58

SpaceX ma 5 lat aby wysłać na orbitę 6000 satelitów systemu Starlink

FCC wydało wczoraj zgodę czterem firmom na umieszczenie na orbicie swoich satelitów, które mają zapewnić dostęp do sieci Internet na całym świecie. Wśród nich jest również SpaceX, które otrzymało zgodę na wysłanie kolejnych 7518 elementów systemu Starlink. W sumie na orbicie docelowo ma znaleźć się bagatela 11943 satelitów.

Mocarstwowe plany SpaceX

Plany Elona Muska trudno nawet nazwać mocarstwowymi, one są wręcz niewiarygodne. SpaceX w pierwszej fazie budowy swojego systemu wyniesie na niską orbitę okołoziemską (LEO) 4425 satelitów. To mniej więcej tyle ile wynosi liczba wszystkich tego typu pojazdów kosmicznych umieszczonych na orbicie Ziemi obecnie (działających i nie). Cała konstelacja blisko 12000 satelitów jest trudna nawet do wyobrażenia, ale są ludzie, którzy opracowali już nawet teoretyczny model działania takiego systemu.

Brytyjski profesor Mark Handley przygotował całe opracowanie opisujące działanie takiego systemu wraz z symulacją 3D, pokazującą współpracę tysięcy satelitów w czasie rzeczywistym. To tylko pokazuje, że projekt Elona Muska faktycznie w teorii jest możliwy do zrealizowania. Mało tego, może zapewnić nie tylko odpowiednią przepustowość, ale również opóźnienia mniejsze niż tradycyjne łącza w przypadku komunikacji na duże odległości (np. między kontynentami). Takie parametry połączenia mogą zainteresować wiele instytucji, szczególnie finansowych. Mowa tu o wartościach rzędu 50 ms na trasie pomiędzy Londynem, a Nowym Jorkiem, podczas gdy „po kablu” jest to w najlepszym przypadku 70 ms.

Warto też przy tym zaznaczyć, że rynek komunikacji i telewizji satelitarnej warty jest według Reutersa ponad 127 miliardów USD rocznie, podczas gdy rynek lotów kosmicznych to tylko 5,5 miliarda USD. Nie powinno zatem dziwić, że Elon Musk zamierza przy pomocy Starlinka zarobić na realizację swoich planów budowy BFR oraz lotów na Marsa. I to naprawdę może stać się faktem, ale z pewnością nie będzie łatwe. Pierwsze szacunki mówią o nawet 40 milionach klientów w 2025 roku i przychodach rzędu 30 mld USD.

Starlink ma zacząć działać już w 2020 roku

Jak to zwykle bywa w przypadku projektów ekscentrycznego miliardera, plan działania jest bardzo napięty. SpaceX cały czas utrzymuje, że w 2020 roku będzie w stanie uruchomić swoją usługę bazując na 800 satelitach. To bardzo optymistyczne założenie, bo według planów pierwsza partia komercyjnych urządzeń trafi na orbitę dopiero w połowie przyszłego roku. O tym, że Elon nie żartuje przekonało się kilka managerów zawiadujących projektem. Według różnych źródeł, w czerwcu Musk wybrał się do Redmond, gdzie jest siedziba zespołu odpowiedzialnego za projekt Starlink  i zwolnił kilku szefów zespołów, rzekomo za zbyt powolne postępy.

Jeden z nich, Rajeev Badyal – wiceprezes odpowiedzialny za dział satelitów w SpaceX, chciał wysłać najpierw na orbitę jeszcze przynajmniej 3 zestawy testowych satelitów, ale Musk stwierdził, że to za dużo. Faktem jest, że dwa testowe elementy systemu, TinTin A i B spisują się poprawnie. Umieszczone na wysokości około 500 km nad powierzchnią ziemi działają niezawodnie od momentu uruchomienia i podobno pozwalają na swobodny streaming video w 4K czy nawet granie w Counter Strike’a. Tak przynajmniej chwalili się pracownicy SpaceX, którzy mieli testować połączenie między kwaterą główną w Hawthorne, a Redmond gdzie pracują ludzie od Starlinka.

