SpaceX para 2016 durante casi dos años, analizando las reclamaciones de todos los competidores.
Así, podemos decir que el hogar paterno para el proyecto Starlink es Google, y Greg Wyler y Mark Krebs están reclamando el rol de padres (en 2016, Mark se mudó a SpaceX, en 2018 Elon Musk lo echó de allí, y desde 2018 Krebs ha estado trabajando sobre el proyecto Amazon Kuiper de Jeff Bezos). Pero la vida real en Starlink la respiró Elon Musk, quien se incendió con esta idea en 2014. Aquí está la primera mención de Musk del próximo proyecto Starlink:
2. Principales acontecimientos del proyecto Starlink
Enero de 2015 - Apertura de una oficina en Redmond, Washington, creada específicamente para desarrollar el proyecto Starlink.
15 de noviembre de 2016 : presentación de una solicitud ante la FCC para el uso del espectro de frecuencias de las bandas Ku y Ka por una constelación de satélites de 4425 naves espaciales.
1 de marzo de 2018 : presentación de una solicitud para el uso del espectro de frecuencias de banda V por una constelación de satélites de 7518 naves espaciales.
30 de marzo de 2018 : la FCC autorizó la presentación de noviembre de 2016 para una red de 4,425 satélites.
22 de febrero de 2018 : el propulsor Falcon 9 lanzó con éxito dos satélites de prueba (Microsat-2a y Microsat-2b) como carga pasante. Posteriormente fueron rebautizados como Tintin-A y Tintin-B.
Octubre de 2018- reorganización de la oficina en Redmond con el despido de siete empleados, incluidos dos altos directivos del proyecto Starlink. Entre los despedidos se encontraban el vicepresidente de dirección satelital Rajiv Badyal y uno de los diseñadores en jefe, Mark Krebs, que participó en el proyecto de Internet satelital en Google. Elon Musk los reemplazó, dando a los nuevos líderes la tarea de lanzar satélites a mediados de 2019.
8 de noviembre de 2018 : presentación de una solicitud ante la FCC para cambiar la aplicación de la red de bandas Ku y Ka (4425 satélites), con la asignación de la primera etapa de 1600 satélites y una disminución en la altura de la órbita para ellos de 1100 km a 550 km.
15 de noviembre de 2018 : FCC autorizada para la red el 1 de marzo de 2017, la aplicación de 7518 satélites en la banda V.
20 de diciembre de 2018- La División de Experimentos y Planificación de Desarrollo Estratégico de la Fuerza Aérea de EE. UU. Otorgó a SpaceX un contrato de $ 28 millones para probar varios usos militares de la red de satélites Starlink durante los próximos tres años.
1 de febrero de 2019 : Space X ha enviado una solicitud a la FCC para encender y operar 1 millón de terminales de suscriptores.
8 de abril de 2019 : SpaceX aprueba una licencia para operar un sistema privado de detección remota de la Tierra. Por lo tanto, SpaceX tiene derecho a tomar fotografías tanto de sus propios satélites como de la Tierra. Permiso emitido para imágenes en color de baja resolución para 60 naves espaciales en una órbita circular con una inclinación de 53 °.
26 de abril de 2019- La FCC ha aprobado la solicitud de SpaceX para cambiar la red de banda Ku anunciada anteriormente. Ahora estamos hablando de 1584 satélites a una altitud de 550 (en lugar de 1150) km y una inclinación de 53 °.
Mayo de 2019 : comienzan a aparecer videos del tren Starlink en Internet: numerosos satélites de este grupo parecían un tren en movimiento en el cielo nocturno. Las exclamaciones de admiración de los espectadores comienzan a ir acompañadas de la indignación de los astrónomos. Comienza la épica "SpaceX vs la comunidad astronómica".
23 de mayo de 2019 : lanzamiento de 60 satélites Starlink en la versión v0.9 (enlace de alimentación de banda Ku de la Tierra al espacio). Primeras fotos públicas de satélites y su embalaje bajo el carenado de un cohete Falcon 9.
28 de junio de 2019... - SpaceX ha presentado un aviso a la FCC sobre el inicio de las pruebas de terminales terrestres. Se trata de unos 200 terminales de matriz de fase plana y diez con una antena parabólica.
30 de agosto de 2019 - SpaceX envía otra solicitud a la FCC para cambiar las características de la constelación: ahora la primera etapa de la red Starlink debería consistir en 72 planos orbitales, no 24. En consecuencia, el número de satélites en cada plano cambia: en lugar de 66 habrá solo 22.
