چرا اسپيس ايكس پروژه استارلينك را توسعه مي‌دهد؟
در بهار امسال، اسپيس‌ايكس يك راكت فالكون ۹ را به‌همراه ۶۰ ماهواره به فضا پرتاب كرد. ارسال اين ماهواره‌ها، سرآغاز پروژه‌ي جاه‌طلبانه‌ي جديدي به‌نام استارلينك بود كه هدف آن، ارائه‌ي اينترنت پهن‌باند باكيفيت براي مناطق دورافتاده‌‌ي جهان و در عين حال، فراهم‌كردن اتصال كم‌تأخير براي شهرهاي به‌خوبي متصل كنوني است.
اسپيس‌ايكس قصد دارد دسترسي به اينترنت پهن‌باندش را تا حد ممكن افزايش دهد و در همين راستا ادعا مي‌كند هر كس با خريد آنتن كوچك ساخته‌شده به دست اين شركت، قادر به اتصال به شبكه‌ي استارلينك خواهد بود. ۶۰ ماهواره‌اي كه تقريبا ۶ ماه پيش پرتاب شدند، نخستين دسته از مجموعه‌اي بسيار عظيم محسوب مي‌شوند. اسپيس‌ايكس طبق برنامه مي‌خواهد ۱۲ هزار ماهواره را تا ميانه‌ي دهه‌ي ۲۰۲۰ به فضا بفرستد و قصد دارد در صورت امكان تعداد نهايي آن‌ها را به ۴۲ هزار عدد برساند. اين شركت با تحقق هدف بلندپروازانه‌اش، تعداد فضاپيماهاي درحال گردش به دور زمين را به‌نحو چشمگيري افزايش خواهد داد.
پيشبرد پروژه‌ي استارلينك ميلياردها دلار خرج روي دست اسپيس‌ايكس خواهد گذاشت؛ درنتيجه آن‌ها از ارسال اين تعداد عظيم از ماهواره به فضا بايد دليل خوبي داشته باشند. در ادامه با اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران همراه باشيد تا با هدف اسپيس‌ايكس از توسعه‌ي اينترنت ماهواره‌اي، نحوه‌ي كاركرد ماهواره‌هاي استارلينك و ديگر ابعاد و جزئيات اين پروژه آشنا شويد.
چرا ماهواره؟
نخستين گروه از ماهواره‌هاي استارلينك كه در خرداد امسال به فضا ارسال شدند
اسپيس‌ايكس در دهه‌اي كه گذشت، با توسعه و تكامل راكت‌هاي چندبارمصرف خانواده‌ي فالكون، تحول بزرگي را در عرصه‌ي پرتاب‌هاي فضايي به‌وجود آورد و در چند سال آينده نيز با ساخت سامانه‌ي راكتي استارشيپ – سوپر هوي، در دسترسي به فضا به سلطه‌اي بيش‌ازپيش دست خواهد يافت. با اين حال، صنعت مرسوم ماهواره‌سازي نتوانست در مسير افزايش پيوسته‌ي ظرفيت و كاهش ارزش‌ها، هم‌پاي اسپيس‌ايكس حركت كند و به همين دليل، اين شركت در موقعيت دشواري قرار گرفت. از يك سو، اسپيس‌ايكس در حال اشباع بازاري حداكثر چند ميليارد دلاري بود و از سوي ديگر درحال ايجاد اشتهايي سيري‌ناپذير به پول براي ساخت راكت غول‌پيكري بود كه تقريبا هيچ مشتري و استفاده‌كننده‌اي ندارد تا بعدا بدون بازگشت فوري سرمايه، صدها عدد از آن‌ها را براي استعمار مريخ به سياره‌ي سرخ بفرستد.
اسپيس‌ايكس با ساخت ماهواره‌هاي خود مي‌تواند جريان درآمد و محموله را براي راكت‌هاي اختصاصي‌اش شكل دهد
پاسخ اسپيس‌ايكس به دو اشكال اشاره‌شده، استارلينك است. اسپيس‌ايكس با ساخت ماهواره‌هاي خود مي‌تواند بازار جديدي را براي دسترسي به ارتباطات فضايي آزاد و بسيار توانمند ايجاد و تعريف كند و جريان درآمد و محموله را براي راكت‌هاي اختصاصي‌اش شكل دهد. هرچند از اين اقدام اسپيس‌ايكس در علم اقتصاد با عنوان «همجنس‌خواري» ياد مي‌شود، درنهايت اين شركت مي‌تواند به تريليون‌ها دلار ارزش اقتصادي دست پيدا كند. درحال حاضر، تنها چند صنعت تريليون دلاري در دنيا وجود دارد كه شامل انرژي، حمل‌ونقل سريع، ارتباطات، فناوري اطلاعات، مراقبت‌هاي پزشكي، كشاورزي، اسلحه‌سازي و... است. برخلاف تصورات غلط معمول، معدن‌كاوي فضايي، استخراج آب از روي ماه و انرژي خورشيدي فضايي، كسب‌وكارهاي قابل اطميناني نيستند. ايلان ماسك هم‌اكنون با تسلا در حوزه‌ي انرژي ايفاگر نقش است؛ اما تنها عرصه‌ي ارتباطات، بازاري مطمئن و عميق را براي ماهواره‌ها و پرتاب‌هاي فضايي ايجاد مي‌كند. مسكوني‌سازي مريخ تريليون‌ها دلار هزينه دربرخواهد داشت؛ درنتيجه استارلينك، گزينه‌ي مطلوب اصلي ماسك براي ايجاد دريايي از پول مورد نياز براي ساخت شهري پايدار روي سياره‌ي سرخ به‌شمار مي‌آيد.
