В 2018 году ракета Falcon 9 запустила в космос два спутника. Это стало началом крупного проекта, разработанного компанией SpaceX, принадлежащей американскому миллиардеру Илону Маску. Компания стремится обеспечить Землю интернетом из космоса, а спутник был запущен в качестве пробного. Прошло почти 6 лет и компания уже начала онлайн-продажи.
Первый спутник был запущен в 1957 году в СССР. После этого в космическую гонку включились США. До сих пор многие страны мира запустили спутники в космос. Среди них соседний Казахстан.
По информации, сегодня в космосе находится около 5000 активных спутников. Остальные выполнили свою миссию и летают как космический мусор.
Основную часть активных спутников составляет аппаратура слежения. Остальное используется для навигации, исследования Земли и других целей.
Большинство спутников в космосе принадлежат США, Китаю и России. Великобритания, Япония, Индия, Европейское космическое агентство, Канада и Германия также входят в десятку крупнейших активных систем запуска спутников.
В 2022 году ракеты-носители запускались 155 раз для запуска спутников разных стран вокруг Земли. У пяти из них полет оказался неудачным.
Поскольку спутники непрерывно запускались в космос на протяжении 65 лет, устаревшие космические корабли превращаются в космический мусор.
По оценкам экспертов, в настоящее время в космосе летает 128 миллионов единиц космического мусора. Еще через 10 лет их число, как ожидается, увеличится еще больше.
По мере увеличения объема космического мусора он становится опасным объектом для вновь запускаемых спутников или пилотируемых космических кораблей.
Например, в 2021 году Международная космическая станция будет частично повреждена космическим мусором. Если бы масштаб ущерба был больше, жизни космонавтов, работающих там, оказались бы под угрозой.
История службы спутниковой связи
Система спутниковой связи была впервые разработана компанией Motorola в 1980-х годах. С 1990-х годов несколько американских компаний создали компании, предоставляющие услуги спутниковой связи, которые с тех пор используют спутники связи.
Включая:
Iridium — это Iridium Communications Inc. в США. сеть спутниковой телефонной связи. Эта сеть была создана в середине 1990-х годов. Первый звонок через Iridium состоялся летом 1997 года. В настоящее время в космосе находится 75 спутников Iridium.
«Гонец» — многофункциональная спутниковая телефонная сеть, принадлежащая России. Первые спутники были запущены в 1996 году. По информации, в настоящее время в космосе находится 18 спутников сети «Гонец».
SES — сеть спутниковой связи, принадлежащая Люксембургу. Компания была основана в 1986 году под названием Société Européenne des Satellites. В 2001 году она получила название SES Global, а в 2006 году была переименована в SES. В настоящее время в космосе находится 55 спутников SES.
SkySat — американская сеть спутниковых наблюдений, принадлежащая компании Planet Labs, Inc. (ранее Cosmogia, Inc.). Planet Labs была впервые основана в 2010 году под названием Cosmogia бывшими сотрудниками НАСА.
В 2013 году компания запустила сеть спутникового наблюдения SkySat. В настоящее время в космосе находится около 200 спутников, принадлежащих Planet Labs. 18 из них принадлежат сети SkySat.
ORBCOMM — американская сеть спутниковой связи второго поколения. Эта сеть принадлежит Orbcomm и разработана Sierra Nevada Corporation.
В настоящее время в космосе находится 18 спутников ORBCOMM. Тогда компания заключила контракт на производство еще 30 спутников. Однако это остается проектом.
Фактически, такие страны, как Россия, Китай, Япония, Индия, Великобритания и Франция, также имели план запустить набор спутников в космос и использовать их для связи и других целей.
Однако, поскольку такие проекты требуют больших денег, в большинстве стран дела идут медленнее. В такой ситуации компания SpaceX, принадлежащая Илону Маску, «погнала лошадь быстрее».
Мировая космическая гонка возобновилась, когда компания Starlink начала запускать спутники в космос. После этого другие страны также ускорили работу, чтобы не отставать.
История проекта Starlink
В 2015 году на открытии научно-производственного центра SpaceX в Редмонде, штат Вашингтон, Илон Маск впервые представил публике проект Starlink.
Тогда он рассказал о проекте SpaceX системы связи, состоящей из 4000 спутников.
В ноябре 2016 года SpaceX подаст заявку в Федеральную комиссию по связи на запуск 4425 спутников, которые будут размещены на орбите высотой от 1150 до 1325 километров.
