Starlink: První fotky terminálů, deorbitace satelitních prototypů, blížící se beta testování a další novinky

Od našeho posledního článku na téma satelitní konstelace Starlink se nashromáždila velká spousta novinek. Například jsme konečně dostali možnost prohlédnout si uživatelské terminály, blíží se beta testování připojení ke Starlinku a ukázalo se, že probíhá deorbitace prvních vypuštěných družic. A na závěr se v krátkosti podíváme na aktivity konkurenčních satelitních operátorů.

Satelitní síť SpaceX, kterou známe pod jménem Starlink, má po jejím dokončení tvořit téměř 12 000 družic v několika orbitálních sférách (ale v budoucnu se může konstelace rozrůst o další desetitisíce satelitů). V rámci devíti startů vynesly rakety Falcon 9 už celkem 538 družic. A ještě předtím byly vypuštěny také dvě testovací družice v rámci mise Paz. Ne všechny družice, které se v současné chvíli nacházejí na orbitální dráze, však budou součástí satelitní sítě SpaceX. O tom, že testovací družice Tintin A a B, deorbitují, jsme vás informovali už koncem dubna. Dle nejnovějších informací serveru NASA Spaceflight však začaly sestupovat také družice z první várky družic Starlink, které SpaceX vyneslo v květnu 2019. Některé z nich sestoupily už dříve, ale tentokrát zahájily deorbitaci všechny. Je to poměrně logické, jednalo se várku, která měla v první řadě otestovat novou satelitní platformu SpaceX, vynesení družic a také nezvyklou metodu, pomocí níž pak dochází k jejich oddělení od druhého stupně. Naproti tomu satelity postrádaly část komunikačního vybavení, kterým byly vybaveny všechny satelity, které následovaly. Prototypy z květnové mise svou práci odvedly a na orbitě v současnosti v podstatě jen zabírají místo satelitům, které jsou již schopné poskytovat služby zákazníkům.

Znázornění orbit družic z první mise Starlink. Lze vidět probíhající deorbitaci. (Zdroj: @StarlinkUpdates)

Každý další start SpaceX pak vynese na orbitální dráhu až 60 nových družic. Při aktualním tempu startů Falconu 9 by mohla být začátkem roku 2021 dokončena první orbitální sféra, která se bude sestávat z celkem 1584 satelitů. Ty budou rozmístěny v celkem 72 rovinách, přičemž v každé z nich bude obíhat 22 družic. Porovnáme-li si počet 22 kusů v jedné rovině s množstvím vynesených satelitů, zjistíme, že se vynesené družice musí na oběžné dráze rozdělit a nastoupat do různých orbitálních rovin, které se od sebe liší délkou vzestupného uzlu. Dosti zjednodušeně si tento parametr lze představit jako úhlovou vzdálenost, která bude dva satelity obíhající v sousedních rovinách dělit při pomyslném protnutí rovníku. K lepšímu pochopení nám možná pomůže i následující graf. Ten má na ose y výšku, ve které se satelity nachází a na ose x je pak vynesena délka vzestupného uzlu. V případě tohoto grafu je vzdálenost mezi jednotlivými rovinami přibližně 20° a vykresluje se nám tu vývoj konstelace během prvních 5 měsíců roku 2020.

Animace znázorňující vývoj konstelace Starlink od vynesení satelitů po vzestup na pracovní dráhu od ledna 2020 (Autor: Ben Craddock / NASA Spaceflight)

V obrázku je dobře vidět, že každá vynesená várka nejdříve vystoupá do parkovací výšky 350 km. Zde třetina vynesených satelitů může začít rovnou stoupat do pracovní výšky. Zbylé dvě třetiny pak čekají řadu dní, než díky různým rychlostem oběhu v různých výškách dojde k jejich přesunu do správné oběžné roviny. Poté může začít nabírat výšku i druhá třetina vynesených družic a poté opět následuje vyčkávací fáze trvající 40 dní, než bude moci vystoupat i zbylých 20 satelitů. Graf dále doplňují i body znázorňující jednotlivé družice, které v některých případech nezahájily vzestupný manévr, ale musely z různých příčin deorbitovat. Družice vynesené v první fázi mají v budoucnu pracovat na orbitální dráze ve výšce 550 km se sklonem 53°. To je podle Elona Muska ta pravá výška pro provoz LEO konstelace.