7 de octubre de 2019 : SpaceX ha pedido a la FCC que envíe 20 solicitudes a la UIT para 30.000 satélites de órbita baja.
11 de noviembre de 2019 : lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink versión 1.0. La altitud de la órbita circular de separación de los satélites del cohete es de 280 km, es decir, significativamente más baja que en el primer lanzamiento.
20 de noviembre de 2019- La Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR) de la UIT decidió el tiempo que tienen los operadores de constelaciones de satélites de órbita baja para desplegar completamente sus sistemas. Desde el momento en que la UIT recibe una solicitud (la envía la administración nacional del país en el que se encuentra el operador de la constelación) para la asignación del espectro de frecuencias para la red de satélites del operador, la cuenta atrás comienza a los 7 años. A más tardar 7 años después (de lo contrario, se cancelará la aplicación), el operador debe comenzar a desplegar su red de satélites de tal manera que el 10% de las naves espaciales se lancen en los primeros 2 años, el 50% dentro de los primeros cinco años y la constelación completa (100% de los satélites declarados ) después de 7 años. Si el operador no lo hace, sus derechos de espectro se limitan en proporción a la cantidad de satélites lanzados al final de esos siete años.
7 de enero de 2020 : tercer lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (segundo lanzamiento de los satélites de la versión 1.0).
29 de enero de 2020 : cuarto lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (tercer lanzamiento de los satélites versión 1.0).
4 de febrero de 2020 : la Autoridad Australiana de Comunicaciones y Medios ha otorgado a SpaceX la licencia para brindar servicios en Australia.
17 de febrero de 2020 : quinto lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (cuarto lanzamiento de los satélites versión 1.0).
18 de marzo de 2020 : sexto lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (el quinto lanzamiento de los satélites de la versión 1.0).
17 de abril de 2020... SpaceX está enviando una solicitud a la FCC para cambiar la arquitectura de la red de banda Starlink Ku / Ka. Todos los satélites operarán en órbitas entre 540 y 570 km.
22 de abril de 2020 : séptimo lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (sexto lanzamiento de los satélites versión 1.0).
23 de abril de 2020 : Elon Musk anuncia en Twitter que las pruebas beta cerradas de los servicios Starlink comenzarán en aproximadamente 3 meses, y las públicas en aproximadamente 6 meses.
17 de mayo de 2020 - Aparecieron las primeras fotos del STS para la red Starlink, la foto fue tomada en la puerta de entrada en Merrilan, Wisconsin.
2020 g de 20 de mayo . SpaceX ha solicitado una licencia de servicios básicos de telecomunicaciones internacionales (BITS), que le da derecho a proporcionar servicios de comunicaciones en Canadá.
1 de junio de 2020- SpaceX ha presentado una solicitud ante la FCC para la segunda generación de la red Starlink de 30.000 satélites en órbitas que van de 328 a 614 km.
4 de junio de 2020: el octavo lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (el séptimo lanzamiento de los satélites versión 1.0). Uno de los satélites tiene un VisorSat para reducir su visibilidad.
13 de junio de 2020 : noveno lanzamiento de 58 naves espaciales Starlink (octavo lanzamiento de satélites versión 1.0). Además, se lanzaron tres satélites SkySat.
14 de junio de 2020 : se abre el registro de aquellos que deseen participar en las pruebas beta en el sitio web www.starlink.com .
21 de junio de 2020 : apareció información sobre el enrutador Wi-Fi para el terminal Starlink. El enrutador ha recibido la certificación FCC y se fabricará en Taiwán.
1 de agosto de 2020- Los primeros resultados de la prueba del servicio Starlink aparecieron en Internet: velocidades de hasta 60 Mbps, latencia de 31 ms.
4 2020 g de agosto . - SpaceX se dirigió a la FCC con una solicitud para ampliar el permiso solicitado previamente para 1 millón de terminales de suscriptores a 5 millones, justificando que había un gran interés en su sistema y la empresa recibió 700 mil solicitudes para pruebas.
2020 g de 7 de agosto . - décimo lanzamiento de 57 naves espaciales Starlink (noveno lanzamiento de satélites versión 1.0). Además, se lanzaron 2 satélites BlackSky.
18 de agosto de 2020 : undécimo lanzamiento de 58 naves espaciales Starlink (el décimo lanzamiento de los satélites de la versión 1.0). Además, se lanzaron 3 satélites SkySat.
3 de septiembre de 2020- duodécimo lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (undécimo lanzamiento de satélites versión 1.0).
