Dragan KOSOVAC

1. jul 2020.

Od Svetskog samita o informacionom društvu, održanog 2003. godine u Ženevi pod okriljem Ujedinjenih nacija, sve veći broj zemalja na svetu definiše da je pravo na internet (ili pravo na povezivanje brzom vezom) jedno od osnovnih prava svakog čoveka. Ipak, realnost je da veliki procenat globalne populacije nema uslove da koristi internet, kako u zemljama u razvoju, tako i u najrazvijenijim nacijama na planeti. Aktuelno istraživanje za 2019. godinu navodi da od 7,75 milijardi ljudi na svetu samo 53,5 odsto koristi internet, što znači da 3,6 milijardi ljudi i dalje nije u mogućnosti da se poveže na svetsku informacionu mrežu.

Izazov povezivanja ljudi na net godinama je bio podeljen na dva glavna problema. Sa jedne strane su ekonomski uslovi populacije za koju je nabavka računara preveliki izdatak. Taj problem je tokom poslednjih godina znatno umanjen zahvaljujući razvoju veoma povoljnih kompjutera i smartfona. Sa druge strane je infrastruktura koja bi omogućila povezivanje potencijalnim novim korisnicima neta, a koja se ne izgrađuje dovoljno brzo ili se uopšte neće izgraditi. Razlog je, ponovo, ekonomske prirode - cena postavljanja kablova do udaljenih naselja sa malim brojem stanovnika nije nikom isplativa, pa se kao logično rešenje nameće bežično povezivanje.

Već smo pisali o velikim projektima za povezivanje stanovnika udaljenih krajeva Zemlje sa internetom (SK 11/2015), kao što su Googleov Loon (radio-odašiljači su postavljeni na balone koji lebde u stratosferi) ili Facebookov Internet.org, koji trenutno radi u saradnji sa mobilnim operaterima, uz planiranje postavljanja vlastitih komunikacionih satelita u orbitu planete. Trenutno najaktuelniji (i vizuelno najimpresivniji za posmatranje na noćnom nebu) jeste projekat Ilona Maska, vizionara i ekscentričnog milijardera sa afinitetom ka futurističkom, koji je najpoznatiji po tome što je na čelu kompanija Tesla i SpaceX. Upravo u kompaniji SpaceX pokrenut je projekat Starlink, koji bi krajem leta trebalo da uđe u ranu fazu beta testiranja.

Starlink

Šta je Starlink? Radi se o sistemu koji bi trebalo da bilo kome na planeti omogući brz i jednostavan pristup internetu. Osnovni plan, predstavljen početkom 2015. godine, podrazumevao je konstruisanje satelitskog komunikacionog sistema koji bi bio u stanju da prenese do 50 odsto backhaul komunikacije (protok podataka između „kičme” interneta i manjih pod-mreža), kao i oko deset procenata lokalnog internet saobraćaja, prvenstveno u gusto naseljenim gradovima. Ideja je da korisnik nabavi prijemnik, poveže ga sa strujom i računarom i trenutno ima pristup netu, bez podešavanja, razmišljanja i muke. Dok će sistem koristiti i zemaljske predajnike, njegovu osnovu čini mreža od više hiljada malih satelita, postavljenih u nisku orbitu oko zemlje (low Earth orbit - LEO). Ova orbita pokriva opseg od 100 do 2000 kilometara iznad površine naše planete, a unutar njega različite grupe satelita, sa različitom specijalizovanom namenom, nalazile bi se na različitim visinama. Primarna grupa od 7500 satelita nalazila bi se u orbiti na otprilike 550 kilometara, dok je dodatnih 4440 satelita planirano za višu orbitu od 1200 kilometara, ali će oni biti lansirani tek za nekoliko godina. Ipak, pored tih 12 hiljada satelita koje su odobrile i američka Savezna komisija za komunikacije (FCC) i Međunarodna telekomunikaciona unija (ITU), SpaceX je sredinom oktobra prošle godine podneo molbu za odobravanje lansiranja još 30 hiljada dodatnih satelita.