در سال ۲۰۱۵، ايلان ماسك با بيان اينكه تقاضاي برآورده‌نشده‌ي بسيار بالايي براي ظرفيت‌هاي پهن‌باند ارزان‌ارزش در مقياس جهاني وجود دارد، اعلام كرد كه اسپيس‌ايكس كار روي يك شبكه‌ي ماهواره‌اي ارتباطي را آغاز كرده است. در همان حوالي، اسپيس‌ايكس با هدف توسعه و ساخت ماهواره‌هاي ارتباطي جديدش، تأسيسات تازه‌اي را در ردموند واشنگتن بازگشايي كرد. برنامه‌ي اوليه، پرتاب دو ماهواره‌ي آزمايشي به درون مدار تا سال ۲۰۱۶ و آماده‌سازي و راه‌اندازي مجموعه‌ي اوليه از ماهواره‌ها تا سال ۲۰۲۰ بود؛ اما اين شركت در تلاش براي توسعه‌ي گيرنده‌اي كه بتواند به‌آساني و با هزينه‌اي پايين به‌دست متخصص نصب شود، با چالش مواجه شد. به‌همين دليل، برنامه‌ي اسپيس‌ايكس به تأخير افتاد و ماهواره‌هاي آزمايشي اوليه تا سال ۲۰۱۸ پرتاب نشدند.
پس از پرتاب موفقيت‌آميز دو ماهواره‌ي آزمايشي به‌نام‌هاي تن‌تن A و B كه به اسپيس‌ايكس امكان داد تا طراحي ماهواره‌اش را آزمايش و اصلاح كند، اين شركت در مورد گام بعدي‌اش براي پيشبرد پروژه‌ي استارلينك اطلاع‌رساني چنداني انجام نداد. اين سكوت همچنان ادامه داشت تا اينكه در نوامبر ۲۰۱۸، اسپيس‌ايكس تاييديه‌ي استقرار ۷۵۰۰ ماهواره در مدار را از كميسيون ارتباطات فدرال (FCC) دريافت كرد. اين كميسيون پيش‌تر با پرتاب ۴۴۰۰ ماهواره‌ي ديگر از مجموعه‌ي استارلينك موافقت كرده بود. در تاريخ ۲۴ مه ۲۰۱۹ (سوم خرداد ۹۸) نخستين گروه از ماهواره‌هاي ارتباطي به درون مدار پرتاب شدند و مردم سرتاسر جهان نيز به‌سرعت موفق شدند حركت قطارمانند ماهواره‌ها را در امتداد آسمان شب رصد كنند.
وظيفه‌ي ارسال بخش اعظم ماهواره‌هاي استارلينك بر دوش استارشيپ خواهد بود
پرتاب ۶۰تايي نخست، نشانه‌اي از مجموعه‌ي بزرگ‌تري بود كه در آينده از راه خواهد رسيد. اسپيس‌ايكس مي‌خواهد تا انتهاي سال ۲۰۲۷ استقرار تمام ۱۲ هزار ماهواره‌ي استارلينك را به پايان برساند؛ بدين معنا كه به‌طور متوسط هر ماه بايد نزديك به ۱۲۰ ماهواره را به فضا بفرستد. همچنين هر ماهواره به‌نحوي طراحي شده است كه چرخه‌ي عمر تقريبا ۵ سالهاي داشته باشد؛ درنتيجه ارسال ماهواره‌ها همچنان تداوم خواهد داشت و اسپيس‌ايكس بايد متعهد شود كه هر ۵ سال يك‌بار ۱۲ هزار ماهواره را در مدار مستقر مي‌كند. واضح است كه راكت‌هاي فالكون براي ارسال منظم اين تعداد از ماهواره‌هاي استارلينك كافي نخواهند بود؛ از اين‌رو، اهميت و پيوند استارشيپ با استارلينك بار ديگر در اينجا برجسته مي‌شود. سامانه‌ي پرتاب نسل بعدي اسپيس‌ايكس در آينده علاوه بر سفر به اجرام فضايي، وظيفه استقرار ماهواره‌هاي استارلينك را نيز برعهده خواهد داشت. استارشيپ نه‌تنها مي‌تواند در هر پرتاب تا صدها ماهواره را به فضا برساند، بلكه در مقايسه با فالكون ۹ اين كار را با هزينه‌اي بسيار كمتر انجام مي‌دهد.
نخستين گروه از ماهواره‌هاي استارلينك هنوز به‌طور كامل فعال نيستند. اين ماهواره‌ها براي آزمايش مواردي نظير سامانه‌هاي ارتباطاتي زمين و پيشرانه‌هاي كريپتوني به‌كار خواهند رفت. اين پيشرانه‌ها براي اجتناب خودكار ماهواره از برخورد با زباله‌هاي فضايي و خروج فضاپيما از مدار در پايان چرخه‌ي عمرش مورد استفاده قرار خواهند گرفت. در ادامه با نحوه‌ي كاركرد ماهواره‌هاي استارلينك آشنا خواهيم شد.
نحوه كاركرد استارلينك
پيشرانه‌هاي يوني ماهواره‌هاي استارلينك در اصل از پتانسيل الكتريكي استفاده مي‌كنند تا يون‌ها را براي ايجاد پيشرانش به بيرون از فضاپيما پرتاب كنند. در اين موتورها ترجيحا زنون به‌كار مي‌رود؛ زيرا اين عنصر جرم اتمي بالايي دارد و از همين‌رو بي‌اثر و داراي چگالي بالا است و مي‌تواند براي ذخيره‌سازي در حجم گسترده در فضاپيما مناسب باشد.
