Mega-constelações de satélites : grandes oportunidades e grandes preocupações
– Notícias de 6 de junho de 2019 –
Nos últimos meses, um foguete Soyuz e um Falcon 9 colocaram em órbita os primeiros satélites de duas enormes constelações, OneWeb e Starlink, que estão correndo para montar serviços de internet via satélite. Eles logo serão acompanhados pela Amazon e possivelmente outras empresas. Juntas, essas constelações poderiam reunir até 18.000 satélites. Isto é mais de dez vezes o número de satélites em operação e duas vezes mais satélites lançados desde o Sputnik.
Os investimentos são enormes, o volume de negócios potencial também
Essa ambição exige um esforço considerável. A SpaceX estima que a configuração do serviço custará US $ 10 bilhões. A OneWeb já levantou US $ 3 bilhões das principais empresas de telecomunicações. Esses enormes investimentos são justificados pelo lucro que essas empresas esperam atrair.
Ao criar uma verdadeira Internet global, essas empresas esperam alcançar mais de 3 bilhões de pessoas que ainda não têm acesso à Internet. Mesmo que eles cobrem apenas alguns euros por mês, isso irá gerar uma receita incrível. SpaceX quer usar este volume de negócios para concretizar a colonização do planeta Marte. A batalha tecnológica e comercial que acaba de começar poderia, portanto, ter repercussões muito além do planeta azul.
As mega-constelações de satélites finalmente trarão a internet para todos os lugares da Terra
Internet via satélite foi criada há muito tempo. Se você tiver uma antena de satélite e um pacote adequado, um satélite em órbita geoestacionária lhe dará um pouco de largura de banda. Esses pacotes geralmente são limitados e vistos como último recurso. Se nem fibra nem ADSL estiverem disponíveis na sua área, você pode tentar este método. Na França, você provavelmente será servido por um satélite da constelação Eutelsat ou ASTRA, seja qual for o seu operador. No entanto, prepare-se para grandes contas, alta latência e nem sempre serviço muito estável. Os satélites que alimentam essas ofertas têm outros serviços para fornecer. Eles reservam a maior parte de sua largura de banda na TV via satélite e uma infinidade de outros serviços.
As constelações de SpaceX e OneWeb foram projetadas com a internet como um uso primário, que envolve satélites, órbitas e meios de comunicação completamente diferentes. Esses satélites não são colocados em órbita geoestacionária e abandonam a idéia de um único satélite de várias toneladas que alimenta um continente inteiro. Essas novas constelações de satélites fazem a escolha de implantar um grande número de pequenos satélites colocados em órbita baixa.
Seu número deve possibilitar o fornecimento de internet a um grande público em alta velocidade e a qualquer momento. Eles são projetados para operar entre 500 km e 1500 km de altitude, o que divide o tempo de acesso por 70 em comparação com um satélite em órbita geoestacionária. Isso não pode competir com a fibra em termos de latência, mas ainda é uma grande melhoria.
Com 12.000 satélites, a Starlink será a maior mega constelação de satélites
A SpaceX vai além de qualquer um de seus concorrentes, solicitando autorizações de lançamento para 12.000 satélites para o lançamento da constelação Starlink. A SpaceX também faz o maior número de lançamentos. Um único foguete Falcon 9 colocou em órbita 60 satélites em 24 de maio de 2019. Nesse ritmo, o serviço poderia começar a ser comercializado após apenas seis outras tacadas.
Apesar de seu pequeno tamanho, os satélites imaginados para a Starlink são jóias tecnológicas. Eles pesam 227 kg, são planos e têm um único painel solar. Do outro lado estão localizadas suas quatro antenas de comunicação. Os primeiros satélites usam apenas a banda Ku, que são as freqüências geralmente usadas para a televisão por satélite. No futuro, a constelação também passará pela faixa Ka, que tem a vantagem de poder ser recebida com antenas muito pequenas de 20 cm de diâmetro. As comunicações devem passar por um protocolo mais simples que o IPv6 e serão criptografadas ao longo de toda a linha.
As mega-constelações de satélites não fornecerão uma alta velocidade de internet… antes da chegada dos lasers
Finalmente, esses satélites devem ser capazes de se comunicar uns com os outros para transmitir um sinal de uma extremidade do planeta para a outra. Eles devem, portanto, usar estações terrestres para receber um sinal, para viajar através dos canais da Internet convencional para outra estação próxima ao usuário final. O sinal fará uma nova viagem de ida e volta através do espaço antes de alcançar a antena alvo. A infraestrutura e a latência devem ser enormes.