Они обеспечили высокоскоростной доступ в Интернет в любой точке мира. На начальном этапе планировалось запустить 800 спутников, каждый из которых должен весить 386 килограммов.
В марте 2017 года компания подала заявку в Федеральную комиссию по связи на дополнительные 7518 спутников. Их планировалось разместить на низкой околоземной орбите, на высоте от 335 до 345 километров над уровнем моря.
22 февраля 2018 года компания SpaceX запустила два экспериментальных спутника для системы Starlink, Tintin-A и Tintin-B, а также испанский спутник радиоразведки PAZ, используя ракету-носитель Falcon 9 с калифорнийской базы ВВС Ванденберг.
29 марта 2018 года Федеральная комиссия по связи одобрила заявку SpaceX на строительство, развертывание и эксплуатацию первых 4425 сетей спутниковой связи.
По правилам комиссии, все спутники должны были быть запущены в космос в течение 9 лет. Не менее 50 процентов спутников должны быть использованы в течение 6 лет. Если это требование не будет выполнено, комиссия имела право ограничить количество спутников только аппаратами, запущенными в космос в указанный срок.
15 ноября 2018 года Федеральная комиссия по связи одобрила вторую заявку и разрешила запуск в космос указанных в ней 7518 спутников.
В декабре 2018 года ВВС США подпишут с SpaceX контракт на сумму 28 миллионов долларов на изучение возможностей использования системы Starlink в военных целях.
В 2019 году военные проверят эффективность интернета, раздаваемого через спутники. Тогда военно-транспортный самолет C-12J Huron продемонстрировал скорость интернета 610 Мбит/с.
24 мая 2019 года компания SpaceX успешно запустила 60 спутников Starlink на высоту 440 км с помощью ракеты-носителя Falcon 9.
10 сентября 2019 года президент SpaceX сообщил, что в 2020 году компания осуществит до 24 полетов, после чего приступит к обслуживанию клиентов.
В октябре 2019 года компания подала 20 заявок в Федеральную комиссию по связи. Они запросили разрешение на развертывание 30 000 дополнительных спутников Starlink для работы на высотах от 238 до 580 км.
В феврале 2020 года президент компании Гвинн Шотвелл объявила о планах отделить проект Starlink от SpaceX и выделить его в отдельную компанию.
В марте 2020 года компания получит лицензию на 1 млн пользовательских терминалов, предназначенных для связи со спутниками Starlink.
Тем временем компания несколько раз подавала заявки на изменение высоты спутников, которые планируется запустить в космос, и получила положительный ответ.
20 мая 2020 года Министерство обороны США подпишет трехлетний контракт с SpaceX на проверку связи между наземными войсками через Starlink.
В конце октября 2020 года SpaceX объявит общественности, что начнет бета-тестирование сети связи. Компания предлагает желающим поучаствовать в тестах купить комплект оборудования Starlink за 499 долларов и платить за услуги 99 долларов в месяц.
В декабре 2020 года компания SpaceX выиграет конкурс, проводимый Федеральной комиссией по связи в рамках первого этапа программы по обеспечению высокоскоростным интернетом людей, живущих в районах, куда Интернет не доходит до США.
Общая сумма контракта составила 9,2 миллиарда долларов. Компания должна была предоставить Интернет 643 тысячам пользователей в 35 штатах через Starlink. Компания получит первые 885,5 миллиона долларов. Остальные деньги будут выделены сроком на 10 лет в процессе выполнения обязательств компании.
В августе 2022 года HHK США подпишет соглашение с SpaceX об использовании сервисов Starlink для поддержки европейского и африканского воздушного командования, расположенного на авиабазе Рамштайн в Германии.
Контракт стоимостью 1,92 миллиона долларов рассчитан на 12 месяцев, в будущем стороны заключат сделку по более крупному и долгосрочному соглашению.
В 2023 году Starlink осуществила 98 полетов спутников Starlink. Последний полет состоялся 28 декабря 2023 года.
В этот день ракета-носитель Falcon-9 запустила в космос 23 спутника. Всего компания запустила 5200 спутников в рамках проекта Starlink.
Техническое описание спутников Starlink
Спутники Starlink оснащены двигателями, которые работают на основе эффекта Холла и движутся на электрической энергии.
С помощью этих двигателей спутники могут подниматься и опускаться на своей орбите во время движения, совершать маневры и покидать свою орбиту по окончании срока службы.
Первые спутники весили около 260 килограммов. Следующие, после некоторой доработки, весили более 300 килограммов.