Až bude dokončena v současnosti budovaná první fáze, která se sestává z 1584 družic, začne SpaceX vynášet další satelity, které budou fungovat v jiné výšce a s lehce odlišným sklonem. Jak bude celý systém po dokončení vypadat, je vidět na následujících obrázcích. Ten vlevo je vzhled po dokončení první fáze, ten pravý pak znázorňuje konstelaci po vynesení 4408 satelitů.

Vlevo: Vzhled satelitní konstelace Starlink po dokončení první orbitální slupky sestávající se z 1584 satelitů. Vpravo: Pokrytí zemského povrchu po vynesení 4408 družic. (Zdroj: NASA Spaceflight)

Na konci loňského roku SpaceX plánovalo provádět každý měsíc dva starty. Toto předsevzetí se jim však zatím nedaří 100% plnit, krátký pohled do seznamu provedených startů nám totiž snadno odhalí, že v současné chvíli SpaceX chybí 4 starty, aby bylo dodrženo plánované tempo. V poslední době ale kadence startů značně narostla, takže SpaceX by mohlo zdržení dohnat. Firma chtěla podle svého plánu začít komerční provoz sítě Starlink v listopadu 2020.

Má-li však SpaceX začít nabízet své služby komerčním zákazníkům, musí nejen vynášet družice na oběžnou dráhu, ale také mít připravenou pozemní infrastrukturu a uživatelské terminály. Elon Musk letos v dubnu představil na Twitteru plán, podle kterého by mělo být interní testování Starlinku zahájeno v červnu. Dle tweetu Steva Jurvetsona, člena představenstva SpaceX a Tesly, k zahájení testování možná už došlo. Ten totiž spolu s ostatními členy představenstva SpaceX nedávno zkoušel uživatelské terminály pro Starlink v centrále firmy v Hawthorne.

Krátce poté se na internetu objevily také první fotografie prototypů těchto uživatelských terminálů, které odpovídají tomu, jak je Elon Musk popisoval v minulosti („UFO na tyčce“). Díky oficiálním dokumentům také už nějakou dobu víme, že plochá sfázovaná anténa má průměr 48 cm. Terminály byly vyfoceny jak v Boca Chica, kde SpaceX vyrábí prototypy Starship, tak ve městě Merrillan ve Wisconsinu, což je jedna z lokalit, kde firma provozuje pozemní brány pro komunikaci mezi Starlinkem a internetovou páteřní sítí. Elon Musk se chlubí tím, že instalace terminálů je extrémně jednoduchá (stačí jej zapojit do zásuvky a namířit k obloze), ale otazník nadále visí nad jejich cenou. Sám Musk v nedávném rozhovoru přiznal, že cena terminálů je momentálně nejtěžší výzvou. Kromě terminálu se objevil také obrázek oficiálního transceiveru, který je nejspíš využíván při testování Starlinku v armádních letadlech.

Od těchto interních testů pak chce SpaceX přikročit k veřejnému beta testování Starlinku. Podle Elona Muska by k tomu mohlo dojít v říjnu a podle prezidentky SpaceX Gwynne Shotwell po vynesení 14 várek satelitů. Takovéto načasování velmi dobře souhlasí s postupem vynášení družic Starlink. Poslední informace, kterou veřejnosti Elon Musk sdělil, bylo, že testování začne probíhat v oblastech s vyšší zeměpisnou šířkou. Proč bude SpaceX testování provádět v těchto místech, ukazuje velice hezky následující video. Je na něm vidět, že v nižších zeměpisných šířkách při nedostatečném vyplnění orbitálních rovin nemusí síť Starlink pokrývat povrch Země tak dobře, ale pokud se družice začnou dostávat nad 37° zeměpisné šířky, pokrytí je již kontinuální.

