أقترح عليك أن تعود نفسك على المواد المنشورة سابقا على (SL) ستارلينك
المشروع : الجزء 1. ولادة المشروع ‣ الجزء شبكة 2. SL ‣ الجزء 3. الأرضي مجمع ‣ الجزء 4. المشترك محطة ‣ الجزء 5. دولة SL تجميع ومغلقة اختبار بيتا ‣ الجزء 6. بيتا اختبار والخدمة للعملاء ‣ شبكة البرنامج الجزء 7. عرض النطاق الترددي SL وRDOF ‣ الجزء 8. تركيب وإدراج المشترك محطة ‣ الجزء 9 الخدمة في الأسواق خارج الولايات المتحدة ‣ الجزء 10. SL والبنتاغون ‣ الجزء 11. SL وعلماء الفلك الجزء 12. مشاكل الحطام الفضائي‣ الجزء 13. القمر الصناعي تأخير الشبكة والوصول إلى الطيف الراديوي ‣ جزء 14. الروابط المشتركة بين الأقمار الصناعية ‣ الجزء قوانين 15. الخدمة ‣ الجزء 16. SL والطقس
ستارلينك 2.0. الجيل الثاني من النظام
هنا سنتحدث عن جولة جديدة من التطبيقات لاستخدام مورد التردد في الولايات المتحدة لشبكات الأقمار الصناعية في المدار المنخفض والمتوسط. كان الجزء المنشور سابقًا في LJ مخصصًا بشكل أساسي لـ OneWEB و Telesat. يُنصح بالبدء في القراءة منه لفهم الصورة بأكملها ، واليوم سننظر في تطبيق SpaceX .
ما الذي طلبته شركة SpaceX في ملف FCC الجديد في الولايات المتحدة؟
بادئ ذي بدء ، يتميز التطبيق بحقيقة أنه إذا قام OneWEB و Telesat ببساطة بتوسيع نطاق شبكتهما (من المعتاد زيادة عدد الأقمار الصناعية 5..13 مرة ، دون تغيير ، بشكل عام ، لا نطاق التردد ولا المدار ، ودون الخوض في أي تفاصيل تقريبًا) ، إذن لدى SpaceX تطبيق جديد حقًا ، وليس أكثر من نفس الأقمار الصناعية.
ويتحدث SpaceX عن حق عن Gen2 (الجيل الثاني من النظام).
إذن هنا جدول مع معلمات شبكة Starlink-2.
إذا تخيلته في المدار ، سيبدو كالتالي:
ما هو الجديد؟
1. على عكس الجيل الأول ، فإن محطة المشترك في Gen2 لن تعمل فقط في Ku (11/14 Gigahertz) ، ولكن أيضًا في Ka (18/30 Gigahertz). في الوقت نفسه ، ستعمل محطات المشتركين للجيل الأول أيضًا مع أقمار الجيل الثاني.
فيما يلي ترددات الجيل الأول من Starlink:
وهنا ترددات StarLink Gen2:
ماذا يعطي ؟؟ يعطي المزيد من النطاق الترددي. Ku-band مقسم إلى جزئين لخدمة BSS للبث الساتلي (البث التلفزيوني) وخدمة الأقمار الصناعية الثابتة FSS (اتصالات الأقمار الصناعية) ، وهذا إجمالي من 10700 ميجاهرتز إلى 12700 ميجاهرتز. إجمالي 2000 ميغا هرتز في الاتجاه من القمر الصناعي إلى المشترك. في Gen2 ، ستتم إضافة 1800 ميجاهرتز في النطاق Ka إلى 2000 ميجاهرتز في Ku.
2. من أجل "رفع" ضعف المعلومات من الأرض إلى الساتل ، قررت سبيس إكس استخدام نطاق التردد الإلكتروني الجديد (الذي لم يُستخدم من قبل في الاتصالات الساتلية) على البوابات - وهو 81-86 غيغاهيرتز (أو 71-76 غيغاهيرتز في الاتجاه المعاكس) ). هنا ، بالنسبة لخدمة الأقمار الصناعية الثابتة (اتصالات الأقمار الصناعية) ، لا يمكنك استخدام 500 ميجاهرتز كما في Ku ، ولكن يمكنك استخدام 10 مرات أكثر - 5000 ميجاهرتز. وتجدر الإشارة إلى أن هذا النطاق في الولايات المتحدة يستخدم الآن فقط لتنظيم روابط الترحيل الراديوي الأرضي (خطوط الترحيل الراديوي) للجسور الراديوية (قنوات الراديو بين الأبراج) ، ولا يوجد سوى حوالي 19000 من هذه الأجهزة في الولايات المتحدة. يجب أن تحدد SpaceX موقع بواباتها حتى لا تتداخل مع جسور الراديو هذه.