3 de septiembre de 2020 : SpaceX anuncia que ha probado con éxito un enlace láser entre dos satélites Starlink.
6 de octubre de 2020 : decimotercer lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (duodécimo lanzamiento de satélites versión 1.0).
15 de octubre de 2020 : el regulador de telecomunicaciones canadiense CRTC aprobó la emisión de una licencia BITS a Space X para proporcionar servicios de comunicaciones básicos en Canadá
18 de octubre de 2020 : el decimocuarto lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (decimotercer lanzamiento de satélites versión 1.0).
2020 g de 24 de octubre . - el decimoquinto lanzamiento de 60 naves espaciales Starlink (el decimocuarto lanzamiento de los satélites versión 1.0).
Octubre 2020 g 27 . - Space X está lanzando un programa beta público bajo el lema 'Mejor que nada'. Los participantes de la prueba beta están invitados a canjear terminales a $ 499 (más impuestos estatales y costos de envío) y una tarifa de suscripción de $ 99 por mes sin limitar el tráfico. La velocidad prometida estará en el rango de 50-150 Mbps, con posibles interrupciones en la comunicación. En 2021, se promete una mejora significativa en la calidad del servicio debido a las actualizaciones de software y un aumento en el número de satélites.
27 de octubre de 2020 - Space X está lanzando un programa beta público bajo el lema 'Mejor que nada'. Los participantes de la prueba beta están invitados a canjear terminales a $ 499 (más impuestos estatales y costos de envío) y una tarifa de suscripción de $ 99 por mes sin limitar el tráfico. La velocidad prometida está en el rango de 50-150 Mbit, con posibles interrupciones en la comunicación. En 2021, se promete una mejora significativa en la calidad del servicio debido a las actualizaciones de software y un aumento en el número de satélites.
3. Objetivos y costo del proyecto
En enero de 2015, al abrir una oficina en Redmond, Elon Musk señaló:
- “Queremos cambiar la situación con el tráfico de Internet en el espacio. Nuestro objetivo es que aproximadamente el 10% del tráfico local y el 50% del tráfico de Internet de "larga distancia" (larga distancia e internacional) pasen por la red satelital.
- [] , .
- [ Starlink] . — $10-15 , .
- $100 $300 .
- , Starlink ».
En enero de 2017, el Wall Street Journal publicó un artículo de dos periodistas estadounidenses, Andy Pazstor y Rolf Winkler, quienes de alguna manera obtuvieron acceso a los planes de negocios de SpaceX para 2015. Según estos planes comerciales, se suponía que el proyecto Starlink superaría el negocio de SpaceX en el lanzamiento de satélites al espacio en 2020 en ingresos, y para 2025 SpaceX esperaba que los ingresos de Starlink fueran de hasta $ 30 mil millones al año (6 veces más de lo que daría negocio de misiles) y la compañía atenderá a 40 millones de suscriptores (el nivel de ARPU en este caso sería de $ 62 por mes). Al mismo tiempo, se suponía que los ingresos operativos de Starlink superarían los $ 15 mil millones por año.
En qué medida los objetivos anunciados en 2015-2016 corresponderán a la dura realidad, es probable que ya veamos en 2021. Sin embargo, observamos que los ingresos totales de los cinco operadores de satélites más grandes del mundo: Intelsat, SES, Inmarsat, Telesat y Eutelsat, ascendieron a $ 7.750 millones en 2019, frente a lo cual el objetivo de SpaceX de tener una facturación de $ 30.000 millones en 2025 parece muy, muy optimista. ...
La financiación del proyecto proviene de la recaudación de fondos de accionistas nuevos y antiguos de SpaceX. La colocación de acciones está cerrada y solo se conoce la cantidad de fondos recaudados. Entonces, por ejemplo, solo en la primera mitad de 2019, SpaceX recaudó $ 1.020 millones de los accionistas. En agosto de 2020, SpaceX informó a la SEC sobre la recaudación de casi $ 2.000 millones en el capital de la compañía.
Según las estimaciones de los analistas de Morgan Stanley publicadas en julio de 2020, el proyecto Starlink no alcanzará un flujo de caja positivo hasta 2033.
4. La composición del grupo Starlink
Hablando sobre la composición de la constelación de órbita baja Starlink de SpaceX, cabe señalar que consta de al menos dos redes de satélites separadas. La primera red se planeó originalmente (según la presentación de SpaceX ante la FCC el 15 de noviembre de 2016) de 4.425 satélites. Esta solicitud fue aprobada por la FCC el 29 de marzo de 2018.