با اين حال، اسپيس‌ايكس به استفاده از كريپتون روي آورده است؛ زيرا كميابي زنون آن را به سوخت بسيار گران‌ارزش‌تري تبديل مي‌كند. اين پيشرانه‌ي يوني درابتدا براي بالابردن ماهواره‌هاي استارلينك از مدارهاي اوليه در ارتفاع ۴۴۰ كيلومتر به مدارهاي نهايي در ارتفاع ۵۵۰ كيلومتري مورد استفاده قرار خواهند گرفت. آن‌ها همچنين هم‌زمان با ابزاري به‌نام ژيروسكوپ كنترل گشتاور (CMG) در درون فضاپيما و سامانه‌ي پيش‌بيني برخورد زباله‌هاي فضايي دولت ايالات متحده به‌كار گرفته خواهند شد تا به ماهواره‌ها امكان دهند، به‌منظور اجتناب از برخورد با بقاياي سرگردان در فضا، مدارهاي‌شان را تنظيم كنند.
سامانه اجتناب از برخورد (راست)؛ پيشرانه يوني ماهواره‌هاي استارلينك (چپ)
هنگامي كه عمر خدمات‌دهي ماهواره‌ها به پايان برسد، مي‌توان با استفاده از همان پيشرانه‌ها و كنترلگرهاي ارتفاع، آن‌ها را از مدارهاي‌شان خارج كرد. اسپيس‌ايكس تمام سخت‌افزارهاي لازم براي به‌حداقل‌رساندن خطر توليد بقاياي مداري را در ماهواره‌هاي استارلينك گنجانده است. اين شركت در درخواست خود از كميسيون ارتباطات فدرال براي دريافت تاييديه، ادعا كرد كه ۹۵ درصد از ماهواره‌ها هنگام ورود مجددشان به جو خواهند سوخت و تنها احتمال دارد كه ساختار داخلي پيشرانه‌ي يوني و اجزاي ساخته‌شده از كاربيد سيليسيوم دوام بياورند. اين قطعات كاربيد سيليسيومي احتمالا دچار سوختگي نخواهند شد؛ زيرا آن‌ها مواد ضروري براي كاركرد ليزرها به‌شمار مي‌آيند و از اين‌رو نقطه‌ي ذوب بسيار بالاي ۲۷۵۰ درجه‌ي سانتي‌گراد را دارند. ليزرها كاركرد اصلي ماهواره‌ها يعني توانايي برقراري ارتباط را امكان‌پذير مي‌كنند.
اسپيس‌ايكس از ارائه‌ي بسياري از جزئيات ماهواره‌هاي استارلينك خودداري كرده است؛ اما به لطف اسناد FCC ما مي‌دانيم كه ماهواره‌ها حاوي ۵ قطعه‌ي ۱/۵ كيلوگرمي كاربيد سيليسيومي هستند كه نشان مي‌دهد هر ماهواره دربردارنده‌ي ۵ ليزر مجزا خواهد بود. اين ليزرها همانند كابل‌هاي فيبر نوري مستقر روي زمين از پالس‌هاي كوتاه بهره مي‌گيرند تا اطلاعات را بين ماهواره‌ها مخابره كنند. با اين حال، انتقال داده‌ها به‌كمك نور در فضا در مقايسه با انجام همين كار روي زمين داراي مزيتي بسيار بزرگ است. سرعت نور در هر ماده ثابت نيست؛ درواقع نور هنگام حركت در شيشه در مقايسه با خلاء ۴۷ درصد آهسته‌تر حركت مي‌كند. اين ويژگي به ماهواره‌هاي استارلينك مزيتي درخورتوجه مي‌بخشد و احتمال اقبال به آن‌ها را به‌شدت افزايش مي‌دهد. قابليت مورد مباحثه ظرفيت تأخير كمتر را در انتقال داده‌ها در مسافت طولاني فراهم مي‌كند.
مزيت اصلي شبكه‌ي استارلينك، تأخير كمتر در انتقال داده‌ها است
كاهش تأخير در انتقال داده‌ها شايد چندان براي متخصصان خانگي به چشم نيايد؛ اما شركت‌هاي مالي و اشخاص فعال در بازارهاي بورس براي دريافت قدري سريع‌تر اطلاعات حياتي از هر گوشه‌ي جهان، مايل به پرداخت مبالغ بالا هستند. به‌عنوان مثال، متخصصي در لندن خواهان ارزش اصلاح‌شده‌ي سهامي در بازار بورس نزدك در نيويورك است. اگر اين اطلاعات از مسيري معمول به‌عنوان مثال كابل ارتباطي زيردريايي AC-2 بين ايالات متحده و بريتانيا استفاده كند، براي برقراري ارتباط بايد مسافتي به طول تقريبا ۱۲٬۸۰۰ كيلومتر را از درون كابل فيبر نوري شيشه‌اي طي كند. نور در خلاء با سرعت نزديك به ۳۰۰ ميليون متر بر ثانيه حركت مي‌كند؛ درحالي كه سرعت حركت آن درون شيشه به ضريب شكست بستگي دارد. مقدار ضريب شكست نيز به طول موج وابسته است؛ اما ما اين كاهش سرعت را ۱/۴۷ برابر سرعت نور در خلاء يعني ۲۰۳٬۹۴۰٬۴۴۸ متر بر ثانيه درانديشه متخصصين مي‌گيريم؛ بدين معني كه سفر رفت و برگشت بسته‌ي شبكه ۰/۰۶۳ ثانيه طول مي‌كشد و از اين‌رو تأخير آن ۰/۰۶۳ ثانيه يا ۶۲/۷ ميلي‌ثانيه است. با احتساب مراحل اضافي كه ميزان تأخير را افزايش مي‌دهند، نظير تبديل سيگنال‌هاي نوري به سيگنال‌هاي الكتريكي در هر دو طرف كابل نوري، صف‌هاي ترافيك و انتقال به رايانه‌ي نهايي، مجموع زمان تأخير به تقريبا ۷۶ ميلي‌ثانيه مي‌رسد.
