Sugiro conhecer os materiais do projeto Starlink (SL) colocados anteriormente:
Parte 1. O nascimento do projeto ‣ Parte 2. Rede SL ‣ Parte 3. Complexo terrestre ‣ Parte 4. O terminal de usuário ‣ Parte 5. Grupos de status SL e beta fechado ‣ Parte 6. Teste beta e serviço para clientes ‣ Parte 7. Bandwidth SL e rede de programa RDOF ‣ Parte 8. Instalação e inclusão de terminal de assinante ‣ Parte 9 serviço em mercados fora dos EUA ‣ Parte 10. SL e Pentágono ‣ Parte 11. SL e astrônomos ‣ Parte 12. Problemas de detritos espaciais‣ Parte 13. Atraso na rede de satélite e acesso ao espectro de rádio ‣ Parte 14. Links inter-satélites ‣ Parte 15. Regras de serviço ‣ Parte 16. SL e clima
Starlink-2.0. Segunda geração do sistema
Aqui falaremos sobre uma nova rodada de aplicações para o uso do recurso de frequência nos Estados Unidos para redes de satélites em órbita baixa e média. A parte publicada anteriormente em LJ foi dedicada principalmente a OneWEB e Telesat. É aconselhável começar a ler a partir dele para entender o quadro completo, e hoje consideraremos o aplicativo SpaceX .
O que a SpaceX pediu em seu novo depósito na FCC nos Estados Unidos?
Em primeiro lugar, a aplicação se distingue pelo fato de que, se OneWEB e Telesat simplesmente escalassem suas redes (é banal aumentar o número de satélites 5..13 vezes, sem alterar, em geral, nem a faixa de frequência, nem a órbita, e sem entrar em quase todos os detalhes) , então a SpaceX tem um aplicativo realmente NOVO, e não apenas mais dos mesmos satélites.
E a SpaceX fala com razão sobre Gen2 (a segunda geração do sistema).
Então aqui está uma tabela com os parâmetros da rede Starlink-2.
Se você imaginá-lo em órbita, ficará assim:
O que há de novo?
1. Ao contrário da primeira geração, o terminal de assinante em Gen2 operará não apenas em Ku (11/14 Gigahertz), mas também em Ka (18/30 Gigahertz). Ao mesmo tempo, os terminais de assinantes da primeira geração também funcionarão com os satélites de segunda geração.
Aqui estão as frequências da primeira geração do Starlink:
E aqui estão as frequências para StarLink Gen2:
O que isso dá ?? Oferece mais largura de banda. A banda Ku está dividida em 2 partes para o BSS Broadcast Satellite Service (transmissão de televisão) e FSS Fixed Satellite Service (comunicações por satélite), isto é, um total de 10 700 MHz a 12 700 MHz. Total de 2.000 Megahertz na direção do satélite para o assinante. Em Gen2, 1800 MHz na banda Ka serão adicionados a 2000 MHz em Ku.
2. A fim de "elevar" o dobro de informações da Terra para o satélite, a SpaceX decidiu usar o novo (nunca antes usado em comunicações por satélite) faixa de frequência E nos gateways - isto é 81-86 Gigahertz (ou 71-76 Gigahertz na direção oposta ) Aqui, para Serviço Fixo por Satélite (comunicações por satélite), você pode usar não 500 MHz como em Ku, mas 10 vezes mais - 5000 MHz. Deve-se notar que agora nos EUA esta faixa é usada apenas para a organização de links de retransmissão de rádio terrestre (linhas de retransmissão de rádio) de pontes de rádio (canais de rádio entre torres), existem apenas cerca de 19.000 desses dispositivos nos EUA. A SpaceX deve selecionar a localização de seus gateways para não interferir nessas pontes de rádio.
3. Em comparação com a primeira geração de satélites, cada um dos quais pode operar 8 feixes separados dos satélites em direção à Terra, a segunda geração terá mais (30 feixes para recepção (dos quais 2 feixes para controle e telemetria) e 32 feixes para transmissão (2 telemetria e controle)). Este número de feixes de serviço é dividido em alimentador (entre o satélite e o gateway) e serviço (entre o satélite e o terminal de assinante).
Por conta disso, cada satélite de segunda geração terá 3 (três) vezes mais largura de banda que o satélite de primeira geração.
O que mais você pode achar interessante em seu aplicativo:
4. O terminal de assinante pode receber um sinal de vários feixes separados com uma largura de banda total de até 2.000 MHz (velocidade equivalente de pelo menos 6 Gigabits) e transmitir em uma banda de até 125 MHz (velocidade equivalente de pelo menos 125 Mbit).
5. A SpaceX afirma ter chegado a um acordo com as agências do governo dos Estados Unidos (incluindo o Departamento de Defesa) sobre o uso conjunto da banda Ka e está confiante de que pode chegar a um acordo para o uso desse alcance pelos satélites Gen2.
6. A SpaceX ainda não preparou e enviou ao FSS informações sobre o sistema Starlink de 2ª geração, que devem ser comunicadas à União Internacional de Telecomunicações. Isso será feito em um momento apropriado para isso, e a SpaceX está pronta para pagar todos os custos associados à publicação de dados sobre seu sistema no catálogo da ITU.