Debería verse así:
La segunda red de 7.518 satélites deberá operar en la banda V (solicitud presentada el 1 de marzo de 2017, aprobada el 19 de noviembre de 2018).
Constelación Starlink VLEO:
Luego, SpaceX hizo cambios en 2018, reduciendo la órbita a 550 km. La siguiente tabla muestra la composición del grupo, según la última presentación de SpaceX ante la FCC el 17 de abril de 2020 (la solicitud aún no ha sido aprobada por la FCC):
Tenga en cuenta también que a principios de junio de 2020, SpaceX envió más una aplicación denominada Generación 2, según la cual se planean casi 30.000 satélites más en las siguientes órbitas:
Sin embargo, en esta revisión nos centraremos en el análisis de la primera etapa de la red de banda Ku / Ka, que realmente se está implementando ahora y tiene la oportunidad de comenzar a proporcionar acceso a Internet en un futuro próximo (finales de 2020). Por el momento, SpaceX lo ve de la siguiente forma: 72 planos orbitales con una inclinación de 53 grados, 22 satélites en cada uno a una altitud de 550 kilómetros (es posible que esta no sea la versión final). Se parece a esto:
5. Arquitectura de red Starlink
La figura muestra la arquitectura de la red Starlink y sus componentes más importantes, a saber: El
segmento espacial es un satélite de órbita baja (actualmente, los primeros 1600 satélites están desplegados en una órbita con una altitud de 550 km con una inclinación de 53 grados);
Segmento de tierra :
- Sistema de gestión de red,
- Estaciones de entrada,
- Terminal de usuario
En cuanto a la red terrestre, de hecho, se basa en la red de Google. El propio SpaceX tiene dos redes autónomas registradas: AS14593 y AS27277 (esta última posiblemente se use para la red de TI interna de SpaceX). Según los datos disponibles, el tráfico de suscriptores de SpaceX se enrutará a través de líneas de fibra óptica alquiladas (principalmente la propia red de Google, cuando sea posible) a los nodos / puntos de intercambio de tráfico más cercanos en los Estados Unidos: LAX (Los Ángeles), SEA (Seattle), ORD (Orlando), LGA (Nueva York), SJC (San José), DFW (Dallas), IAD (Washington). En un tweet fechado el 2/10/2020, Elon Musk anunció que la compañía intentará colocar Gateways directamente en los edificios donde se encuentran los "servidores", aparentemente implicando. a saber, centros de intercambio de tráfico de Internet.
A partir del 2/11/2020, SpaceX tiene direcciones IP de Australia, Nueva Zelanda, Canadá, Gran Bretaña, Alemania y España registradas en AS (un sistema autónomo, de hecho, el identificador del proveedor bajo el cual están registradas las direcciones IP). AS36492 es utilizado por Google con el nombre "GOOGLEWIFI" para ejecutar puntos de acceso Wi-Fi públicos, pero también lo utiliza Starlink para sus direcciones IP).
Para Australia y Nueva Zelanda hay dos rangos:
IPv4
103.152.126.0/24 direcciones de usuario Starlink Sydney PoP 1 (Nueva Zelanda)
103.152.127.0/24 Starlink Sydney PoP 2 direcciones de usuario
IPv6
2406: 2d40: 1000 :: / 36 Starlink Sydney PoP 2 direcciones de usuario
2406: 2d40 :: / 36 Starlink Sydney PoP 1 direcciones de usuario (Nueva Zelanda)
Canadá:
143.131.2.0/24 SpaceX Canada Corp.
143.131.3.0/24 SpaceX Canada Corp.
143.131.4.0/24 SpaceX Canada Corp.
143.131.5.0/24 SpaceX Canada Corp.
143.131.6.0/24 SpaceX Canada Corp.
143.131.7.0/24 SpaceX Canada Corp.
Para Europa:
162.43.192.0/24 SpaceX Services, Inc. (ES, Madrid)
162.43.193.0/24 SpaceX Services, Inc. (ES, Madrid)
176.116.124.0/24 SpaceX Services, Inc. (Reino Unido, Londres)
176.116.125.0/24 SpaceX Services, Inc. (Reino Unido, Londres)
188.95.144.0/24 SpaceX Services, Inc. (DE, Fráncfort)
188.95.145.0/24 SpaceX Services, Inc. (DE, Frankfurt)
En el próximo artículo, describiremos la funcionalidad de cada elemento de red.