محاسبه‌ي ميزان تأخير ماهواره‌هاي استارلينك قدري پيچيده‌تر است؛ زيرا امكان سنجش آن هنوز امكان‌پذير نيست؛ اما مي‌توان مقدار مورد مباحثه را به‌طور تقريبي حدس زد. نخستين منبع تأخير براي استارلينك، درخلال فرايند فراسو و فروسو خواهد بود؛ يعني زماني‌كه بايد داده‌هاي‌مان را از ايستگاه زميني به ماهواره و بالعكس مخابره كنيم. ما مي‌دانيم كه اين عمل با نوعي آنتن راديويي به‌نام آنتن آرايه‌ي فازي انجام خواهد شد كه مي‌تواند بدون قطعات متحرك، مسير حركت داده‌ها را كنترل كند؛ درعوض آن‌ها براي كنترل جهت موج راديويي از تداخل سازنده و مخرب استفاده مي‌كنند. هر ماهواره مجهز به پرتويي مخروطي با ۸۱ درجه دامنه‌ي ديد است و مي‌تواند با قرارگيري در مدار واقع در ارتفاع ۵۵۰ كيلومتري ناحيه‌اي مدور به شعاع ۵۰۰ كيلومتر را پوشش دهد. اين محدوده‌ي پوشش در مدارهايي كه اسپيس‌ايكس درابتدا قصد قراردادن ماهواره‌ها را در آن‌ها داشت، دايره‌اي به شعاع ۱۰۶۰ كيلومتر بود. پايين آوردن ارتفاع ماهواره، وسعت ناحيه‌ي تحت پوشش آن را كاهش مي‌دهد؛ اما در عين حال موجب كاهش تأخير مي‌شود. افزايش تأخير در ارتفاع بالا به‌ويژه براي ماهواره‌هاي ارتباطاتي رايجي قابل ملاحظه است كه در مدار زمين‌ثابت در ارتفاع تقريبا ۳۶ هزار كيلومتري مستقر هستند.
مقايسه ارتفاع مدار، شعاع پوشش و تأخير استارلينك با ديگر ماهواره‌هاي ارتباطاتي
در ارتفاع ۳۶ هزار كيلومتري، تقريبا ۲۴۰ ميلي‌ثانيه طول مي‌كشد تا داده‌ها با سرعت نور به ماهواره برسند و از آنجا به زمين بازگردند كه اين مقدار، ۳۶۹ درصد آهسته‌تر از سرعت حركت نور در كابل زيردريايي است. با اين حال، ازآنجاكه استارلينك قصد دارد ماهواره‌ها را در ارتفاع بسيار پايين‌تري مستقر كند، تأخير فراسو و فروسو از انديشه متخصصين تئوري مي‌تواند تنها ۳/۶ ميلي‌ثانيه باشد. به همين خاطر، اسپيس‌ايكس به‌منظور فراهم‌كردن پوشش جهاني به ماهواره‌هاي بسيار زيادي در منظومه‌اش نياز دارد.
هر ماهواره‌ي استارلينك مجهز به چهار آنتن آرايه‌ي فازي است و پرتو جهت‌داري كه آن‌ها ساطع مي‌كنند، بخشي ضروري از درخواست تاييديه‌ي FCC اسپيس‌ايكس بود؛ زيرا هزاران ماهواره‌اي كه امواج راديويي هدايت‌نشده را پخش مي‌كنند، حجم درخورتوجه‌اي از تداخل را با ديگر روش‌هاي ارتباطي ايجاد خواهند كرد. به محض آنكه داده توسط يك ماهواره‌ي استارلينك دريافت شود، مي‌توان آن را بين ماهواره‌هايي انتقال داد كه از ليزر استفاده مي‌كنند. هر زمان ما از يك ماهواره به ماهواره‌اي ديگر پرش مي‌كنيم، تاخيري اندك درميان خواهد بود؛ زيرا نور ليزر به سيگنال الكتريكي و بالعكس تبديل مي‌شود؛ اما مقدار آن بسيار ناچيز است.
آنتن‌هاي آرايه‌ي فازي چهارگانه‌ي ماهواره‌هاي استارلينك
با استفاده از ليزر وضعيت در پيرامون زمين پيچيده مي‌شود؛ زيرا براي مخابره‌ي داده‌ي مورد انديشه متخصصين، ارسال آن به گيرنده‌ي ماهواره‌هاي همجوار بايد به‌درستي انجام شود. براي درك اين مسئله، نحوه‌ي كاركرد منظومه‌ي ماهواره‌اي پيشنهادي اسپيس‌ايكس را مطالعه مي‌كنيم. فاز نخست اسپيس‌ايكس كه متشكل از ۱۵۸۴ ماهواره است، ۲۴ صفحه‌ي مداري را با ۶۶ ماهواره اشغال خواهد كرد و شيب هر صفحه ۵۳ درجه خواهد بود. نحوه‌ي حركت ماهواره‌ها به تصوير زير شباهت خواهد داشت.
