211service.com
Štai kaip tik keturi palydovai galėtų užtikrinti internetą visame pasaulyje
Didelio aukščio palydovas Pixabay
Nepaisant to, ką siūlo „SpaceX“ ir kitos bendrovės, vykdydamos tokius projektus kaip „Starlink“, jums nereikia milžiniškų žvaigždynų, susidedančių iš tūkstančių palydovų ir visų jų sukeliamų pablogėjimų, kad pasauliui būtų suteikta pasaulinė interneto aprėptis. Nuo 1980-ųjų žinome, kad jei susitaikysite su ryšiu, kuris yra šiek tiek mažesnis už žaidėjo kokybės greitį (maždaug pusės sekundės delsa), tada įmanoma nuolatinė aprėptis visame pasaulyje. su vos keturių palydovų žvaigždynu, esančiu daug didesniame aukštyje .
Tačiau HughesNet ir ViaSat, didžiausi pasaulyje palydovinio interneto tiekėjai, veikiantys šiose orbitose, nesiūlo nieko panašaus į pasaulinę aprėptį. Kiti palydoviniai tinklai, teikiantys nuotolinio stebėjimo ir navigacijos paslaugas, taip pat apgailėtinai neatitinka šio standarto. Ką duoda?
Nenuostabu, kad didelė kliūtis yra kaina. Palydovo orbitą pablogina keli veiksniai. Tai apima natūralų pasipriešinimą, Žemės gravitacijos lauko trikdžius, trukdantį saulės ir mėnulio gravitacinį trauką ir net slėgį, kurį sukelia saulės spinduliuotė. Norint kovoti su šiomis problemomis, palydove reikia didžiulio kuro kuro kiekio, kad nuosekliai stabilizuotų jo orbitą – tokio kiekio, kuris paprastai padvigubina palydovo masę. Gamybos, paleidimo ir eksploatavimo išlaidos yra tiesiog per didelės keturių palydovų gudrybei.
Naujas tyrimas, kuriam vadovavo „The Aerospace Corporation“ inžinieriai, paskelbtas m Gamtos komunikacijos siūlo priešintuityvų metodą, kuris šias žeminančias jėgas paverčia tokiomis, kurios iš tikrųjų padeda išlaikyti šiuos palydovus orbitoje. Jei tai veiktų, tai reikštų, kad tik keturi palydovai galėtų užtikrinti nuolatinį pasaulinį aprėptį už nedidelę išlaidų dalį.
Šiuo metu šių palydovų orbitos yra elipsės, o saulės ir mėnulio jėgos sukuria nestabilumą, kuris laikui bėgant suardo žvaigždyną. Patrickas Reedas iš Kornelio universiteto ir jo kolegos norėjo, kad orbitos būtų labiau apskritos, kad palydovai galėtų išsiversti su mažiau varomų manevrų ir mažesnių kuro poreikių. Ir jie norėjo tai padaryti taip, kad palydovai vis tiek galėtų aprėpti beveik visame pasaulyje.
Komanda atliko modeliavimą, kurio metu buvo išsiaiškinta, kokios orbitos konfigūracijos galėtų geriausiai paversti žeminančias jėgas tokiomis, kurios iš tikrųjų skatina stabilią, apskritą orbitą. Atvejai, kai, tarkime, saulės gravitacija paprastai suardytų žvaigždyną, dabar galėtų sujungti žvaigždyną. Modeliavimas buvo skirtas keturių palydovų žvaigždynams, kurie praleistų mažiausiai 6000 dienų (16,4 metų orbitoje).
Išanalizavusi modeliavimą naudojant „Blue Waters“ superkompiuterį Ilinojaus universitete Urbana-Champaign mieste, komanda rado du modelius, kurie galėtų veikti. Viename žvaigždynas apskrieja orbitą per 24 valandas 22 000 mylių aukštyje ir pasiekia nepertraukiamą aprėptį apie 86% Žemės rutulio. Kitas dirba 48 valandas 42 000 mylių aukštyje ir apima 95% Žemės rutulio. Visose srityse, kuriose būtų buvę gedimų, prastovos truktų ne daugiau kaip 80 minučių per dieną.
Tiesa, interneto greitis būtų lėtesnis dėl papildomo laiko, reikalingo signalui siųsti iš daug aukštesnės orbitos. Tačiau daugumai žmonių, naudojančių duomenų sistemas, sunku pajusti papildomą ketvirčio sekundės vėlavimą, nes yra tiek daug kitų kompiuterių ir duomenų tinklų vėlavimų, sako Rogeris Ruschas, telekomunikacijų konsultacijų įmonės TelAstra prezidentas.
Šiose sistemose palydovams (kiekvienas sveria apie 1,2 tonos) per visą 6000 dienų laikotarpį prireiktų maždaug 60 % mažiau raketinio kuro nei tuo atveju, jei jie skrietų įprastesnėmis konfigūracijomis, todėl jų masė gali sumažėti daugiau nei per pusę ir gerokai padidėti. lengviau juos sukurti ir paleisti. Tai taip pat galėtų padėti įrengti geresnius prietaisus ir maitinimo sistemas (didelio aukščio palydovams reikia daugiau galios, kad galėtų perduoti signalus atgal į Žemę).
Reedas sako, kad darbą paskatino noras leisti mažesnėms šalims ar įmonėms valdyti konsteliacijas, kurios suteikia beveik nuolatinę aprėptį. Argumentas teigia, kad sumažėjus sąnaudoms šioms grupėms būtų lengviau sukurti, paleisti, eksploatuoti ir sekti tik kelis palydovus aukštesnėje orbitoje, o ne besiplečiančią tūkstančių žvaigždyną žemoje orbitoje.
Tokie ekspertai kaip Ruschas vertina naujojo tyrimo išvadas: jis sako, kad LEO palydovinės sistemos kapitalo ir eksploatavimo sąnaudos yra nuo trijų iki penkių kartų didesnės nei tokiomis pačiomis galimybėmis pasižyminčios didelio aukščio sistemos. Astronomai ir kosminių šiukšlių ekspertai, kurie nerimauja dėl neigiamo tokių projektų kaip „Starlink“ poveikio, taip pat gali įvertinti šią koncepciją.
Kiti yra šiek tiek atsargesni. Antonas Dolgopolovas, analitikos ir inžinerijos įmonės „Bryce Space and Technology“ vyresnysis analitikas, pabrėžia, kad LEO sistemos vis dar turi tam tikrų pranašumų – pavyzdžiui, jos lengviau aprėpia bendruomenes šalia ašigalių. Be to, tinkle, sudarytame iš šimtų ar tūkstančių palydovų, jis tikrai nesutrikdys paslaugos, jei keli nepavyks paleisti arba tinkamai neveikti. O LEO palydovus galima deorbituoti ir pakeisti daug greičiau.
Kitaip tariant, nauji modeliai tėra teorinės galimybės, nors ir įdomios. Realiame pasaulyje inžinerinės ir ekonominės kliūtys gali sumenkinti viltis rasti lengvą sprendimą.
1/20 pataisymas: šis įrašas buvo atnaujintas, siekiant ištaisyti techninę klaidą, susijusią su naujojo žvaigždyno dizainu.