A empresa privada SpaceX começou a implantar uma rede de 12 mil satélites - a maior constelação orbital da história da humanidade. Esquire explica por que essa internet é melhor do que a atual e por que o evento de hoje é histórico.
Em 24 de maio de 2019, a SpaceX lançou 60 satélites de uma vez para fornecer Internet via satélite em órbita baixa. Ao contrário da anterior "Internet em órbita", esta não é uma solução inconveniente para locais remotos onde simplesmente não existe outra opção. A SpaceX planeja tirar cerca de metade dos clientes do resto dos provedores ao redor do mundo - às custas de um preço mais baixo e velocidade mais alta. É bem possível que ela e seus concorrentes "satélites" consigam espremer Internet 4G e com fio.
Por que a internet via satélite é muito pior hoje do que a internet convencional?
A rede global chega à casa da maioria dos habitantes da Rússia por meio de linhas de fibra óptica. Este é um "fornecedor" bastante rápido, mas só é adequado para locais com alta densidade populacional, como cidades de estilo soviético. Mais da metade da população mundial vive de forma completamente diferente, fora da cidade ou nos subúrbios - em prédios baixos com densidade populacional moderada. E isso se aplica não apenas à Índia e assim por diante, mas também, por exemplo, aos Estados Unidos. Os residentes de tais países muitas vezes não têm perspectivas de se mudar para apartamentos: na América, por exemplo, 77 metros quadrados de espaço vital por pessoa são colocados - apartamentos na cidade de 200 metros quadrados serão simplesmente muito caros. Em prédios baixos, é economicamente insensato puxar o cabo - a densidade de clientes é baixa.
Enquanto estiver nesses lugares, o 4G ajuda. Mas essa Internet sem fio pode ser cara (como nos Estados Unidos, onde a conta pode ultrapassar US $ 50 por mês) ou limitada em cobertura (como na Rússia). A razão é que uma capacidade de canal de comunicação realmente grande é facilmente alcançada usando ondas de rádio relativamente curtas. Mas as ondas curtas de rádio são geralmente mais bem absorvidas pela atmosfera - o que significa que as torres para uma Internet verdadeiramente banda larga sem fio precisam ser instaladas com muita frequência. Nos Estados Unidos, um consumidor rico paga por isso. Na Rússia, um consumidor não pode pagar tanto, então sua Internet 4G muitas vezes termina nos arredores da cidade.
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Satélite: Rescue or Dummy?
Uma torre com um repetidor 4G convencional cobre uma área maior, quanto maior for sua altura. Há muito tempo, muitas empresas pensavam: por que não erguer uma "torre" no espaço? Não há ar na órbita geoestacionária (~ 36.000 km), as ondas de rádio são fracamente absorvidas. Essa órbita é, portanto, chamada de geoestacionária, porque o satélite nela paira continuamente sobre um e o mesmo lugar na superfície da Terra e, às vezes, cobre quase metade do globo. Já na década de 1990, o trabalho começou em tal Internet via satélite, embora os resultados práticos notáveis tenham começado apenas no século XXI.
Mas foi fácil apenas no papel para apresentações. Na vida real, o sinal de rádio com pacotes de dados para o cliente vai primeiro do servidor do provedor na Terra para o satélite em órbita geoestacionária e depois volta para o cliente. 36.000 mais 36.000 - um total de 72.000 km, já um quarto de segundo-luz. Na prática, as medições dos reguladores do governo americano mostram que o quadro é ainda pior: o atraso na passagem de um pacote com dados para Internet via satélite hoje é em média 0,6 s. O chat de vídeo ou o jogo online com tanto atraso não são graves. Um cliente de massa não irá a tal provedor e, onde não houver cliente de massa, os preços, por definição, não podem ser baixos. Como resultado, a Internet via satélite permanece não apenas lenta, mas também muito cara - muitas vezes mais cara do que 4G ou cabo.