V souvislosti s blížícím se veřejným testováním sítě Starlink se SpaceX snaží zjistit, kdo by měl o podobné testy zájem. Na oficiální stránce projektu je nově možné se zaregistrovat svým emailem a PSČ a firma vás bude informovat o novinkách a dostupnosti Starlinku ve vašem regionu. My v ČR si však nejspíš budeme muset ještě nějakou dobu počkat, jelikož SpaceX se bude zpočátku zaměřovat především na Spojené státy a Kanadu. Například 19. června 2020 si firma podala žádost u kanadských úřadů, aby zde mohla případným zájemcům začít nabízet služby své satelitní konstelace. V tomto případě SpaceX jednoznačně míří na venkovské oblasti této druhé nejrozlehlejší země světa. Elon Musk však nezapomíná ani na africký kontinent. Pokud budou vynášky satelitů pokračovat současným tempem, bude podle Muska možné začít nabízet služby v Africe začátkem příštího roku. Toto prohlášení si můžeme převést i na počet startů s družicemi Starlink, protože ve stejném období lze očekávat dostavění první orbitální sféry družic Starlink, kterou bude tvořit 1584 družic. Tehdy bude planeta Země pokryta signálem družic Starlink mezi 60° severní a jižní zeměpisné šířky kontinuálně. Výše položené oblasti si budou muset počkat na další fáze výstavby konstelace, či se spokojit se službami jiných satelitních operátorů.

Registrační formulář pro zasílání novinek o Starlinku (Zdroj: SpaceX)

SpaceX se už podařilo uzavřít  smlouvu s potenciálně velice důležitým zákazníkem, kterým je Armáda Spojených států amerických. Tento kontrakt se nazývá CRADA (Cooperative Research and Development Agreement) a je to dohoda, v jejímž rámci se americké ozbrojené síly snaží vyhodnotit možnosti využití technologií soukromého sektoru dříve, než se zavážou k jejich nákupu. Podobný kontrakt americká armáda již v minulosti uzavřela například se satelitním operátorem SES, který je rovněž poskytovatelem internetového připojení prostřednictvím své satelitní sítě O3b. Dle uzavřené smlouvy budou tyto testy probíhat po dobu tří let. Americká armáda však zároveň plánuje vlastní satelitní síť.

Další možnost, jak získat finanční prostředky pro výstavbu satelitní konstelace Starlink, se pro SpaceX otevřela začátkem června. Stalo se tak díky změně pravidel Federálního komunikační komise (Federal Communications Commisions, FCC), za kterou SpaceX lobbovalo. Změna umožnila firmám poskytujícím satelitní internetové připojení účast na podzimní reverzní aukci, kde budou mezi uchazeče během deseti let rozděleny dotace v celkové výši 16 miliard dolarů určené pro zajištění internetového připojení pro americký venkov. Aukční pravidla sice nedovolí SpaceX získat financování v kategorii, kde je podmínkou rychlost 1 Gbps pro download a 500 Mbps pro upload, stále si však budou moci zažádat o dotace v kategorii s maximální rychlostí připojení 100 Mbps. SpaceX však ještě musí prokázat, že Starlink dokáže nabídnout připojení s nízkou latencí do 100 ms. Elon Musk aktuálně zmínil, že cílem je dosažení latence pod 20 ms, takže tato podmínka by snad neměla představovat problém.

V našich pravidelných přehledech jsme také již dlouho nezmiňovali ostatní satelitní operátory. Firma Amazon plánuje vlastní satelitní konstelaci Kuiper a aktuálně podala stížnost na SpaceX u úřadu FCC. Stížnost souvisí s dubnovou žádostí SpaceX o snížení pracovní výšky budoucích družic Starlink z původně plánovaných 1100 km na 540–570 km, protože v případě selhání družice na nižší oběžné dráze by došlo k rychlejší deorbitaci. Amazonu se nelíbí, že nové navrhované pracovní dráhy jsou moc blízko k těm, ve kterých bude fungovat konstelace Kuiper (590–630 km) a může docházet ke křížení drah obou konstelací. Firma si dále stěžuje na to, že SpaceX po každém startu Starlinku oznamuje pouze úspěšný start, ale neudává podíl družic, které selhaly a je nutné je deorbitovat.

Družice sítě OneWeb přichystané k odeslání na kosmodrom (Zdroj: Airbus)

Na nízké oběžné dráze měla být budována i družicová konstelace dalšího operátora, firmy OneWeb, která však v polovině března podala žádost na ochranu před věřiteli. O hmotný i nehmotný majetek této firmy projevila zájem už řada uchazečů. Podle některých zdrojů mělo mezi nimi být i SpaceX, tyto spekulace však jednoznačně vyvrátil sám Elon Musk. I tak se však o zanikající společnost uchází kupříkladu Amazon, Eutelsat či dvě čínské společnosti.

Jiří Hadač



Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
188 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře