"Космические лазеры" Starlink впервые успешно прошли испытания на орбите

SpaceX сообщила о первом успешном испытании спутниковых "космических лазеров" Starlink на орбите, что является значительным шагом на пути к обновлённой группировке "Версии 2".

Проще говоря, эти "лазеры" представляют собой форму оптической (световой) связи с чрезвычайно высокой пропускной способностью, потенциально обеспечивающей беспроводную, высокоскоростную передачу огромных объемов данных на столь же большие расстояния. Из ~ 715 спутников Starlink, запущенных SpaceX за последние 16 месяцев, около 650 являются действующими космическими аппаратами версии 1.0 , предназначенные для обслуживания ограниченной группы клиентов на ранних этапах.

До объявления SpaceX 3 сентября предполагалось, что ни один из этих спутников не имеет лазерных межсоединений, но теперь мы знаем, что два спутника, предположительно запущенных в рамках Starlink-9 или 10 в августе, успешно испытали прототипы лазеров на орбите.

С тех пор, как в начале 2015 года исполнительный директор Илон Маск впервые объявил об амбициях SpaceX в области спутникового Интернета, эти планы включали в себя некоторую форму связи между некоторыми или всеми тысячами спутников, которые компании потребуется запустить. В то время как функциональная группировка спутников на низкой околоземной орбите (НОО) по существу не нуждается в такой способности для функционирования или успешной работы, межспутниковые связи предлагают некоторые важные преимущества в обмен на дополнительную сложность и стоимость спутников.

Самым большим преимуществом лазерных межсетевых соединений, возможно, является значительное сокращение задержки соединения (ping), которое они могут обеспечить по сравнению с аналогичной сетью без этого. Перемещая большую часть работы по созданию сетей на орбиту, данные, передаваемые по взаимосвязанной спутниковой сети, теоретически требуют гораздо меньшего количества маршрутов для достижения конечного пользователя, что физически сокращает расстояние, которое данные должны пройти. Скорость света (300000 километров в секунду) может быть огромной, но даже в небольших масштабах планеты Земля, с добавленной неэффективностью, присущей даже лучшим оптоволоконным кабелям, маршрутизация данных к противоположным концам планеты и обратно может быть затруднена из-за задержек.

Без межспутниковой связи спутники Starlink функционируют, действуя больше как посредник для отдельных пользователей с фиксированными наземными станциями, которые затем подключают этих пользователей к остальной части Интернета.

В этом режиме работа группировки по своей сути фильтруется через существующую интернет-инфраструктуру Земли и требует установки наземных станций относительно близко к пользователям сети.

Ранняя группировка Starlink уже продемонстрировала на бета-тестерах, что сеть уже способна обслуживать отдельных пользователей с пропускной способностью до 100 Мбит/с с задержкой, примерно сопоставимой со средними проводными соединениями.

Результат: интернет-сервис, который во многом аналогичен (если не хуже и менее удобен) существующим оптоволоконным кабелям. Таким образом, чтобы полностью реализовать потенциал группировки интернет-спутников на низкой околоземной орбите по сравнению с оптоволоконным кабелем, необходима высокопроизводительная лазерная связь.

С лазерной связью разрыв соединения практически невозможен. В случае, если активный спутник обнаружит, что обслуживает клиентов без доступа к наземной станции, он направит запрошенные пакеты данных с помощью лазера на другой спутник с немедленным доступом к наземной станции. С достаточной оптимизацией, пользовательские коммуникации могут быть маршрутизированы с помощью лазера к наземным станциям, физически ближайшим к пользователю и месту назначения трафика, и от них. Благодаря свободно плавающей сети спутниковой связи в вакууме по прямым линиям, волоконно-оптическая линия не сможет конкурировать с меньшими задержками и эффективностью маршрутизации.

Полностью взаимосвязанная группировка Starlink v2.0 от SpaceX нацелена на задержку в 8 миллисекунд и надеется поднять предел пропускной способности отдельных подключений до гигабита или больше. Как только жизнеспособная конструкция спутника Starlink v2.0 будет завершена и протестирована на орбите, SpaceX, вероятно, прекратит производство и запуск версии v1.0, войдя во вторую фазу итерации после перехода с v0.9 на v1.0