ارتباط بين ماهواره‌هاي همجوار در صفحه‌ي مداري يكسان نسبتا ساده است؛ زيرا ماهواره‌ها در موقعيتي تقريبا ثابت نسبت به يكديگر باقي خواهند ماند. با اين نحوه‌ي استقرار، خط ارتباطي پايداري در امتداد يك صفحه‌ي مداري وجود خواهد داشت؛ اما در اغلب موارد يك صفحه‌ي مداري واحد، دو موقعيت را متصل نخواهد كرد؛ درنتيجه بايد بتوان اطلاعات را بين صفحات مداري نيز انتقال داد. انجام اين كار، نيازمند رديابي دقيق است؛ زيرا ماهواره‌هاي مستقر در صفحه‌هاي مداري همجوار با سرعت بسيار زيادي حركت مي‌كنند؛ از اين‌رو ماهواره‌ي استارلينك نيازمند آن خواهد بود كه جريان را به ماهواره‌اي جديد در شبكه انتقال دهد. اين كار مي‌تواند زمان‌بر باشد و تا چند ده ثانيه به طول بيانجامد. بهترين ركورد انتقال جريان متعلق به سامانه ماهواره‌اي رديابي و بازپخش داده‌هاي سازمان فضايي اروپا با نزديك به يك دقيقه است. اين سامانه يك منظومه‌ي ماهواره‌اي اينترنتي فعال در مدار زمين‌ثابت است كه با هدف خدمت به ماهواره‌هاي تصويربرداري اروپايي طراحي شده است و متخصصدهاي حياتي ديگري نيز نظير كمك به نيروهاي امدادي در نواحي دوردست همچون جنگل‌هاي درحال آتش‌سوزي دارد.
استارلينك ممكن است سريع‌تر باشد؛ اما بي‌وقفه قادر به انتقال جريان نخواهد بود و از اين‌رو مجهز به ۵ سامانه‌ي ارتباطي نوري است تا در تمام اوقات ارتباطي پايدار را با ۴ ماهواره حفظ كند. اگر ما هم‌اكنون از استارلينك استفاده كنيم، براي مخابره‌ي داده از نيويورك تا لندن و بالعكس در كوتاه‌ترين مسير ممكن و با بهره‌گيري از سرعت نور در خلاء به‌عنوان سرعت انتقال، مي‌توانيم به تاخيري به اندازه‌ي ۴۳ ميلي‌ثانيه دست يابيم. حتي اگر از كوتاه‌ترين مسير ممكن با فيبر نوري استفاده كنيم – كه فعلا موجود نيست – انتقال داده تقريبا ۵۵ ميلي‌ثانيه طول خواهد كشيد كه كاهش ۲۸ درصدي سرعت به‌حساب مي‌آيد؛ اما همان‌طور كه پيش‌تر اشاره كرديم، رفت و بازگشت داده در مسير بين نيويورك تا لندن ۷۶ ميلي‌ثانيه طول مي‌كشد كه ۷۷ درصد از بهترين عملكرد استارلينك آهسته‌تر است.
فاز نخست استارلينك متشكل از ۱۵۸۴ ماهواره خواهد بود كه در ۲۴ صفحه‌ي مداري به دور زمين خواهند چرخيد
كاهش درخور توجه تأخير براي دو بازار مالي مستقر در نيويورك و لندن كه در آن‌ها ميليون‌ها دلار در كسري از ثانيه جابه‌جا مي‌شود، از اهميت بسيار بالايي برخوردار است. دراختيار داشتن تأخير كمتر، مزيتي بسيار بزرگ در كسب سود از نوسانات ارزش‌ها است. درواقع، اين نخستين بار نيست كه يك شركت ارتباطاتي، سرمايه‌گذاري عظيمي انجام مي‌دهد تا به‌طور ويژه به گروه‌هاي يادشده خدمات بدهد. در حال حاضر، كابل هايبرنيا اكسپرس كه يك شركت خصوصي ارائه‌دهنده‌ي فيبر نوري است، با تنها ۵۹/۹۵ ميلي‌ثانيه، كم‌ترين تأخير را در ارتباط بين پايگاه داده‌ي NY4 در شهر سيكوكس نيوجرسي و پايگاه داده‌ي LD4 در شهر اسلاو انگلستان دارد كه همچنان ۳۹/۴ درصد از بهترين زمان محاسبه‌شده با استارلينك آهسته‌تر است.
اسپيس‌ايكس سامانه استارلينك را به‌عنوان ابزاري براي اتصال تمام افراد روي زمين به اينترنت تبليغ مي‌كند
بهترين زمان پيشين متعلق به كابل AC-1 با ۶۵ ميلي‌ثانيه بود. براي تحقق اين ۵ ثانيه افزايش در سرعت، ۳۰۰ ميليون دلار هزينه شد تا ارتباط بين دو سوي اقيانوس اطلس با تأخير كمتري برقرار شود. درنتيجه تصور كنيد برخي صنايع حساس براي افزايش ۱۷ ميلي‌ثانيه‌اي سرعت، تا چه ميزان مايل به پرداخت هزينه خواهند بود. وقتي دريابيد كه اين تفاوت زماني با افزايش مسافت انتقال افزايش مي‌يابد، بهبود سرعت برايتان اهميت و ارزش بيشتري خواهد يافت.
فاصله‌ي بين نيويورك تا لندن نسبتا كوتاه است. اهميت افزايش سرعت براي مسافت بين دور شهر دوردست‌تر نظير لندن تا سنگاپور، به‌مراتب برجسته‌تر خواهد بود. با اين حال، اسپيس‌ايكس تنها قصد ارائه‌ي اينترنت فوق سريع را براي برخي از مشتريان ندارد، بلكه اين شركت سامانه‌ي استارلينك را به‌عنوان ابزاري براي اتصال تمام افراد روي زمين به اينترنت تبليغ مي‌كند و از اين‌رو بايد پهناي باند فراواني را براي ارائه به افراد معمولي باقي بگذارد.