A longo prazo, as comunicações inter-satélite devem, portanto, ser realizadas por laser. Os satélites se comunicarão diretamente em alta largura de banda sem passar pelo chão, o que melhorará muito os problemas de latência, mas ainda precisará de estações terrestres para fazer o link com a Internet convencional.
A propulsão de satélites na constelação Starlink usa motores de efeito krypton Hall, uma alternativa mais barata ao xenônio. SpaceX diz que estes satélites terão um sistema automático de prevenção contra detritos.
Escombros espaciais, observação do céu… As mega-constelações de satélites levantam muitas preocupações
Agora que a Starlink e a OneWeb lançaram seus primeiros satélites, precisamos estudar as conseqüências de tais projetos. Colocar 18.000 satélites em órbita pode alertar os que já estão preocupados com a poluição do espaço. Obviamente, primeiro pensamos sobre o risco de colisão e uma possível síndrome de Kessler. Um primeiro impacto é suficiente para destruir um satélite e criar um grande número de detritos espaciais, o que torna-se um perigo para os satélites restantes. É provável que uma reação em cadeia ocorra. Já vimos alguns acidentes com os satélites atualmente em órbita. Duplicar ou triplicar seu número aumenta o risco de colisão.
Para resolver esse problema, padrões internacionais foram criados. Os satélites no final da sua vida devem desorbitear em menos de 25 anos. Dado o seu número, é crucial que os da Starlink e da OneWeb respeitem estas diretrizes. Felizmente, ambas as empresas fizeram tais anúncios. Satélites que chegam ao fim de sua vida devem usar qualquer vestígio de propulsor para abaixar sua órbita e queimar na atmosfera. Idealmente, eles serão destruídos menos de um ano após o final de sua missão.
Ainda podemos imaginar muitos cenários que poderiam complicar as coisas. O que acontecerá se, por exemplo, a propulsão da espaçonave for quebrada? Em 18.000 satélites isso pode acontecer mais de uma vez.
Outro problema não foi necessariamente previsto por essas empresas, a poluição luminosa. Os primeiros 60 satélites da Starlink são muito visíveis no céu. A União Astronômica Internacional expressou sua preocupação sobre o impacto que essas mega-constelações de satélites terão em observações astronômicas feitas a partir do solo. Imagine dezenas de milhares de pequenos pontos luminosos se movendo no céu. Também sabemos que algumas aves migratórias, rãs ou até focas usam as estrelas para se orientarem.
A poluição de rádio é outra área de preocupação para os astrônomos. Milhares de satélites serão negociados com milhões ou bilhões de antenas terrestres continuamente. Os radiotelescópios já têm dificuldades em ignorar todas as comunicações humanas, como continuar estudando os fenômenos cósmicos no meio de todo esse ruído? A Starlink parece pronta para tomar as medidas necessárias para resolver o problema. Elon Musk anunciou no Twitter que suas equipes tentariam reduzir o albedo dos satélites da constelação, mas não tem certeza de que isso seja suficiente.
Mega-constelações de satélites fornecerão acesso à internet a bilhões de pessoas
Internet via satélite pode causar preocupação, mas também é uma grande fonte de esperança. Ainda existem desigualdades muito grandes no acesso das pessoas à internet. Levar fibra ou mesmo ADSL para cantos remotos do mundo requer investimento em infraestrutura que alguns países simplesmente não podem pagar. Se conseguirem oferecer preços suficientemente baixos, a OneWeb e a Starlink poderão permitir que 3 bilhões de pessoas se conectem ao resto do planeta.
Isso pode ter consequências importantes para alguns espaços da Internet. Por exemplo, a internet de língua francesa pode crescer vários milhões de novos usuários. Alguns países africanos francófonos estão entre os menos bem conectados do mundo. Nos países mais desenvolvidos, o campo nem sempre é bem servido. A Internet via satélite pode ser uma maneira confiável e rápida de acessar a Internet graças ao Starlink ou ao OneWeb. A internet em aviões se tornará a norma, e talvez seja possível subscrever pacotes globais, que funcionam tanto na Europa quanto na América do Sul ou no meio do Pacífico.
As constelações de satélites Starlink e OneWeb podem estar operacionais dentro de um ano ou dois, mas provavelmente levará uma década para que elas aumentem. Amazon, Facebook e outras empresas podem criar serviços alternativos. Mais do que nunca, este serviço fará entrar no espaço da vida cotidiana das pessoas.
Imagem por Thales Alenia Space
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