Cada vez mais baixo
Os 60 satélites lançados pela SpaceX em 24 de maio de 2019 são de uma raça muito diferente. São veículos relativamente pequenos (227 kg cada) equipados com antenas planas construídas com base no princípio de um conjunto de antenas em fases - o que permite controlar programaticamente a direção da radiação das ondas de rádio sem alterar a posição física de sua própria antena. Mais importante ainda, eles não pairam sobre um pedaço selecionado do planeta imóvel por 36.000 km, mas giram em torno dele a uma altitude de 440-550 km, aproximadamente na altitude da ISS. Isso é 60-80 vezes menor do que os sistemas existentes de Internet via satélite, o que significa que o atraso de transmissão do sinal é potencialmente 60-80 vezes menor - de acordo com os cálculos da SpaceX, não ultrapassará 25 milésimos de segundo, contra pelo menos 600 milésimos de segundo da Internet via satélite "geoestacionária" …
Isso leva a várias consequências muito importantes de uma vez. Em primeiro lugar, com um atraso tão pequeno, já é possível enfrentar o consumidor de massa. As medições feitas pelo regulador FCC do governo dos Estados Unidos mostram que um atraso de 25 milésimos de segundo é típico do provedor de cabo médio dos Estados Unidos. Em segundo lugar, ao transmitir dados com um atraso de dezenas de vezes menor, é possível transmiti-los muito mais rápido - ou seja, um satélite SpaceX pode servir mais clientes do que um satélite da tradicional Internet "geoestacionária".
No total, a SpaceX vai lançar 11.943 satélites ao espaço - 1.584 em uma órbita de 550 km, 7.518 a 340 km e 2.841 a 1150 km. Autorizações para esses lançamentos já foram obtidas junto às autoridades americanas. Os satélites de alto escalão atuarão como intermediários para os satélites de baixo escalão - aproveitando a ausência da atmosfera, eles transmitirão dados de servidores terrestres para eles por meio de sistemas de comunicação a laser ultrarrápidos.
Até agora, apenas seis dúzias de satélites de teste foram lançados - em uma órbita com uma altitude de 440 km, de onde eles subirão gradualmente 550 km em seus próprios motores ejetando criptônio. O objetivo de sua operação é ganhar experiência com terminais terrestres, que pela primeira vez lidam com esses satélites de baixa órbita da Internet. Um terminal é um dispositivo final do tamanho de um laptop dobrado, que recebe um sinal de um satélite - e do qual o sinal é transmitido para um dispositivo cliente, roteador, laptop ou PC.
Os satélites de Internet atuais em órbitas geoestacionárias são capazes de atender a até 1.200 conexões de cliente terrestre simultâneas. Quantos satélites SpaceX serão capazes de servir ainda não está claro - uma altitude mais baixa torna seu trabalho, por um lado, mais fácil e, por outro, mais difícil, porque eles se moverão constantemente em relação ao cliente terrestre e o trocarão de um satélite para outro. Mas mesmo que um satélite só consiga "puxar" 1.200 conexões por vez, uma dúzia de mil satélites serão capazes de servir a mais de 14 milhões de terminais.
A velocidade de cada canal Elon Musk, chefe da SpaceX, designou 1 gigabit por segundo. As conexões de banda larga hoje são normalmente de 20 megabits por segundo. Ou seja, um terminal, em tese, pode fornecer comunicação a dezenas de dispositivos de aterramento conectados, por exemplo, a um roteador convencional conectado a um terminal que recebe um sinal do satélite SpaceX. Portanto, em teoria, essa constelação de satélites pode servir centenas de milhões de usuários.
No entanto, a SpaceX estima o número possível de conexões para cada satélite de forma muito mais otimista. A empresa acredita que será capaz de atender 50% de todos os dispositivos conectados à Internet no planeta Terra ao mesmo tempo. Em outras palavras, tire metade do mercado mundial de Internet dos provedores existentes. Além disso, graças à velocidade do gigabit e ao preço relativamente baixo, a SpaceX espera controlar 10% de todo o tráfego da Internet, mesmo em grandes cidades - ou seja, atacar diretamente até mesmo operadoras de cabo e 4G onde sua infraestrutura é melhor desenvolvida.
Por que a SpaceX deseja ser o maior provedor da Terra?
