Particulier bedrijf SpaceX is begonnen met het opzetten van een netwerk van een tiental duizend satellieten - de grootste orbitale constellatie in de geschiedenis van de mensheid. Esquire legt uit waarom dit internet beter is dan het huidige en waarom de gebeurtenis van vandaag historisch is.
Op 24 mei 2019 lanceerde SpaceX 60 satellieten tegelijk om satellietinternet met een lage baan te bieden. In tegenstelling tot het vorige "internet vanuit de ruimte", is dit geen onhandige oplossing voor afgelegen plaatsen waar simpelweg geen andere optie is. SpaceX is van plan om ongeveer de helft van de klanten weg te halen van de rest van de providers over de hele wereld - ten koste van een lagere prijs en hogere snelheid. Het is heel goed mogelijk dat zij en haar "satelliet" -concurrenten in staat zullen zijn om 4G en vast internet te persen.
Waarom is satellietinternet tegenwoordig veel erger dan conventioneel internet?
Het wereldwijde netwerk bereikt het huis van de meeste inwoners van Rusland via glasvezellijnen. Dit is een vrij snelle "leverancier", maar het is alleen geschikt voor plaatsen met een hoge bevolkingsdichtheid, zoals steden in Sovjetstijl. Meer dan de helft van de wereldbevolking leeft op een heel andere manier, buiten de stad of in de buitenwijken - in laagbouw met een gematigde bevolkingsdichtheid. En dat geldt niet alleen voor India en ga zo maar door, maar bijvoorbeeld ook voor de Verenigde Staten. Inwoners van dergelijke landen hebben vaak geen uitzicht op verhuizing naar appartementen: in Amerika wordt bijvoorbeeld 77 vierkante meter woonoppervlak per persoon vastgelegd - stadsappartementen van 200 vierkante meter zullen gewoon te duur zijn. In laagbouw is het economisch zinloos om aan de kabel te trekken - de dichtheid van klanten is laag.
Terwijl op zulke plaatsen 4G helpt. Maar dergelijk draadloos internet kan duur zijn (zoals in de VS, waar de rekening ervoor hoger kan zijn dan $ 50 per maand), of beperkt in dekking (zoals in Rusland). De reden hiervoor is dat een zeer grote capaciteit van het communicatiekanaal gemakkelijk kan worden bereikt met relatief korte radiogolven. Maar korte radiogolven worden meestal beter geabsorbeerd door de atmosfeer, wat betekent dat er heel vaak torens voor echt breedband draadloos internet moeten worden geïnstalleerd. In de Verenigde Staten betaalt een rijke consument ervoor. In Rusland kan een consument niet zoveel betalen, waardoor zijn 4G-internet vaak aan de rand van de stad eindigt.
Promotie video:
Satelliet: redding of dummy?
Een toren met een conventionele 4G-repeater beslaat een groter gebied, hoe hoger de hoogte. Heel lang geleden dachten veel bedrijven: waarom zou je geen 'toren' de ruimte in laten stijgen? Er is geen lucht in de geostationaire baan (~ 36.000 km), radiogolven worden zwak geabsorbeerd. Deze baan wordt daarom geostationair genoemd, omdat de satelliet erop continu boven een en dezelfde plaats op het aardoppervlak hangt en soms bijna de helft van de aardbol beslaat. Al in de jaren negentig begon men te werken aan een dergelijk satelliet-internet, hoewel merkbare praktische resultaten pas in de 21e eeuw begonnen.
Maar het was alleen vlot op papier voor presentaties. In het echte leven gaat een radiosignaal met datapakketten voor een client eerst van de server van de provider op aarde naar een satelliet in een geostationaire baan, en gaat dan van daaruit terug naar de client. 36.000 plus 36.000 - in totaal 72.000 km, al een kwart lichtseconde. Uit metingen door Amerikaanse overheidsinstanties blijkt in de praktijk dat het beeld nog erger is: de vertraging in het passeren van een pakket met data voor satellietinternet is vandaag gemiddeld 0,6 s. Videochatten of online spelen met zo'n vertraging is niet ernstig. Een massacliënt zal niet naar zo'n aanbieder gaan, en als er geen massacliënt is, kunnen de prijzen per definitie niet laag zijn. Als gevolg hiervan blijft satellietinternet niet alleen traag, maar ook erg duur - vele malen duurder dan 4G of kabel.