چه نيازي به اينترنت ماهواره‌اي است؟
هرچند اينترنت در مقايسه با ديگر فناوري‌ها، يكي از سريع‌ترين رشدها را در تاريخ بشر داشته است، تا پايان ۲۰۱۹ بيش از نيمي از جمعيت جهان (۴ ميليارد نفر) همچنان به اينترنت دسترسي نخواهند داشت. امروزه تقريبا تمام متخصصان سرتاسر دنيا، اينترنت‌شان را از انگشت‌شمار شركت‌هاي انحصارگر و محدود از انديشه متخصصين جغرافيايي تهيه مي‌كنند. به‌عنوان مثال در ايالات متحده، AT&T، تايم وارنر، كامست و معدود بازيگران كوچك‌تر، كل كشور را بين يكديگر تقسيم كرده‌اند تا از رقابت اجتناب كنند و براي خدمات نامناسب‌شان، نرخ‌هاي گزاف از مشتريان بگيرند. علاوه بر طمع بيش از حد، دليلي قانع‌كننده براي رفتار ضدرقابتي در بين ارائه‌دهندگان خدمات اينترنت وجود دارد. هزينه‌ي ساخت زيرساخت‌هاي اصلي اينترنت از جمله برج‌هاي سلولي ريزموج و فيبر نوري بسيار بالا است؛ درنتيجه سرمايه‌گذاري در اين عرصه از عهده‌ي هركس برنمي‌آيد.
اكنون آنچه براي خارج‌كردن انحصار از دست شركت‌هاي كنوني ارائه‌دهنده‌ي اينترنت لازم است، ارسال چند ماهواره به مدار زمين و برقراري جرياني مطمئن براي ارسال و دريافت داده است. ظاهرا ساده و بديهي به‌انديشه متخصصين مي‌آيد؛ پس چرا قبلا هيچ‌كس آن را امتحان نكرده بود؟ منظومه‌ي ماهواره‌اي ايريديوم كه اوايل دهه‌ي ۱۹۹۰ به‌دست موتورولا ساخته و مستقر شد، نخستين شبكه‌ي جهاني ارتباطاتي مبتني بر مدار نزديك زمين بود. وقتي اين شبكه در زمان يادشده در مدار قرار گرفت، معلوم شد كه قابليت اصلي‌اش، توانايي دريافت بسته‌هاي داده‌ي كوچك از ردياب‌هاي شخصي است؛ زيرا موبايل‌هاي همراه سلولي چنان ارزان شدند كه متخصصد موبايل ماهواره‌اي هيچ‌گاه فراگير نشد. شبكه‌ي ايريديوم ۶۶ ماهواره در ۶ صفحه‌ي مداري مجزا داشت كه حداقل تعداد لازم براي برقراري پوشش كامل جهاني است. اما اگر ۶۶ ماهواره براي ايريديوم كافي بود، چرا اسپيس‌ايكس قصد ارسال هزاران ماهواره را دارد؟ تفاوت استارلينك با شبكه‌ي ايريديوم چيست؟
اسپيس‌ايكس درواقع از جهت ديگر و از سمت پرتاب به كسب‌وكار توليد و ساخت ماهواره وارد شده است. آن‌ها درنتيجه‌ي تلاش‌هاي پيشگامانه‌شان در بازيابي بوسترها، بازار پرتاب‌هاي فضايي ارزان و چندبارمصرف را قبضه كرده‌اند. با اين حال وقتي در رقابت با ديگران نرخ را بيش از حد مي‌شكنيد، نمي‌توانيد انتظار سود چنداني داشته باشيد؛ درنتيجه تنها راه براي بهره‌برداري از ظرفيت اضافي ناوگان فالكون‌ها اين است كه اسپيس‌ايكس مشتري خودش بشود. ازآنجاكه اسپيس‌ايكس قادر است ماهواره‌هايش را به يك‌دهم ارزش (به ازاي هر كيلوگرم) منظومه‌ي ايريديوم به فضا بفرستد، مي‌تواند بازار بسيار فراگيرتري را مديريت كند. دراختيار داشتن بهترين ناوگان پرتابگرهاي چندبارمصرف دنيا، مزيتي است كه هيچ سازنده‌ي ماهواره‌ي ديگري در دنيا از آن برخوردار نيست.
داشتن بهترين ناوگان پرتابگرهاي چندبارمصرف دنيا، مزيتي است كه هيچ سازنده ماهواره ديگري در دنيا از آن برخوردار نيست
كاربران با استفاده از يك پايانه‌ي استارلينك با اندازه‌اي در حد جعبه‌ي پيتزا و ارزش حدودي ۲۰۰ دلار به اين اينترنت متصل خواهند شد. هرچند اسپيس‌ايكس تلاش زيادي براي كاهش ارزش انجام داده است، اغلب شهروندان كشورهاي جهان سوم با قدرت خريد محدودشان قادر به پرداخت ارزش يادشده نخواهند بود. با اين حال، استارلينك هنوز در ابتداي راه قرار دارد و گيرنده‌ي آن بسيار ارزان‌تر از نمونه‌هاي مشابه كنوني نظير نسخه‌ي شركت كايمتا با ارزش ۳۰ هزار دلار است.
