Научный журналист Михаил Котов — о плюсах и опасных местах развития спутникового интернета.
Российская частная космическая компания "Бюро 1440" и мобильный оператор "Мегафон" подписали соглашение для подключения сети наземных базовых станций связи к спутникам на околоземной орбите. Технология позволит абонентам получать услуги широкополосного интернета нового поколения даже в самых отдаленных районах.
Интернет на первый план
Спутниковая телефонная связь известна давно и уже стала нормой. Изначально она создавалась для общения голосом, получив дополнительную возможность обмена небольшими файлами, к примеру текстовыми сообщениями. Использовать интернет на Iridium или Globalstar удивительно неудобно, это способно выбесить еще до того, как вы попытаетесь загрузить пару страниц.
Рынок перевернула в 2018 году компания Starlink, начав создавать спутниковую группировку, ориентированную в первую очередь не на общение голосом, а на широкополосный доступ (ШПД) в интернет. С помощью интернет-соединения, как известно, можно пересылать видео и общаться по голосовой и видеосвязи. Правда, тут нужно учесть пару моментов.
Для интернет-соединения очень важна задержка сигнала, и она должна быть меньше, чем у голосовой связи. Более-менее нормально общаться голосом можно при задержке до нескольких десятых секунды, полсекунды задержки сигнала все еще позволяют нормально разговаривать. А вот для интернета этого недостаточно.
Комфортная работа в Сети требует меньшей задержки — в пределах до 100 миллисекунд. Например, при работе с удаленным рабочим столом низкая скорость отклика сильно мешает. Игры и автоматическая торговля на бирже требуют еще меньшей задержки — вплоть до 10–50 миллисекунд.
Все это удалось реализовать компании SpaceX при запуске спутниковой группировки Starlink. Чтобы минимизировать задержку, они выбрали рабочую орбиту спутников высотой всего 550 км, что ниже, чем у спутниковых систем связи "предыдущего поколения", ориентированных на голосовую связь. Например, спутники американских компаний Iridium, Globalstar, люксембургской 03b и российский "Гонец" расположены на орбитах высотой 800–8 000 км, а у британской Immarsat, обеспечивающей связь для морских судов, спутники находятся на геостационарной орбите высотой почти 36 тыс. км. Чем выше орбита, тем больше нужно времени сигналу для прохождения с Земли до спутника и обратно. Но при этом у дальних спутников гораздо больше зона покрытия, а чем ниже, тем быстрее он пролетает над Землей. И чтобы при этом обеспечить постоянную связь без обрывов, несмотря на очень быстрый пролет космического аппарата над конкретным местом, было запущено большое количество спутников. В настоящее время Starlink насчитывает более 6,5 тыс. космических аппаратов и стал стандартом для обеспечения спутниковым интернетом.
Небольшой и удобный терминал, адекватная стоимость месячной подписки, оснащение космических аппаратов лазерной связью, что снижает потребность в наземных базовых станциях, постепенное внедрение технологии Direct to Cell (передача данных со спутника напрямую на мобильный телефон, без терминала). Поэтому закономерно, что создающиеся конкуренты изначально стараются взять лучшее, что есть в Starlink.
Проект из России
В России спутниковую группировку для обеспечения широкополосного доступа к интернету создает "Бюро 1440". Компания начиналась как проектный офис "Мегафона" для изучения потенциала низкоорбитальных спутниковых группировок, в итоге она стала самостоятельной и вошла в структуру "Икс Холдинга".
К настоящему времени на счету у "Бюро 1440" две экспериментальные миссии "Рассвет-1" и "Рассвет-2", которые показали серьезные достижения в разработке системы спутниковой связи. Во-первых, космические аппараты — разработанные с нуля всего за три года — экспериментально подтвердили работу связи между наземными абонентами. Немного цифр: скорость загрузки данных со спутника составила 48 Мбит/с с задержкой 38 мс, передачи — 12 Мбит/с с задержкой 42 мс. Во-вторых, во время миссии "Рассвет-2" компания отработала технологию связи по протоколу 5G между абонентским терминалом и спутником, который двигался на скорости 27 тыс. км/ч на высоте 800 км. В ходе испытаний межспутниковой лазерной связи было проведено 14 тестов на дистанции 30–220 км, всего было передано 1,5 Тб данных.