Lager en lager
De 60 satellieten die SpaceX op 24 mei 2019 lanceerde, zijn van een heel ander ras. Dit zijn relatief kleine (227 kg per stuk) voertuigen die zijn uitgerust met platte antennes die zijn gebouwd volgens het principe van een phased antenne-array - waardoor ze de stralingsrichting van radiogolven programmatisch kunnen regelen zonder de fysieke positie van hun eigen antenne te veranderen. Het belangrijkste is dat ze niet 36.000 km onbeweeglijk boven het geselecteerde stuk van de planeet hangen, maar eromheen draaien op een hoogte van 440-550 km, ongeveer ter hoogte van het ISS. Dit is 60-80 keer lager dan dat van bestaande satelliet-internetsystemen, wat betekent dat de vertraging van de signaaloverdracht mogelijk 60-80 keer minder is - volgens de berekeningen van SpaceX zal deze niet meer dan 25 duizendsten van een seconde bedragen, tegen ten minste 600 duizendsten van een seconde van 'geostationair' satellietinternet …
Dit leidt tegelijkertijd tot een aantal zeer belangrijke gevolgen. Ten eerste is het met zo'n kleine vertraging al mogelijk om de massaconsument aan te pakken. Uit metingen van de toezichthouder van de Amerikaanse overheid, FCC, blijkt dat een vertraging van 25 duizendsten van een seconde typerend is voor de gemiddelde Amerikaanse kabelaanbieder. Ten tweede is het mogelijk om gegevens veel sneller te verzenden met een vertraging van tien keer minder. Dat wil zeggen dat één SpaceX-satelliet meer klanten kan bedienen dan één satelliet van het traditionele "geostationaire" internet.
In totaal gaat SpaceX 11.943 satellieten de ruimte in lanceren - 1.584 in een baan van 550 km, 7.518 op 340 km en 2.841 op 1150 km. Vergunningen voor deze lanceringen zijn al verkregen van de Amerikaanse autoriteiten. Hogere echelons van satellieten zullen fungeren als tussenpersonen voor satellieten van lagere echelons - gebruikmakend van de afwezigheid van de atmosfeer, zullen ze gegevens van grondservers naar hen verzenden via ultrasnelle lasercommunicatiesystemen.
Tot nu toe zijn er slechts zes dozijn testsatellieten gelanceerd - in een baan met een hoogte van 440 km, vanwaar ze geleidelijk 550 km stijgen op hun eigen motoren die krypton uitwerpen. Het doel van hun werking is om ervaring op te doen met grondterminals, die voor het eerst te maken hebben met dergelijke low-orbit internetsatellieten. Een terminal is een eindapparaat ter grootte van een opgevouwen laptop, dat een signaal van een satelliet ontvangt - en van waaruit het signaal wordt verzonden naar een clientapparaat, router, laptop of pc.
De huidige internetsatellieten in geostationaire banen zijn in staat tot 1.200 gelijktijdige grondclientverbindingen te onderhouden. Hoeveel SpaceX-satellieten zullen kunnen dienen, is nog onduidelijk - een lagere hoogte maakt hun werk enerzijds gemakkelijker en anderzijds moeilijker, omdat ze constant zullen bewegen ten opzichte van de grondclient en deze van de ene satelliet naar de andere zullen overschakelen. Maar zelfs als een satelliet slechts 1200 verbindingen per keer kan "trekken", zullen een tiental duizend satellieten meer dan 14 miljoen terminals kunnen bedienen.
De snelheid van elk kanaal Elon Musk, het hoofd van SpaceX, aangeduid met 1 gigabit per seconde. Breedbandverbindingen zijn tegenwoordig doorgaans 20 megabit per seconde. Dat wil zeggen dat één terminal in theorie communicatie kan bieden aan tientallen grondapparaten die zijn aangesloten, bijvoorbeeld op een conventionele router die is aangesloten op een terminal die een signaal ontvangt van de SpaceX-satelliet. Daarom kan een dergelijke constellatie van satellieten in theorie honderden miljoenen gebruikers van dienst zijn.
SpaceX schat het mogelijke aantal verbindingen voor elke satelliet echter veel optimistischer in. Het bedrijf gelooft dat het in één keer 50% van alle met internet verbonden apparaten op aarde kan bedienen. Met andere woorden, haal de helft van de wereldwijde internetmarkt weg van bestaande providers. Bovendien verwacht SpaceX, dankzij de gigabitsnelheid en relatief lage prijs, zelfs in grote steden 10% van al het internetverkeer af te handelen - dat wil zeggen, zelfs kabel- en 4G-operators rechtstreeks aan te vallen waar hun infrastructuur het beste is ontwikkeld.
Waarom wil SpaceX de grootste provider ter wereld zijn?