3- بالمقارنة مع الجيل الأول من السواتل ، التي يمكن لكل منها تشغيل 8 حزم منفصلة من السواتل باتجاه الأرض ، فإن الجيل الثاني سيحتوي على عدد أكبر منها (30 حزمة تعمل من أجل الاستقبال (منها حزمتان للتحكم والقياس عن بُعد) و 32 حزمة للإرسال (2 القياس عن بعد والتحكم)). ينقسم هذا العدد من حزم الخدمة إلى وحدة تغذية (بين الساتل والبوابة) وخدمة (بين الساتل ومحطة المشترك).
ونتيجة لذلك ، سيكون لكل قمر صناعي من الجيل الثاني عرض نطاق أكبر بثلاثة (ثلاثة) مرات من عرض النطاق الترددي من الجيل الأول.
ما الأشياء الأخرى التي يمكن أن تجدها مثيرة للاهتمام في تطبيقهم:
4. يمكن أن يستقبل مطراف المشترك إشارة من عدة حزم منفصلة بعرض نطاق إجمالي يصل إلى 2000 ميجاهرتز (سرعة مكافئة لا تقل عن 6 جيجابت) وإرسالها في نطاق يصل إلى 125 ميجاهرتز (سرعة مكافئة لا تقل عن 125 ميجابت).
5. تقول SpaceX إنها توصلت إلى اتفاق مع الوكالات الحكومية الأمريكية (بما في ذلك وزارة الدفاع) بشأن الاستخدام المشترك لـ Ka-band ، وهي واثقة من أنها يمكن أن تتوصل إلى اتفاق لاستخدام هذا النطاق من قبل الأقمار الصناعية Gen2.
6. لم تقم SpaceX بعد بتحضير وتقديم معلومات FSS حول الجيل الثاني من نظام Starlink ، والتي يجب إبلاغ الاتحاد الدولي للاتصالات بها. سيتم القيام بذلك في الوقت المناسب لذلك ، وسبيس إكس على استعداد لدفع جميع التكاليف المرتبطة بنشر البيانات حول نظامها في كتالوج الاتحاد الدولي للاتصالات.
7. في كل عملية إطلاق للقمر الصناعي ، تستخدم Starlink SpaceX 4 مجموعات لربط القمر الصناعي أسفل الانسيابية ، وتتكون كل مجموعة من قضيبين من الألومنيوم بطول 6 أمتار وقطر 1.5 بوصة. لا يزيد عمر هذه القضبان في المدار عن 36 يومًا ، واحتمال الاصطدام بأي جسم آخر هو 0.00000000653.
8- للحماية من الحطام الفضائي والنيازك الدقيقة ، تتم حماية جميع العناصر المهمة للساتل بدرع من الألومنيوم بسمك 1 مم. في الوقت نفسه ، حتى لو تم ثقب الشاشة والخزانات بالكريبتون ، فلن يتسبب ذلك في حدوث انفجار وتشكيل حطام بقطر يزيد عن 1 مم.
9. العديد من مستقبلات خط الراديو المحمولة جواً ، وأجهزة إرسال القياس عن بعد ، والإلكترونيات التي تتحكم في الساتل هي زائدة عن الحاجة لمنع فقدان السيطرة على الساتل أثناء الطيران. تُظهر الحسابات التي تستخدم طريقة SpaceX الخاصة أن احتمال فقدان التحكم في القمر الصناعي بسبب اصطدامه بحطام فضائي يزيد قطره عن 1 ملم هو 0.000776 لكامل فترة تشغيل القمر الصناعي.
10. سوف يقوم SpaceX بمراقبة خزانات الوقود والبطاريات أثناء التشغيل ولن يقوم بتفريغ خزانات الوقود والبطاريات في نهاية العملية. تخطط SpaceX لإرسال أقمار صناعية إلى الغلاف الجوي من أجل الاحتراق الكامل أثناء التشغيل ، مع الأخذ في الاعتبار أن هذا هو الخيار الأكثر أمانًا لمنع تكوين الحطام الفضائي.
11- ستراقب سبيس إكس باستمرار مدارات أقمارها الصناعية وتحسب احتمال اصطدامها بالأجسام المعروفة للحطام الفضائي والأقمار الصناعية الأخرى. إذا كان احتمال الاصطدام أكثر من 0.001٪ ، فسيتم إجراء مناورة ساتلية Starlink لتغيير مداره إلى مدار آمن.