در نواحي دوردست و روستايي، ايستگاه‌هاي زميني براي به حداكثر رساندن پهناي باند به آنتن‌هاي آرايه‌ي فازي نياز نخواهند داشت؛ درنتيجه استفاده از پايانه‌هاي متخصصي كوچك امكان‌پذير است. موارد استفاده مي‌تواند از ردياب‌هاي شخصي اينترنت اشيا گرفته تا موبايل‌هاي ماهواره‌اي جيبي، چراغ‌هاي اضطراري يا تجهيزات رديابي حيوانات متغير باشد.
ايلان ماسك مي‌گويد گيرنده‌هاي استارلينك به اندازه‌ي كافي مسطح خواهند بود تا روي سقف خودروها و ديگر وسايل نقليه نظير كشتي يا هواپيما نصب شوند. اين ويژگي به استارلينك امكان مي‌دهد تا با ارائه‌دهندگان سنتي اينترنت رقابت كند. برآورد مي‌شود كه مهاجرت ايالات متحده از اتصال نسل چهارم شبكه‌ي تلفن همراه (4G) به 5G در طول ۷ سال آتي، نزديك به ۱۵۰ ميليارد دلار تنها در كابل‌كشي فيبر نوري هزينه خواهد داشت؛ درحالي كه اسپيس‌ايكس قصد دارد كل پروژه‌ي استارلينك را با حدود تنها ۱۰ ميليارد دلار به سرانجام برساند.
اگر همه‌چيز طبق برنامه پيش برود، برآورد مي‌شود سود حاصل از استارلينك به پشتوانه‌ي حق عضويت، هر ساله بين ۳۰ تا ۵۰ ميليارد دلار باشد. درآمد به‌دست‌آمده از استارلينك بدين معني خواهد بود كه اسپيس‌ايكس نسبت به ناسا منابع مالي بسيار عظيم‌تري دراختيار خواهد داشت. اين سرمايه مي‌تواند براي تحقيق و توسعه‌ي راكت‌ها و فناوري‌هاي جديد مورد نياز براي احداث سكونتگاه‌هاي قمري و مريخي هزينه شود.
درنهايت، اينترنت ماهواره‌اي استارلينك، دسترسي به اينترنت با كيفيت بالا را براي هر گوشه از جهان امكان‌پذير مي‌كند. براي نخستين بار، دسترسي به اينترنت به ميزان نزديكي به كشور يا شهري مشخص يا مسير فيبر نوري راهبردي بستگي نخواهد داشت، بلكه هر كس كه آسمان را ببيند، مي‌تواند به شبكه‌ي استارلينك متصل شود. به‌لطف استارلينك، كارآفرينان سرتاسر جهان باوجود انحصارگران دولتي ناكارآمد يا فاسد، دسترسي بي‌وقفه به اينترنت جهاني خواهند داشت. توانايي استارلينك در شكستن انحصار، سرعت‌بخش وقوع تغييرات مثبت و بزرگي خواهد شد.
تأثير استارلينك
بارزترين تأثير استارلينك، افزايش دسترسي به اينترنت است. همان‌طور كه اشاره شد، امروزه حتي در برخي از مهم‌ترين شهرهاي ايالات متحده به‌عنوان كشوري پيشرفته نيز گزينه‌هاي محدودي براي تأمين اينترنت وجود دارد. وقتي مباحثه دسترسي به اينترنت در كشورهاي كمترتوسعه‌يافته به ميان مي‌آيد، همان اينترنت محدود موجود معمولا با كيفيت پايين و ارزش بالا ارائه مي‌شود. در حال حاضر، در سرتاسر ايالات متحده و ديگر نقاط جهان، ارائه‌دهندگان اينترنت به شركت‌هايي رانت‌خواه تبديل شده‌اند كه مايل‌اند در فضايي آرام و غيررقابتي از خدمات اغلب بي‌كيفيت‌شان كسب درآمد كنند.
توانايي استارلينك در شكستن انحصار اينترنت، سرعت‌بخش وقوع تغييرات مثبت و بزرگي خواهد شد
اينترنت فناوري جوان و درحال ظهوري محسوب مي‌شود كه كيفيتش در مقايسه با ديگر صنايع نظير آب، برق يا گاز يكنواخت نيست. ما همچنان در حال تغيير روش‌هاي استفاده از اينترنت هستيم و دگرگون‌كننده‌ترين متخصصد آن را هنوز ابداع نكرده‌ايم. در اين ميان، طرح‌هاي اينترنت بسته‌بندي‌شده‌ي محدود، امكان رقابت و نوآوري را از بين مي‌برد. ميلياردها نفر از مردم صرفا به‌خاطر زندگي در كشورهاي جهان سوم يا دوري از كابل‌هاي زيردريايي مهم از مزاياي انقلاب ديجيتال بي‌بهره مانده‌اند. همچنين، اينترنت در بخش‌هاي وسيعي از جهان همچنان توسط ماهواره‌هاي مستقر در مدار زمين‌ثابت و با ارزش گزاف ارائه مي‌شود.
استارلينك با ارائه‌ي اينترنت باكيفيت از آسمان، الگوي كنوني در دسترسي به اينترنت را به‌كلي برهم خواهد زد. اسپيس‌ايكس در مسير تبديل‌شدن به يك شركت ارائه‌دهنده‌ي اينترنت قرار دارد و بالقوه مي‌تواند به‌عنوان شركتي اينترنتي به رقيبي جدي براي گوگل و فيسبوك بدل شود. نبايد از ياد برد كه از بين تمام شركت‌ها تنها اسپيس‌ايكس قادر به ساخت يك منظومه‌ي ماهواره‌ي عظيم است؛ زيرا تنها اين شركت بود كه با تلاشي خستگي‌ناپذير يك دهه‌ي گذشته را صرف شكستن انحصار دولت و نيروهاي نظامي در پرتاب‌هاي فضايي كرد و توانست ناوگاني مطمئن و قابل اتكا از راكت‌هاي پرتابگر خانواده‌ي فالكون را بسازد.