Portanto, a Internet global por satélite de apenas uma empresa hoje já tem como alvo 50% de todo o mercado global de conexão à Internet. Estamos falando de mais de um bilhão de clientes com um volume de vendas correspondente. De acordo com dados vazados para o Wall Street Journal, a SpaceX espera receber US $ 5 bilhões em receita do mercado de lançamento espacial comercial global na segunda metade da década de 2020 (um orçamento anual e meio da Roscosmos, para comparação), e da Internet via satélite - US $ 30 bilhões. A SpaceX sonha em crescer de um táxi espacial para algo como um provedor de monopólio global, o maior do planeta.
Destacado em amarelo - Receita de lançamento projetada da SpaceX destacada em rosa - de capturar o mercado global de serviços de Internet.
O principal motivo dessa ambição napoleônica é bastante simples. Elon Musk está planejando voos humanos para Marte - com a ajuda do sistema de nave estelar reutilizável que está sendo construído por sua empresa. Esta é uma combinação de um primeiro estágio muito grande (pesando milhares de toneladas) de um foguete e um segundo estágio, que também é uma nave espacial. O volume interno desta espaçonave é de mais de 800 metros cúbicos, mais do que o da ISS. Musk pode completar o desenvolvimento de tal navio e transportador, mas ele só pode recuperá-lo se houver uma demanda muito alta.
Qualquer análise do mercado espacial mostra que hoje não existe essa demanda: os Falcon 9s, que levantam até 20 toneladas, atendem a todos os pedidos atuais, deixando os foguetes russos apenas migalhas do mercado de lançamento espacial que possuíam recentemente. O mercado atual é simplesmente muito pequeno para um monstro como a Starship, e a SpaceX não tem escolha a não ser criar artificialmente a demanda por uma nave tão grande.
O sistema de Internet por satélite Starlink, como é chamado na empresa, requer um grande número de satélites devido à baixa orbitalidade dos satélites, caso contrário a saída de um satélite além do horizonte deixará o cliente sem comunicação. Satélites a 350 km de distância, após vários anos de serviço devido à frenagem nas moléculas de gás, cairão na atmosfera e queimarão ali, garantindo assim a ausência de detritos espaciais perigosos em órbita. E isso significa que a manutenção da constelação exigirá o lançamento de alguns milhares de novos satélites a cada ano. O Falcon 9 pode lançar 60 desses satélites por vez, mas a Starship é várias vezes maior e mais poderosa - ele será capaz de lançar centenas de tais dispositivos por lançamento.
Na verdade, o projeto global de Internet via satélite da SpaceX é o mingau de um machado, um projeto em que um astuto nativo africano quer fazer o resto da humanidade pagar por seus caros projetos marcianos. No entanto, se a velocidade da nova Internet via satélite de baixa órbita estiver próxima da prometida e o preço for moderado, dificilmente teremos motivos para reclamar do truque de Elon Musk. Afinal, as maldições à Internet lenta na dacha podem muito bem se tornar uma coisa do passado: a Rússia é um país grande e, simplesmente devido à geografia, certamente cairá na área de cobertura do novo sistema de Internet via satélite.
É claro que o mercado real difere do mercado livre dos livros didáticos por não ser quase gratuito. Ou seja, nossas agências governamentais podem simplesmente não permitir que a SpaceX venda seus dispositivos de recebimento de clientes em nosso país e, assim, bloquear os esforços da empresa conosco. No entanto, o progresso não pode ser interrompido assim: muitos jogadores já anunciaram sua intenção de criar sistemas semelhantes ao Starlink, incluindo grandes como o Amazon.
Roskosmos, aliás, também anunciou sua intenção de implantar um sistema de satélite "Sphere" com tarefas semelhantes (no entanto, haverá vinte vezes menos satélites lá). Porém, dado o nível técnico dos satélites criados por esta empresa, não poderíamos depositar grandes esperanças neles. E ainda o "E nós também podemos!" De Roskosmos. indica que mais cedo ou mais tarde, se não o lavarmos assim, a Internet via satélite de baixa órbita chegará ao nosso país.
Alexander Berezin