800 satelitów do 2020 roku to bardzo ambitny plan, ale tak naprawdę to tylko początek. Według The Verge, porozumienie z FCC przewiduje, że do 2024 roku SpaceX ma wynieść na orbitę przynajmniej połowę z niemal 12000 planowanych satelitów. Jak łatwo policzyć to 1200 w ciągu roku, a w zasadzie nawet więcej, bo pierwsza partia wystartuje najwcześniej w połowie przyszłego roku. Dokonanie tego przy pomocy Falcona 9 czy nawet Falcona Heavy nie będzie łatwe.

Falcon 9 będzie latał kilka razy w miesiącu?

SpaceX przez ostatnie 2 lata znacznie zwiększył częstotliwość lotów Falcona 9, ale aby zbudować system Starlink, będzie musiał posunąć się jeszcze dalej. Projekt, którego wartość ocenia się na 10 miliardów USD, przewiduje umieszczenie na bardzo niskiej orbicie okołoziemskiej (335-346 km) 7518 satelitów, 1584 na orbicie około 550 km oraz kolejnych 2841 na wysokości około 1100 km. W pierwszej kolejności polecą te na środkową i najwyższą orbitę, te umieszczone najniżej pojawią się na samym końcu i będą miały głównie za zadanie zwiększyć przepustowość całej sieci i jeszcze bardziej zmniejszyć opóźnienia.

Jeden z satelitów systemu Starlink,  źródło: SpaceX

TinTin A i B ważą około 400 kg każdy, można założyć że finalne produkty będą trochę lżejsze. Falcon 9 jest w stanie wynieść na niska orbitę okołoziemską ładunek o masie 10 ton przy założeniu, że zostawiamy paliwo na lądowanie głównego członu rakiety. Jak łatwo policzyć daje to nam maksymalnie 24 satelity podczas jednego lotu, przy założeniu, że przeszkodą nie będzie objętość. W przypadku Falcona Heavy może to być nawet 64 satelity (znowu, pomijam objętość). Oznacza to, że stworzenie konstelacji składającej się z 800 elementów wymagać będzie 34 lotów Falcona 9 do 2020 roku albo 13 lotów Falcona Heavy. W sumie aby dostarczyć te wymagane 6000 satelitów, Falcon 9 musiałby wykonać… 250 kursów, czyli 50 lotów rocznie, tylko z elementami Starlinka.

Sami przyznacie, że nie są to małe liczby ale to nie wszystko. NASA ocenia, że żywotność satelitów na takiej orbicie wyniesie około 5 lat. Podobne założenia ma SpaceX, tak wynika z dokumentów złożonych do FCC. Oznacza to mniej więcej tyle, że nawet jak system już ruszy, to co roku będzie wymagał wymiany ponad 2000 satelitów. Jedyna nadzieja to BFR, który według różnych teoretycznych wyliczeń jakie można znaleźć w sieci, byłby w stanie za jednym zamachem zabrać nawet ponad 300 satelitów i rozmieścić je na odpowiedniej orbicie. Dobra wiadomość jest taka, że „zużyte” elementy systemu nie będą orbitować jako śmieci, ale zwyczajnie zostaną skierowane w stronę atmosfery i spłoną.

Elon, ja Ci kibicuje, ale nie wierze

Ogrom wyzwań z jakimi będzie musiało zmierzyć się SpaceX w trakcie realizacji Starlinka jest trudny do opisania. Począwszy od technologii komunikacji, przez masową produkcję tysięcy satelitów każdego roku, a skończywszy na kosztownej logistyce wyniesienia tego wszystkiego w przestrzeń kosmiczną. Owszem, prawdopodobnie jak system ruszy i zacznie na siebie zarabiać, to jakoś się to potoczy, ale do tego jeszcze daleka droga.

Racjonalna strona mojej świadomości nie wierzy w te terminy, które pojawiły się w tym tekście, ale ta marzycielska z całego serce kibicuje SpaceX. Jeśli jakakolwiek firma jest w stanie ten projekt dowieźć, to właśnie oni.