7. Em cada lançamento do satélite, Starlink SpaceX usa 4 conjuntos para anexar o satélite sob a carenagem, cada conjunto consiste em 2 hastes de luz de alumínio de 6 metros de comprimento e 1,5 polegadas de diâmetro. O tempo de vida dessas hastes em órbita não é superior a 36 dias, e a probabilidade de colisão com qualquer outro objeto é 0,00000000653.
8. Para proteção contra detritos espaciais e micrometeoritos, todos os elementos importantes do satélite são protegidos por um escudo de alumínio de 1 mm de espessura. Ao mesmo tempo, mesmo que a tela e os tanques com criptônio sejam perfurados, isso não causará uma explosão e a formação de destroços com um diâmetro superior a 1 mm.
9. Muitos dos receptores de linha de rádio de comando no ar, transmissores de telemetria e eletrônicos que controlam o satélite são redundantes para evitar a perda de controle do satélite em vôo. Cálculos utilizando o método da própria SpaceX mostram que a probabilidade de perda de controle do satélite devido a uma colisão com detritos espaciais com diâmetro superior a 1 mm é de 0,000776 para todo o período de operação do satélite.
10. A SpaceX monitorará os tanques de combustível e baterias durante a operação e não descarregará tanques de combustível e baterias no final da operação. A SpaceX planeja enviar satélites para a atmosfera para combustão completa durante a operação, considerando esta a opção mais segura para prevenir a criação de detritos espaciais.
11. SpaceX irá monitorar constantemente as órbitas de seus satélites e calcular a probabilidade de sua colisão com objetos conhecidos de detritos espaciais e outros satélites. Se a probabilidade de colisão for maior que 0,001%, o satélite Starlink será manobrado para mudar sua órbita para uma segura.
12. Os satélites Starlink usam GPS e outros sensores para determinar sua localização.
13. SpaceX compromete-se a coordenar o movimento de seus satélites com todos os outros sistemas não GSO que submeteram aplicações ao FSS, incluindo Kuiper (suas altitudes são 590, 610 e 630 km), bem como outras constelações não US 54 e satélites individuais operando / cruzando essas alturas registrado no catálogo da UIT.
Fiquei surpreso com o número de países que possuem satélites nesta órbita (ou pedidos para a ITU para colocar satélites lá)
14. Os satélites Starlink irão queimar completamente na atmosfera, e as partículas que atingirem a superfície da Terra terão uma energia de não mais que 15 Joules, ou seja, o risco de lesões para uma pessoa é zero.
15. Os satélites de 2ª geração terão canais regulares de comunicação inter-satélite.
16. A latência típica não será superior a 50 milissegundos.
17. Colocar satélites em órbitas de 360 km garantirá que o satélite, em caso de avaria, irá liberar sua órbita (queimar na atmosfera) em apenas três meses.
18. Graças ao ponto acima, as órbitas com altitude de 360 km estão entre as mais "limpas" e a probabilidade de uma colisão AES nela é 21.000 vezes menor do que em uma órbita com altitude de 800 km.
19. Para reduzir a interferência em observações astronômicas, os satélites da segunda geração irão: primeiro, girar em torno de seu eixo no momento do movimento para uma órbita de trabalho e, em segundo lugar, suas baterias solares se dobrarão de uma maneira especial. Ambas as medidas irão garantir que o tempo em que um trem de satélites lançados possa ser visto por um observador da Terra (sem um telescópio) seja inferior a uma semana. Esses satélites também usarão um revestimento especial para reduzir o Albedo em 55% e um protetor solar. Além disso, a altitude orbital mais baixa dos satélites de 2ª geração garantirá que eles deixem o ângulo de observação dos astrônomos mais rápido do que os satélites em órbitas mais altas.
20. O terminal de assinante será extremamente simples de ligar e consistirá em 2 etapas: apontar para o céu e ligá-lo.
21. Devido ao grande número de satélites na área do céu visíveis ao terminal de assinante, o terminal poderá selecionar para operação aqueles satélites que não são sombreados por árvores ou edifícios mais altos, ou seja, o sistema receberá flexibilidade muito elevada. Além disso, o sistema de 2ª geração contará com Inteligência Artificial, que permite desabilitar / selecionar aqueles feixes / satélites para trabalho com determinado assinante que não interfiram em outros sistemas em órbita baixa ou geoestacionária.
Isso é tudo, em geral. Pelo que entendi, o objetivo geral de criar uma rede de satélite Starlink de segunda geração é fornecer ao usuário um nível de serviço (em termos de latência e velocidade) no nível que os residentes de megalópoles nos Estados Unidos agora têm, usando a ótica ou a futura rede celular 5G.
Se falamos de implementação prática, então além da questão de gerenciar e coordenar todo o grupo, o resto não parece extremamente difícil, mas requer enormes investimentos e pode ser elegível para implementação apenas se a rede Starlink de primeira geração for comercialmente bem-sucedida nos EUA. Ao mesmo tempo, hoje definitivamente não há garantia de 100% desse sucesso.