NASA spoléhá na to, že družice SpaceX se automaticky vyhnou ISS (a další novinky o Starlinku)

Utekly nám více než dva měsíce od posledního přehledového článku o satelitní síti Starlink, proto bychom se na tuto část podnikání firmy SpaceX chtěli dnes s vámi opět podívat. Máme tu novou žádost k FCC ohledně licence na připojení k satelitům z dopravních prostředků, informaci o nově plánované továrně na výrobu terminálů, zmíníme i riziko srážek satelitů Starlink a na závěr se podíváme na problematiku laserové komunikace mezi družicemi na polární dráze.

Společnost SpaceX buduje svou síť Starlink prostřednictvím startů výrazným tempem. V roce 2020 uskutečnila celkem 26 startů na oběžnou dráhu a při 14 z nich vynášela družice Starlink. V roce 2021 je tento poměr ještě výraznější. Na kalendáři máme konec března a SpaceX vyslalo do vesmíru celkem devět raket Falcon 9, z nichž sedm bylo přímo vyhrazených pro Starlink a jedna další (Transporter-1) vynesla kromě družic platících zákazníků i deset družic Starlink. Celkově tak SpaceX dopravilo na oběžnou dráhu už 1323 družic Starlink v1.0. Avšak 16 z nich do dnešních dnů deorbitovalo, takže na oběžné dráze zůstalo 1307 družic (pár z nich se však zdá být nefunkčních).

Umělecká představa satelitů Starlink na jejich oběžných drahách nad Zemí (Zdroj: Nicolle Rager Fuller)

Jedná se o úctyhodný počet, který z firmy dělá provozovatele největší satelitní konstelace na světě, avšak stále to neznamená, že družice Starlink pokrývají zemský povrch mezi 53° severní a jižní šířky kontinuálně. Aby se tak mohlo stát, bude tento počet muset vzrůst o dalších několik set družic, první orbitální slupka ve výšce 550 kilometrů se má totiž skládat z celkem 1584 družic. Pokud budeme počítat i záložní satelity, zbývá firmě provést necelých pět vynášek a SpaceX dosáhne svého prvního cíle, bude moci svým zákazníkům nabídnout nepřetržité internetové připojení. Pokud záložní družice počítat nebudeme, zbývají starty dva. Rozmístění družic Starlink na oběžné dráze je možno v reálném čase sledovat zde, případně je k dispozici také znázornění pokrytého území.

Už na podzim jsme čtenáře informovali o tom, že si SpaceX podalo žádost k Federálnímu komunikačnímu úřadu (FCC), aby mohlo na vlastních letadlech a lodích SpaceX provozovat terminály Starlink. V únoru 2021 bylo této žádosti vyhověno. Antény pro připojení k satelitům Starlink byly na mořské plošiny OCISLY a JRTI (a zřejmě i další plavidla flotily SpaceX) nainstalovány už dříve. Lodě SpaceX se ale pohybují v oblastech, kde nejspíš zatím není moc stabilní signál, nejspíš tedy jde o předběžné interní testování než primární využití pro praktické účely.

Mořská přistávací plošina SpaceX s dvěma anténami pro připojení k síti Starlink (Zdroj: NASA Spaceflight)

Počátkem března se pak objevila zpráva o nové žádosti k FCC. SpaceX v ní žádá o možnost komerčního provozu sítě Starlink na dalších pohyblivých dopravních prostředcích. SpaceX chce své antény umístit nejen na lodě a letadla, ale také na auta. V tomto případě by však nešlo o použití na osobních automobilech, pro ty je anténa příliš velká. Tuto možnost výslovně popřel i šéf SpaceX Elon Musk, který na Twitteru uvedl, že Starlink se nebude instalovat na osobní automobily Tesla. Starlink by však podle Muska mohl najít uplatnění na kamionech nebo obytných vozech. Z žádosti zatím není jasné, zda půjde o tutéž anténu, kterou firma používá pro připojení domácností, nebo zda bude vyvinut nový typ. Jeden rozdíl tu však bude docela určitě, dle žádosti k FCC by instalaci měl provádět zkušený technik. Toto je však v příkrém rozporu s instalací antény pro domácí použití, kterou zvládne prakticky každý, kdo umí číst.

Příručka SpaceX pro domácí instalaci Starlinku (Zdroj: Idaho Hill Homestead)

Další novinkou, která počátkem března spatřila světlo světa, je informace, že SpaceX plánuje vystavět v texaském Austinu továrnu na výrobu terminálů (antén) pro síť Starlink. Je to poměrně logické, neboť s tím jak se blíží termín dokončení první orbitální slupky Starlinků a jak jsou služby této sítě nabízeny v čím dál více zemích světa, lze očekávat stále větší poptávku po uživatelských terminálech. Výrobní kapacita závodu v Hawthorne patrně přestává dostačovat. Informaci bylo možno odvodit z inzerátu, který si firma podala a hledá v něm inženýra pro svou divizi Starlink. Továrna v Austinu by měla zajistit výrobu milionů kusů uživatelských terminálů. Inzerát však neobsahoval informace o tom, jaké budou rozměry budoucí továrny či kdy bude zahájen její provoz. Víme vlastně jen to, že dokud nebude továrna v Austinu dokončena, bude onen najímaný inženýr trávit čtvrtinu své pracovní doby v kalifornské centrále SpaceX a získávat zkušenosti s výrobou a přípravou terminálů zde.