Спутники Starlink используют информацию из системы отслеживания космического мусора Министерства обороны США, чтобы избежать столкновений с космическим мусором.
Когда перед ними выбрасывается космический мусор, они автоматически маневрируют и избегают неизбежных столкновений.
Каждое устройство оснащено солнечной батареей, четырехфазной антенной сетью и датчиками направления звезды. Форма сателлитов — плоская панель.
В отличие от других спутниковых систем, клиенты не используют спутники Starlink напрямую. Им выдается комплект специального оборудования (терминал). Через этот пакет клиенты будут подключены к Starlink.
Диаметр «тарелки» в наборе 61 см, установлена она на ножках длиной 50 см.
Критика проекта
Поскольку в рамках проекта Starlink в космос запускается много спутников, говорят, что эта работа может иметь плохие последствия в будущем.
В частности, некоторые астрономы заявили, что многочисленные спутники проекта Starlink на низкой орбите могут помешать освоению космоса и наблюдению за очень удаленными объектами.
Международный астрономический союз выразил обеспокоенность по этому поводу, заявив, что никто еще до конца не понимает негативные последствия движения большого количества спутников.
Ранние наблюдения подтвердили различные опасения и показали, что спутники Starlink являются самыми яркими и быстро движущимися объектами в ночном небе.
В серии статей, опубликованных в журнале Nature Astronomy, астрономы предупредили, что увеличение светового загрязнения (световое загрязнение) на орбите Земли угрожает будущему их профессии.
В другой статье исследователи сообщили о результатах наблюдений, проведенных в крупной обсерватории в Чили. По его словам, увеличение освещенности благодаря спутникам Starlink на орбите Земли уменьшило количество звезд, которые можно наблюдать из этой обсерватории, примерно на 10 процентов.
В будущем, с увеличением количества спутников Starlink и других компаний в космосе, этот показатель снизится еще больше.
Отвечая на такую критику, SpaceX заявила, что сотрудничает с ведущими мировыми астрономическими организациями и старается добиться того, чтобы спутники Starlink не мешали их деятельности.
Инженеры компании рассказали, что в будущем основания спутников будут окрашены в черный цвет и работают над уменьшением эффекта отражения при астрономических наблюдениях. Однако они этому не последовали.
Например, спутники Starlink, запущенные в ноябре 2019 года, не имели специального покрытия. В результате всего 19 зондов мешают работе телескопа DECam (Dark Energy Survey), который предназначен для поиска следов энергии в темноте.
Если учесть, что SpaceX планирует одновременно увеличить количество спутников, предназначенных для работы в космосе, до 12 000 штук, это создаст серьезные проблемы для астрономов и телескопов.
Предполагается также, что старение спутников Starlink приведет к увеличению количества космического мусора в космосе в будущем.
Такие выбросы могут не представлять угрозы для жителей Земли, но могут представлять серьезную угрозу для космических полетов или спутников, запускаемых другими странами для различных целей.
Кроме того, страны, которым запрещено использовать спутники Starlink, используют их как серьезную угрозу для себя.
Например, правительство России приняло закон, который предусматривает огромные штрафы для юридических и физических лиц за использование провайдера Starlink в обход закона.
Правительство Китая считает спутники Starlink военной угрозой и намерено разработать оружие для борьбы с ними.
Страны, которые не могут использовать спутники Starlink
В 2022 году компания опубликовала на своем сайте карту стран, которые могут и не могут использовать спутники Starlink.
По его словам, почти все страны мира могут использовать спутники Starlink. Страны, которые не могут их использовать:
· Россия;
· Афганистан;
Беларусь;
· Венесуэла;
· Куба;
· Китай;
· Северная Корея;
· Сирия.
С момента запуска проекта произошло два досадных инцидента со спутниками Starlink. В начале сентября 2019 года в космосе столкнутся спутник Starlink-44 и европейский спутник Aeolus.
Столкновение произошло из-за ошибки в компьютерной системе, которая помешала оператору SpaceX получать сообщения от оператора UEKA.
Во втором случае, 8 февраля 2022 года, SpaceX объявила, что может потерять около 40 спутников Starlink, запущенных 3 февраля.
Причиной этому стала магнитная буря, произошедшая после запуска спутников. Шторм увеличил плотность в верхних слоях атмосферы, где размещаются спутники в космосе.
В такое время из-за резкого сопротивления сателлиты работают с напряжением. В конечном итоге это не позволяет им выйти из безопасного режима. В конце концов они уйдут.