تصويري هنري از بقاياي مداري در مدار نزديك زمين
دومين تأثير استارلينك بر آسمان شب و ستاره‌شناسي خواهد بود. اسپيس‌ايكس پس از پرتاب ۶۰ ماهواره‌ي نخست در معرض سيل انتقادات از سوي جامعه‌ي بين‌المللي ستاره‌شناسان قرار گرفت. منتقدان با نگراني استدلال مي‌كردند كه با افزايش تعداد ماهواره‌ها و ايجاد آلودگي نوري، امكان رصد اجرام فضايي در آسمان شب از بين خواهد رفت. همچنين، نگراني‌هاي معتبر ديگري مبني بر ورود استارلينك به باندهايي راديويي مورد استفاده در ستاره‌شناسي راديويي وجود دارد.
تأثير بعدي استارلينك، احتمال افزايش بقاياي مداري است. زماني‌كه تمام ماهواره‌هاي منظومه‌ي اسپيس‌ايكس به فضا پرتاب شوند، تعداد آن‌ها از مجموع تمام ديگر ماهواره‌هاي فعال و غيرفعال موجود در مدار بيشتر خواهد بود. اين افزايش چشمگير فضاپيماهاي درحال گردش در اطراف زمين به‌معناي افزايش احتمال برخوردهاي فضايي است. اسپيس‌ايكس در واكنش ادعا مي‌كند كه پيشرفته‌ترين سامانه‌ي موجود را براي كاهش زباله‌هاي فضايي دراختيار دارد. همان‌طور كه اشاره شد، ماهواره‌هاي استارلينك به‌طور خودكار قادر به اجتناب از برخوردها هستند و پس از پايان چرخه‌ي عمر نيز از مدار خارج مي‌شوند؛ با اين حال، ادعاي اسپيس‌ايكس هنوز در عمل ثابت نشده است. اواخر تابستان امسال، يك فضاپيماي متعلق به سازمان فضايي اروپا براي جلوگيري از برخورد با يكي از ماهواره‌هاي استارلينك ناگزير به تغيير جزئي مدار خود شد. تصور كنيد با افزايش چندين برابري ماهواره‌هاي استارلينك در سالهاي آتي، احتمال برخوردها تا چه حد افزايش خواهد يافت.
نگراني نهايي اين است كه اسپيس‌ايكس احتمالا انحصار كنوني در عرصه‌ي اينترنت را با انحصاري ديگر جايگزين كند. اين شركت همين حالا در بازار رقابتي پرتاب‌هاي فضايي يكه‌تاز است و نهادهاي خصوصي و دولتي مختلف در خاك آمريكا و سرتاسر دنيا مشتري پرتابگرهاي خانواده‌ي فالكون هستند. به‌طور قطع مي‌توان تصور كرد كه تا سال ۲۰۳۰، اسپيس‌ايكس سالانه ۶ هزار عدد از ماهواره‌هاي خودش را به فضا پرتاب كند و در اين بين تعدادي مأموريت متفرقه نيز براي ديگر مشتريان دولتي انجام دهد. درواقع، ماهواره‌هاي ارزان و قابل اطمينان اين شركت مي‌توانند به‌عنوان يك پلتفرم براي مشتريان شخص ثالث، فروش بالايي را تجربه كنند؛ بدين ترتيب هر شخص يا نهادي كه بخواهد ابزار و وسايلش را به فضا بفرستد، ديگر ملزم به صرف هزينه‌هاي بالا براي ساخت يك ماهواره‌ي مستقل نخواهد بود. اين دسترسي فراگير به فضا در سالهاي آتي موجب خواهد شد كه نام استارلينك همچون ديگر محصولات سلطه‌گر در بازارهاي مختلف فناوري نظير گوگل، زيراكس، كداك و IBM، با نام ماهواره مترادف شود.
جمع‌بندي
اسپيس‌ايكس، شركت جاه‌طلبي كه عرصه‌ي پرتاب‌هاي فضايي را متحول كرد، اكنون درحال كار روي دو پروژه‌ي بزرگ و تاثيرگذاري است كه پيوند و ارتباط عميقي با يكديگر دارند. استارشيپ و استارلينك هردو فناوري تحول‌آفريني محسوب مي‌شوند كه پيش روي چشمان ما در حال ساخت هستند. اينترنت ماهواره‌اي از مدت‌ها پيش در دسترس اشخاص خاص با متخصصدهاي محدود بود؛ اما ساخت نوع ارزان، فراگير و دسترس‌پذير آن تنها از پس اسپيس‌ايكس برمي‌آيد.
استارلينك بدون استارشيپ رنگ واقعيت به خود نخواهد گرفت و ساخت استارشيپ، راكت توانمند و ارزان اسپيس‌ايكس نيز بدون استارلينك امكان‌پذير نخواهد شد. با استارشيپ و استارلينك، اكتشافات فضايي انساني از پايگاه‌هاي مداري تا شهرهاي كاملا صنعتي در اعماق فضا گسترش پيدا خواهد كرد و افزايش دسترسي به اينترنت در مناطق فقير و توسعه‌نيافته‌ي جهان نيز به افراد مختلف امكان خواهد داد تا از مزاياي دنياي ديجيتال به‌نحوي مؤثر بهره‌مند شوند.
هم انديشي ها