Obsah instalační sady pro připojení k síti Starlink (Foto: SpaceX)

S narůstajícím počtem družic Starlink na oběžné dráze se také zvyšuje pravděpodobnost jejich těsnějšího přiblížení a tím pádem narůstá i riziko jejich vzájemné srážky. SpaceX pro tyto účely používá systém automatického uhýbání, kterým disponuje každá družice Starlink. Bez něj by nejspíš nebylo možné takto velkou konstelaci provozovat, což dobře ilustruje statistika ze začátku března. Situace, kdy se dva orbitální objekty vzájemně přiblíží na vzdálenost menší než 1 km, nastává přibližně 2500krát týdně. V 40 % případů se přitom přiblížení týká některé z družic Starlink a 8 % případů se týká přiblížení Starlinku a nějakého dalšího objektu, který není součástí konstelace SpaceX. Každý týden se 140 různých objektů přiblíží k některé z družic Starlink. Mnohdy jde o „mrtvé“ objekty, a tak jedinou možností, jak zabránit srážce, je uhnutí družice Starlink. Vzhledem k počtu těchto potenciálně rizikových přiblížení je tedy nutný automatický systém uhýbání, jelikož manuálně něco takového hlídat nelze. Tato čísla už jsou navíc zastaralá, jelikož od jejich výpočtu SpaceX vyneslo dalších 240 družic. Počet těchto přiblížení tedy neustále roste. SpaceX přitom zatím vyneslo jen asi desetinu plánovaného počtu družic, pro které má povolení.

Predikce vzrůstajícího počtu přiblížení satelitů k sobě na vzdálenost méně než 1 km, včetně přiblížení satelitů Starlink jeden k druhému (Autor: Hugh Lewis)

Jedno z takových blízkých setkání nastalo také v září 2019, kdy evropská družice Aeolus musela uhnout satelitu Starlink. Nebudeme zde podrobněji rozebírat příčiny této události, pro zájemce jsme tehdy k tomuto nedopatření vydali vysvětlující článek. V zájmu prevence podobných událostí do budoucna uzavřelo SpaceX v březnu letošního roku dohodu s NASA. V ní se tyto dvě organizace dohodly, že pokud nastane riziko možného přiblížení družic Starlink a Mezinárodní vesmírné stanice či družic americké kosmické agentury, družice SpaceX provedou automatický úhybný manévr. NASA naopak v takovém případě nebude provádět žádné manévry, aby nedošlo k tomu, že oba satelity provedou úhybný manévr, čímž se naopak ještě více přiblíží. Součástí dohody s NASA je i vzájemné sdílení informací ohledně problematiky snížení jasnosti družic. O tom, jak se SpaceX daří ztmavovat její družice, se můžete přesvědčit na obrázku níže. Ten ukazuje, jak se snížila jasnost satelitů Starlink na parkovací oběžné dráze po úpravách naklonění solárních panelů.

Postupný vývoj jasnosti satelitů Starlink na parkovací oběžné dráze (Autor: @ralfvandebergh)

Poslední zprávou, kterou v našem dnešním přehledu Starlinku zmíníme, je několik detailů ohledně lednové mise Transporter-1. Tehdy raketa Falcon 9 s nákladem zamířila na heliosynchronní dráhu ve výšce přibližně 500 kilometrů a kromě více než stovky komerčních družic vynesla také 10 družic Starlink. Několik dní po startu se objevily dodatečné informace k těmto družicím, které byly poprvé vyneseny na polární oběžnou dráhu. Dle Elona Muska se jednalo o první družice Starlink, které byly vybaveny lasery. Díky nim získaly družice možnost komunikovat mezi sebou a omezí se tak nutnost náročné výstavby pozemní části systému v nehostinných polárních oblastech, které tyto satelity pokrývají. Ostatní dosud vypouštěné družice Starlink mají možnost komunikace pouze se Zemí. Polární družice z mise Transporter-1 však zatím nebyly vylepšenými družicemi Starlink druhé generace. Ty by dle šéfa SpaceX měly začít být vynášeny na oběžnou dráhu až příští rok. Laserová pojítka na prvních deseti družicích totiž zřejmě ještě nemají finální podobu, jelikož je Elon Musk označil za verzi 0.9. Až však začnou družice Starlink mít možnost přenosu signálu mezi sebou, ať už v jedné rovině, nebo mezi různými orbitálními rovinami, mělo by dojít ke snížení latence signálu, který díky přímému spojení bude mít kratší cestu od jednoho uživatele k druhému. Konstelace Starlink by se tím také stala jedním z nejrychlejších způsobů přenosu dat z jedné strany planety na druhou.

Jiří Hadač



Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
8 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Lojza Levejhák

Pěkné! Děkujeme.

Petr K

Opět skvělý shrnující článek. Velké díky!

Lukáš

Měl bych takový dotaz. Jak dokážou ty družice uhýbat? Určitě mají nějaké trysky s palivem, ale ty asi nemůžou fungovat do nekonečna. Kolik teda dokáže udělat takových úhybných manévrů?

K S
Petr Melechin

Družice mají iontový pohon využívající krypton. Družice byly navrženy s životností 5–7 let, přičemž tato hodnota jistě počítala s tím, že bude během této doby nutné provádět úhybné manévry, a od toho se odvíjelo, kolik kryptonu družice dostaly. Ty manévry nejsou nijak dramatické, dělají se s velkým předstihem a stačí téměř zanedbatelná změna orbity, takže to moc kryptonu nespotřebuje.

Lukáš

Děkuji za odpověď

James

Pokud satelity zatím neumí komunikovat mezi sebou, je použití terminálu na lodi limitováno vzdáleností od nejbližší pozemní základny, správně? Má někdo odhad jak daleko to může být?