U februaru 2018. godine lansirana su prva dva satelita, nazvana Tintin A i B. Ovi prototipi iskorišćeni su za kalibraciju i određivanje parametara za serijsku verziju satelita. U maju prošle godine lansirana je veća grupa od 60 satelita za testiranje, koji nemaju mogućnost međusobne direktne komunikacije, već samo imaju vezu sa odašiljačima na Zemlji. Lansiranje satelita u finalnoj verziji, sa antenama za međusobnu komunikaciju koje rade u Ka-opsegu, započelo je u novembru 2019. godine. Do trenutka pisanja ovih redova obavljeno je osam dodatnih lansiranja, čime je ukupan broj operativnih Starlink satelita dostigao 538 (15 satelita je planski deaktivirano zbog kvarova, a devet je samostalno prestalo sa radom). na faza postavljanja Starlink satelita biće okončana kada u orbiti bude 1584 operativna satelita (po 22 satelita u 72 orbitalne ravni). Po navodima kompanije SpaceX iz 2018. godine, postavljanje prve grupe od skoro dvanaest hiljada satelita u orbitu biće okončano pre kraja 2027. godine i koštaće više od deset milijardi dolara, ali se, istovremeno, već do kraja 2025. fiskalne godine očekuje zarada koja premašuje 30 milijardi dolara.

Komunikacija

Za međusobnu i komunikaciju sa zemaljskim stanicama, Starlink sateliti koriste dva vida povezivanja - optički i radio u tri opsega: V-opseg (40-75 gigaherca), Ka-opseg (26,5-40 gigaherca) i Ku-opseg (12-18 gigaherca). Svi ovi opsezi su međunarodno regulisani, Ku i Ka se koriste za satelitsku komunikaciju, dok je V-opseg uglavnom u upotrebi u svrhe naučnih istraživanja (o ovome nešto više dalje u tekstu). Pomenutih 30 hiljada novih Starlink satelita sada nose oznaku Gen2 (druga generacija) i oni bi trebalo da koriste E-opseg (60-90 gigaherca). Po navodima samog Ilona Maska, već 400 satelita u orbiti je dovoljno da omogući minimalni kvalitet veze korisnicima na zemlji, 800 satelita za osrednji, a punih 1584 za idealnu vezu. Zbog toga što je u orbiti već 538 satelita koji funkcionišu kao što je planirano, SpaceX je započeo da na zvaničnom sajtu Starlinka (starlink.com) prima prijave zainteresovanih za učestvovanje u beta testiranju koje bi trebalo da započne u umerenom opsegu krajem leta ili početkom jeseni (do kada bi u orbiti moglo da se nađe već i više od 800 satelita). Zvanična objava iz kompanije SpaceX je da se u njihovim postrojenjima svakog dana napravi šest novih satelita, što teoretski znači da bi nova lansiranja mogla da se obavljaju na svakih deset dana, jer raketa Falcon 9 koja se trenutno koristi za slanje tereta u orbitu ima kapacitet od 60 satelita. Kada SpaceX-ov mnogo veći lansirni sistem Starship postane operativan, on bi mogao da u orbitu jednim lansiranjem postavi čak 400 novih satelita.

Pošto postavljanje satelitske infrastrukture teče glatko i po planu, glavni izazov u uspostavljanju internet veze putem Starlinka postaje ono što je trenutno najveća nepoznanica ovog sistema - korisnički prijemnik. Za sada je o tom uređaju poznato samo ono što je Mask navodio kada je u nekoliko navrata predstavljao Starlink - jednostavna kutija koja se postavi negde u kući, poveže sa električnom mrežom i računarom i registrovani korisnik Starlinka ima internet. Sredinom juna odbor deoničara kompanije SpaceX imao je priliku da testira prototipe ovih „terminala”, ali i pored toga što su bili veoma zadovoljni i dalje nisu objavljene bilo kakve specifikacije ovih uređaja, sem uopštenog opisa da liči na „leteći tanjir na štapu” i da mu je cena oko 200 dolara. Mask obećava da će Starlink već tokom bete biti znatno bolji od aktuelnog servisa za satelitski internet, HughesNeta, koji ima ping od oko 500 milisekundi, maksimalnu brzinu downloada od 25 megabita u sekundi i uploada do tri megabita u sekundi. U svojoj prvoj verziji, Starlink bi trebalo da omogući brzine od 100/40 megabita u sekundi uz ping od 15-25 milisekundi, dok bi druga verzija trebalo da omogući gigabitni download i da smanji ping na oko osam milisekundi, što može da se meri sa najbžim „zemaljskim” broadband vezama. Ako beta testiranje prođe kao što je planirano, Starlink bi mogao da počne sa komercijalnim radom već početkom 2021. godine uz mesečnu pretplatu od oko 80 dolara. Sistem bi trebalo da postane funkcionalan prvo u predelima oko pedesetog stepena severne geografske širine, što odgovara severu SAD, jugu Kanade, severu Francuske i centralnoj Nemačkoj i Poljskoj. Interesantno, stanovnici velikih gradova sa širokim spektrom opcija za dobijanje interneta neće biti među glavnim kandidatima za učešće u beti, jer je Maskov cilj da Starlinkom prvo poveže ljude koji ili nemaju brz internet ili nemaju bilo kakav pristup globalnoj informativnoj mreži.