12. تستخدم أقمار ستارلينك الصناعية GPS وأجهزة استشعار أخرى لتحديد مواقعها.
13- تتعهد شركة سبيس إكس بتنسيق حركة سواتلها مع جميع الأنظمة الأخرى غير المستقرة بالنسبة إلى الأرض التي قدمت طلبات إلى الخدمة الثابتة الساتلية ، بما في ذلك كويبر (ارتفاعاتها 590 و 610 و 630 كيلومترًا) ، بالإضافة إلى مجموعات سواتل أخرى غير أمريكية وعددها 54 سواتل تعمل / تتخطى هذه الارتفاعات مسجلة في كتالوج الاتحاد الدولي للاتصالات.
لقد اندهشت من عدد البلدان التي لديها أقمار صناعية في هذا المدار (أو الطلبات المقدمة إلى الاتحاد الدولي للاتصالات لوضع الأقمار الصناعية هناك)
14. سوف تحترق أقمار ستارلينك بالكامل في الغلاف الجوي ، وستكون للجسيمات التي تصل إلى سطح الأرض طاقة لا تزيد عن 15 جول ، أي خطر الإصابة بالنسبة للفرد هو صفر.
15. سيكون لسواتل الجيل الثاني قنوات اتصال منتظمة بين الأقمار الصناعية.
16. لن يكون زمن الانتقال النموذجي أكثر من 50 مللي ثانية.
17. إن وضع أقمار صناعية في مدارات بطول 360 كيلومترًا سيضمن أن القمر الصناعي ، في حالة حدوث عطل ، سيطلق مداره (يحترق في الغلاف الجوي) في غضون ثلاثة أشهر فقط.
18. بفضل النقطة المذكورة أعلاه ، تعتبر المدارات التي يبلغ ارتفاعها 360 كم من "أنظفها" واحتمال حدوث تصادم AES فيها يقل بمقدار 21000 مرة عن مدار بارتفاع 800 كم.
19. لتقليل التداخل في الرصدات الفلكية ، فإن سواتل الجيل الثاني سوف: أولاً ، تدور حول محورها وقت تحركها إلى مدار عمل ، وثانياً ، ستطوي بطارياتها الشمسية بطريقة خاصة. سيضمن كلا الإجراءين أن الوقت الذي يمكن فيه لمراقب من الأرض (بدون تلسكوب) أن يرى قطارًا من الأقمار الصناعية المطلقة أقل من أسبوع. ستستخدم هذه الأقمار الصناعية أيضًا طلاءًا خاصًا لتقليل البيدو بنسبة 55٪ وواقي من الشمس. كما أن الارتفاع المداري المنخفض للأقمار الصناعية من الجيل الثاني سيضمن أنها ستترك زاوية المراقبة من قبل علماء الفلك بشكل أسرع من الأقمار الصناعية في المدارات الأعلى.
20. سيكون من السهل للغاية تشغيل محطة المشترك وسوف تتكون من خطوتين: أشر إلى السماء وقم بتشغيلها.
21. نظرًا للعدد الكبير من الأقمار الصناعية في منطقة السماء المرئية لمحطة المشتركين ، فإن المحطة الطرفية ستكون قادرة على اختيار تلك الأقمار الصناعية غير المظللة لها بالأشجار أو المباني الشاهقة للتشغيل ، أي أن النظام سيحصل على مرونة عالية جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون لنظام الجيل الثاني ذكاء اصطناعي ، والذي يسمح له بتعطيل / اختيار تلك الحزم / الأقمار الصناعية للعمل مع مشترك معين لا يتداخل مع الأنظمة الأخرى في المدار المنخفض أو الثابت بالنسبة للأرض.
هذا كل شيء بشكل عام. كما أفهمها ، فإن الهدف العام لإنشاء شبكة Starlink الفضائية من الجيل الثاني هو تزويد المستخدم بمستوى من الخدمة (من حيث زمن الوصول والسرعة) بالمستوى الذي يتمتع به سكان المدن الكبرى في الولايات المتحدة الآن ، باستخدام البصريات أو شبكة 5G الخلوية المستقبلية.
إذا تحدثنا عن التنفيذ العملي ، فبالإضافة إلى مسألة إدارة وتنسيق التجمع بأكمله ، فإن الباقي لا يبدو صعبًا للغاية ، لكنه يتطلب استثمارات ضخمة وقد يكون مؤهلاً للتنفيذ فقط إذا كان الجيل الأول من شبكة Starlink ناجحًا تجاريًا في الولايات المتحدة. في الوقت نفسه ، لا يوجد اليوم ضمان بنسبة 100٪ لمثل هذا النجاح.