Le sugiero que se familiarice con los materiales publicados anteriormente sobre el proyecto Starlink (SL):
Parte 1. El nacimiento del proyecto ‣ Parte 2. Red SL ‣ Parte 3. Complejo terrestre ‣ Parte 4. Terminal de abonado ‣ Parte 5. Estado de la agrupación SL y prueba beta cerrada ‣ Parte 6. Beta-testing y servicio para clientes ‣ Parte 7. Bandwidth SL y red del programa RDOF ‣ Parte 8. Instalación e inclusión de terminal de abonado ‣ Servicio Parte 9 en mercados fuera de los EE. UU. ‣ Parte 10. SL y el Pentágono ‣ Parte 11. SL y astrónomos ‣ Parte 12. Problemas con los desechos espaciales‣ Parte 13. Retraso de la red de satélites y acceso al espectro radioeléctrico ‣ Parte 14. Enlaces entre satélites ‣ Parte 15. Reglas de servicio ‣ Parte 16. SL y clima
Starlink-2.0. Segunda generación del sistema
Aquí hablaremos de una nueva ronda de aplicaciones para el uso del recurso de frecuencia en Estados Unidos para redes de satélite en órbita baja y media. La parte publicada anteriormente en LJ se dedicó principalmente a OneWEB y Telesat. Es aconsejable comenzar a leerlo para comprender el panorama completo, y hoy consideraremos la aplicación SpaceX .
¿Qué ha pedido SpaceX en su nueva presentación ante la FCC en EE. UU.?
En primer lugar, la aplicación se distingue por el hecho de que si OneWEB y Telesat simplemente escalaron sus redes (es banal aumentar el número de satélites 5..13 veces, sin cambiar, en general, ni el rango de frecuencia, ni la órbita, y sin entrar en casi ningún detalle) , SpaceX tiene una aplicación realmente NUEVA, y no solo más satélites iguales.
Y SpaceX habla con razón sobre Gen2 (la segunda generación del sistema).
Así que aquí hay una tabla con los parámetros de red de Starlink-2.
Si lo imagina en órbita, se verá así:
¿Qué hay de nuevo?
1. A diferencia de la primera generación, el terminal de suscriptor en Gen2 funcionará no solo en Ku (11/14 Gigahertz), sino también en Ka (18/30 Gigahertz). Al mismo tiempo, los terminales de abonado de la primera generación también funcionarán con los satélites de la segunda generación.
Aquí están las frecuencias del Starlink de primera generación:
Y aquí están las frecuencias de StarLink Gen2:
¿Qué da ?? Da más ancho de banda. La banda Ku se divide en 2 partes para el servicio de transmisión por satélite del BSS (transmisión de televisión) y el servicio por satélite fijo del SFS (comunicaciones por satélite), esto es un total de 10 700 MHz a 12 700 MHz. Total 2000 Megahertz en la dirección del satélite al suscriptor. En Gen2, 1800 MHz en la banda Ka se agregarán a 2000 MHz en Ku.
2. Para "elevar" el doble de información de la Tierra al satélite, SpaceX decidió utilizar un nuevo rango de frecuencia E (nunca antes utilizado en comunicaciones por satélite) en las puertas de enlace: 81-86 Gigahertz (o 71-76 Gigahertz en la dirección opuesta) ). Aquí, para el servicio de satélite fijo (comunicaciones por satélite), puede utilizar no 500 MHz como en Ku, sino 10 veces más: 5000 MHz. Cabe señalar que ahora en los EE. UU. Este rango se usa solo para la organización de enlaces de retransmisión de radio terrestres (líneas de retransmisión de radio) de puentes de radio (canales de radio entre torres), solo hay alrededor de 19,000 de estos dispositivos en los EE. UU. SpaceX debe seleccionar la ubicación de sus puertas de enlace para no interferir con estos puentes de radio.
3. En comparación con la primera generación de satélites, cada uno de los cuales puede operar 8 haces separados desde los satélites hacia la Tierra, la segunda generación tendrá más de ellos (30 haces trabajando para recepción (de los cuales 2 haces para control y telemetría) y 32 haces para transmisión (2 telemetría y control)). Este número de haces de servicio se divide en alimentador (entre el satélite y la pasarela) y servicio (entre el satélite y el terminal de abonado).
Debido a esto, cada satélite de segunda generación tendrá 3 (tres) veces más ancho de banda que el satélite de primera generación.
¿Qué más puedes encontrar interesante en su aplicación?
4. El terminal de abonado puede recibir una señal de varios haces separados con un ancho de banda total de hasta 2000 MHz (velocidad equivalente de al menos 6 Gigabits) y transmitir en una banda de hasta 125 MHz (velocidad equivalente de al menos 125 Mbit).
5. SpaceX dice que ha llegado a un acuerdo con las agencias gubernamentales de Estados Unidos (incluido el Departamento de Defensa) sobre el uso conjunto de la banda Ka, y confía en que puede llegar a un acuerdo para el uso de este rango por satélites Gen2.
6. SpaceX aún no ha preparado ni enviado al FSS información sobre el sistema Starlink de segunda generación, que debe notificarse a la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Esto se hará en el momento adecuado para ello, y SpaceX está dispuesto a pagar todos los costos asociados con la publicación de datos sobre su sistema en el catálogo de la UIT.