То есть компания из России изначально разрабатывает свои спутники с учетом оснащения лазерной связью, в отличие от Starlink (начал этот процесс после нескольких лет эксплуатации спутников, которые работали исключительно через наземные базовые станции). Планируется, что оказывать услуги связи "Бюро 1440" начнет с 2027 года.
Для чего нужна лазерная связь? Спутник обеспечивает связь потребителя со шлюзовой станцией, куда и подходит оптоволоконная связь с интернетом. Такая станция может быть расположена в нескольких сотнях километров от абонента. На самом спутнике из ниоткуда интернет взяться не может. Поэтому требуется наличие наземных станций, что дорого и иногда очень сложно логистически. При помощи лазерной межспутниковой связи сигнал может передаваться с аппарата на аппарат, пока не обнаружит тот, у которого в этот момент есть хорошая связь с наземной станцией. Таким образом, системе требуется меньше базовых станций и интернет можно получить даже, к примеру, посреди океана, где на тысячи километров вокруг нет островов.
Также в январе компания "Бюро 1440" анонсировала выпуск абонентских спутниковых терминалов собственной разработки. Терминалы — а особенно их размеры и вес — очень важны для удобного пользования спутниковым интернетом. Готовые устройства пока не показаны широкой публике, однако сообщается, что они имеют длину и ширину до 60 см при весе менее 15 кг.
И вот соглашение для подключения сети наземных базовых станций связи к спутникам на околоземной орбите. Логично, что компания делает это со своим стратегическим партнером "Мегафоном". Предполагается, что в рамках первого этапа, к 2027 году, сигнал с низкой околоземной орбиты будут принимать 500 базовых станций "Мегафона", которые сейчас работают от геостационарных спутников. Это позволит обеспечить современной связью и широкополосным доступом в Интернет те поселения, куда сейчас далеко, сложно и невыгодно прокладывать традиционную волоконно-оптическую линию связи. Учитывая размеры России, это очень актуально.
Пара слов о конкуренции
Кстати, создавая проект Starlink, Илон Маск рассчитывал на получение клиентов по всему земному шару. Однако вопрос национальной безопасности сильно ограничил распространение американской разработки. Россия, Китай, Иран и еще несколько государств не одобрили работу Starlink на территории своих стран. Индия тоже прекратила внедрение системы из США.
Причин много — это и плотная работа SpaceX с Пентагоном (например, по созданию специальной сети защищенной военной связи Starshield), и существенная угроза утечки данных, а также потенциальная опасность отключения подобной связи в интересах США.
При этом Starlink, можно сказать, принял активное участие на Украине после начала СВО. Туда было доставлено множество терминалов, с 2022 года Starlink применяется Вооруженными силами Украины (ВСУ) для связи между подразделениями и наведения оружия, дронов и артиллерии.
Поэтому создание национальной системы спутникового доступа в интернет для России (и не только) — вопрос решенный. И дело не только в обеспечении связью удаленных поселений, но в нацбезопасности. Starlink разработке из России тут не конкурент, просто потому что безопасно пользоваться им наши военные никогда не смогут, слишком высок шанс, что данные уйдут вероятному противнику. А вот система из РФ может выйти далеко за пределы границ страны.
При всем этом немного непривычно, что создание такой системы легло на плечи не государственной организации, а частной компании, но в этом есть и свои плюсы. "Бюро 1440" показывает высокую скорость разработок и хорошее понимание, чего от нее ждут прежде всего пользователи. Теперь остается ждать начала запуска космических аппаратов и первых результатов.
Оценили 15 человек
17 кармы