Smetnje

Kada smo pominjali opsege koje koriste Starlinkovi sateliti, obećali smo vam više detalja o uticaju ovog sistema na naučna istraživanja, što zbog korišćenja V-opsega, što zbog samog prisustva ovolikog broja satelita u niskoj orbiti Zemlje. Veliki broj satelita u orbiti ometa rad naučnika, pre svega meteorologa i astronoma. Radi ilustracije razmera Maskovog projekta koji podrazumeva lansiranje 42 hiljade satelita, od oktobra 1957. godine (kada je Sovjetski Savez lansirao Sputnjik 1) pa do danas, u orbitu naše planete lansirano je oko 8000 satelita od kojih je danas tek oko 2200 u operativnom stanju. SpaceX će, tako, višestruko povećati „gužvu” u orbiti, a situacija će dodatno da se iskomplikuje kada se u priču uključe i drugi igrači. Naime, motivisani Maskovim trenutnim uspehom sa projektom Starlink, mnoge, potencijalno konkurentske, kompanije najavile su lansiranje sopstvenih satelita u orbitu, a među njima se nalaze kako giganti poput Amazona i Facebooka, tako i nešto skromnije firme (sa više iskustva na ovom polju) Telstar i Space Norway, a ne treba zanemariti ni kineski Hongyan.

Dok je konkurencija zdrava za razvoj neke grane poslovanja, u ovom slučaju veća gužva u atmosferi znači glavobolju za naučnike koji mere slabe radio talase iz svemira, ali i one koji bi prosto da sa površine Zemlje usmere teleskop ka dubinama svemira. Dok Mask nije imao ništa da kaže astrofizičarima čiji rad je zasnovan na merenju radio-signala upravo u opsezima koje će koristiti mreža Starlink satelita, pokušao je da razuveri astronome koji se oslanjaju na optičke teleskope, obećavajući da će vidljivost satelita namerno biti smanjena. Naime, golom oku običnog posmatrača neće smetati na hiljade satelita u relativno niskoj orbiti, ali njihove glatke površine reflektuju sunčevu svetlost stvarajući takozvano „svetlosno zagađenje”, koje ometa rad izuzetno osetljivih (i skupih) opservatorija. SpaceX je u dva navrata već pokušao da smanji vidljivost Starlink satelita. Tako je početkom januara u okviru treće lansirne grupe u orbitu poslat i probni DarkSat, premazan specijalnom bojom koja smanjuje reflektivnost površina. U grupi lansiranoj početkom juna nalazio se, takozvani, VisorSat, sa specijalnim „suncobranom” koji sprečava Sunce da obasja glatke površine satelita.

Jednako ozbiljan problem su potencijalni sudari tako velikog broja satelita i nastajanje milionskog broja krhotina koje u najboljem slučaju ometanju rad aktivnih satelita, a u najgorem mogu da ih onesposobe ili unište. Sem toga, veliki broj satelita u sličnoj orbiti povećava rizik od nastanka, takozvanog, Keslerovog sindroma - lančane reakcije koja dovodi do masovnog uništavanja satelita i nemogućnosti da se teret i ljudi bezbedno transportuju u orbitu. O ovom problemu smo više pisali pre par godina (SK 12/2018). Dok iz SpaceX-a tvrde da ovakve situacije nisu moguće, prvi incident se već desio drugog septembra 2019. godine, kada je SpaceX doveo novu grupu Starlink satelita na putanju satelita Aeolus, kojim ESA nadgleda atmosferske promene. Nakon što su iz SpaceX-a odbili da promene poziciju svojih satelita, Aeolus je izbegao sudar hitnim manevrom.

Razvoj novih komunikacionih mreža nezaustavljivo napreduje, a aktuelna zakonska regulativa kaska za njim. Da li je cena lakog globalnog umrežavanja odgovarajuća ili previsoka, videćemo za neku godinu kada i SpaceX i nekoliko konkurentskih kompanija aktiviraju sopstvene mreže komunikacionih satelita.