7. En cada lanzamiento del satélite, Starlink SpaceX utiliza 4 conjuntos para sujetar el satélite debajo del carenado, cada conjunto consta de 2 barras de luz de aluminio de 6 metros de largo y 1,5 pulgadas de diámetro. La vida útil de estas varillas en órbita no supera los 36 días y la probabilidad de colisión con cualquier otro objeto es de 0,00000000653.
8. Para protegerse de los desechos espaciales y los micrometeoritos, todos los elementos importantes del satélite están protegidos por una pantalla de aluminio de 1 mm de espesor. Al mismo tiempo, incluso si se perforan la pantalla y los tanques con criptón, no causará una explosión y la formación de escombros con un diámetro de más de 1 mm.
9. Muchos de los receptores de línea de radio de comando de a bordo, los transmisores de telemetría y la electrónica que controlan el satélite son redundantes para evitar la pérdida de control del satélite en vuelo. Los cálculos que utilizan el propio método de SpaceX muestran que la probabilidad de pérdida de control del satélite debido a una colisión con desechos espaciales con un diámetro de más de 1 mm es de 0,000776 para todo el período de operación del satélite.
10. SpaceX controlará los tanques de combustible y las baterías durante la operación y no descargará los tanques de combustible ni las baterías al final de la operación. SpaceX planea enviar satélites a la atmósfera para una combustión completa mientras está en funcionamiento, considerando que esta es la opción más segura para evitar la creación de desechos espaciales.
11. SpaceX monitoreará constantemente las órbitas de sus satélites y calculará la probabilidad de sus colisiones con objetos conocidos de desechos espaciales y otros satélites. Si la probabilidad de colisión es superior al 0,001%, se realizará una maniobra del satélite Starlink para cambiar su órbita a una segura.
12. Los satélites Starlink utilizan GPS y otros sensores para determinar su ubicación.
13. SpaceX se compromete a coordinar el movimiento de sus satélites con todos los demás sistemas no OSG que se hayan aplicado al SFS, incluido Kuiper (sus altitudes son 590, 610 y 630 km), así como con otras 54 constelaciones y satélites individuales fuera de los Estados Unidos que operan o cruzan estas alturas. registrado en el catálogo de la UIT.
Me sorprendió la cantidad de países que tienen satélites en esta órbita (o solicitudes a la UIT para colocar satélites allí)
14. Los satélites Starlink se quemarán por completo en la atmósfera y las partículas que lleguen a la superficie de la Tierra tendrán una energía de no más de 15 julios, es decir, el riesgo de lesiones. para una persona es cero.
15. Los satélites de segunda generación dispondrán de canales de comunicación entre satélites regulares.
16. La demora típica no será superior a 50 milisegundos.
17. La colocación de satélites en órbitas de 360 km garantizará que, en caso de avería, el satélite libere su órbita (se queme en la atmósfera) en sólo tres meses.
18. Gracias al punto anterior, las órbitas con una altitud de 360 km se encuentran entre las más "limpias" y la probabilidad de una colisión AES en ellas es 21.000 veces menor que en una órbita con una altitud de 800 km.
19. Para reducir la interferencia en las observaciones astronómicas, los satélites de la segunda generación: en primer lugar, girarán alrededor de su eje en el momento del movimiento hacia una órbita de trabajo y, en segundo lugar, sus baterías solares se plegarán de una manera especial. Ambas medidas garantizarán que el tiempo en que un observador desde la Tierra (sin telescopio) pueda ver un tren desde satélites lanzados sea de menos de una semana. Estos satélites también utilizarán un revestimiento especial para reducir el albedo en un 55% y una visera solar. Además, la altitud orbital más baja de los satélites de segunda generación asegurará que dejarán el ángulo de observación de los astrónomos más rápido que los satélites en órbitas más altas.
20. El terminal de abonado será extremadamente sencillo de encender y constará de 2 pasos: apuntar al cielo y encenderlo.
21. Debido a la gran cantidad de satélites en el área del cielo visibles para el terminal de abonado, el terminal podrá seleccionar para operar aquellos satélites que no estén sombreados por árboles o edificios más altos, es decir, el sistema recibirá una flexibilidad muy alta. Además, el sistema de 2ª generación contará con Inteligencia Artificial, lo que le permitirá deshabilitar / seleccionar aquellos haces / satélites para trabajar con un abonado específico que no interfieran con otros sistemas en órbita baja o geoestacionaria.
Eso es todo, en general. Según tengo entendido, el objetivo general de crear una red satelital Starlink de segunda generación es brindar al usuario un nivel de servicio (en términos de latencia y velocidad) al nivel que tienen actualmente los residentes de megalópolis en los Estados Unidos, utilizando la óptica o la futura red celular 5G.
Si hablamos de implementación práctica, además del tema de la gestión y coordinación de toda la agrupación, el resto no parece extremadamente difícil, pero requiere grandes inversiones y puede ser elegible para implementación solo si la red Starlink de primera generación tiene éxito comercial en los Estados Unidos. Al mismo tiempo, hoy definitivamente no existe una garantía del 100% de tal éxito.