Het wereldwijde satellietinternet van slechts één bedrijf richt zich vandaag dus al op 50% van de gehele wereldwijde internetverbindingsmarkt. We hebben het over meer dan een miljard klanten met een bijbehorend verkoopvolume. Volgens gegevens die naar de Wall Street Journal zijn gelekt, verwacht SpaceX in de tweede helft van de jaren 2020 $ 5 miljard aan inkomsten te ontvangen van de wereldwijde lanceringsmarkt voor commerciële ruimtes (ter vergelijking: anderhalf jaarbudget van Roscosmos) en van satellietinternet - $ 30 miljard. SpaceX droomt ervan om van een ruimtecabine te groeien tot zoiets als een wereldwijde monopolieprovider, de grootste ter wereld.
Gemarkeerd in geel - De verwachte lanceringsinkomsten van SpaceX worden weergegeven in pink - van het veroveren van de wereldwijde markt voor internetdiensten.
De belangrijkste reden voor deze Napoleontische ambitie is vrij simpel. Elon Musk plant menselijke vluchten naar Mars - met behulp van het herbruikbare Starship-systeem dat door zijn bedrijf wordt gebouwd. Dit is een combinatie van een zeer grote (met een gewicht van duizenden tonnen) eerste trap van een raket en een tweede trap, die tevens een ruimtevaartuig is. Het interne volume van dit ruimtevaartuig is meer dan 800 kubieke meter, meer dan dat van het ISS. Musk kan de ontwikkeling van zo'n schip en vervoerder voltooien, maar hij kan het alleen terugverdienen als er een zeer grote vraag is.
Elke analyse van de ruimtevaartmarkt toont aan dat er vandaag niet zo'n vraag is: Falcon 9, hijs tot 20 ton, kan alle huidige bestellingen aan en laat Russische raketten alleen kruimels achter van de ruimtelanceringsmarkt die ze onlangs bezaten. De huidige markt is simpelweg te klein voor een monster als Starship, en SpaceX heeft geen andere keus dan kunstmatig vraag te creëren naar zo'n enorm schip.
Het Starlink-satelliet-internetsysteem, zoals het bedrijf het noemt, vereist een groot aantal satellieten vanwege satellieten in een lage baan - anders zal het vertrek van één satelliet voorbij de horizon de klant zonder communicatie achterlaten. Satellieten op 350 km afstand na een paar jaar dienst als gevolg van remmen op gasmoleculen zullen in de atmosfeer vallen en daar verbranden, waardoor er geen gevaarlijk ruimtepuin in een baan om de aarde komt. En dit betekent dat het handhaven van de constellatie de lancering van een paar duizend nieuwe satellieten per jaar vereist. Falcon 9 kan 60 van deze satellieten tegelijk lanceren, maar Starship is meerdere keren groter en krachtiger - het zal honderden van dergelijke apparaten per lancering kunnen lanceren.
In feite is het wereldwijde satelliet-internetproject van SpaceX een bijlpap, een project waarin een sluwe Afrikaanse inboorling de rest van de mensheid wil laten betalen voor hun dure Martiaanse projecten. Als de snelheid van het nieuwe satellietinternet met lage omloopbaan echter dicht bij de beloofde blijkt te liggen en de prijs matig is, dan zullen we nauwelijks een reden hebben om te klagen over de truc van Elon Musk. Immers, dan zou vloeken op het trage internet in de datsja wel eens tot het verleden kunnen behoren: Rusland is een groot land en simpelweg vanwege de geografie zal het zeker binnen het dekkingsgebied van het nieuwe satelliet-internetsysteem vallen.
De echte markt verschilt natuurlijk van de vrije markt voor leerboeken doordat deze lang niet gratis is. Dat wil zeggen dat onze overheidsinstanties SpaceX eenvoudigweg niet toestaan hun ontvangende clientapparaten in ons land te verkopen en daardoor de inspanningen van het bedrijf met ons blokkeren. Toch kan de voortgang niet op deze manier worden gestopt: veel spelers hebben al aangekondigd dat ze van plan zijn om systemen te maken die vergelijkbaar zijn met Starlink, inclusief grote zoals Amazon.
Roskosmos kondigde trouwens ook aan voornemens te zijn een satellietsysteem "Sphere" in te zetten met vergelijkbare taken (er zullen daar echter twintig keer minder satellieten zijn). Hoewel we, gezien het technische niveau van de satellieten die door dit bedrijf zijn gemaakt, niet al te hoge verwachtingen van hen zouden hebben. En toch Roskosmos's "En wij kunnen ook!" geeft aan dat vroeg of laat, als we het niet zo wassen, er satellietinternet met een lage baan naar ons land zal komen.
Alexander Berezin
