После «космической» телефонии и телевидения очередь добралась и до интернета. Уже в этом месяце с Байконура запустят первые спутники компании OneWeb. Скоро 800 аппаратов обеспечат повсеместное соединение с пропускной способностью в 10 ТБ/c. Аналогичные проекты от Илона Маска, Марка Цукерберга и «Роскосмоса» тоже на подходе. Разбираемся, чем новый «звёздный» интернет отличается от уже работающих спутниковых провайдеров и когда новый клип Little Big можно будет посмотреть даже в тундре.

Казалось бы, сегодня хватает подобных предложений, вспомнить хотя бы «НТВ-Плюс» или «Триколор ТВ». Так зачем нужны очередные провайдеры? Проблема в том, что спутники, раздающие интернет, «висят» на геостационарной орбите и «нацелены» на густонаселённые районы планеты. Туда, где потенциальных абонентов побольше. В отдалённых уголках онлайна по-прежнему нет: ни кабельного, ни тарелочного. Ещё один недостаток существующих высокоорбитальных систем — большая задержка сигнала. Да и само количество таких сателлитов исчисляется десятками, то есть ширина канала сильно ограничена. В новых же проектах на орбите будут сотни аппаратов, что удешевит стоимость услуг и расширит охват покрытия.

И для чего всё это нужно?

Широкополосного доступа нет не только в сердце Сахары и на вершине Эвереста. Множество вполне себе населённых терерриторий пока что не осчастливлены ни оптическим кабелем, ни даже захудалым 3G. Проблема существует и в развивающихся странах, и во вполне успешных. Например, в Великобритании стабильные 10 Мбит/c для всех абонентов планируются только к 2020 году.

В перспективе спутниковые ретрансляторы способны продублировать и даже заменить мобильный онлайн. В настоящий момент операторы сотовой связи не способны поддерживать постоянную скорость соединения для всех пользователей. В малонаселённых пунктах с ограниченным числом вышек проблема ещё острее. Для голосовой связи оборудования достаточно, но стоит нескольким пользователям выйти в сеть, как проседает весь канал. А поставить спутниковый ресивер зачастую проще, чем тянуть кабель или разворачивать вышки сотовой связи.

Аудитория новых спутниковых систем не сводится только к домашним или офисным потребителям. Разработчики возлагают большие надежды и на рынок интернета вещей, который находится вне зоны покрытия GSM-операторов. В России технологии умного дома ещё не развиты, но в мировых масштабах это весьма перспективное направление. Глобальное покрытие пригодится и в других отраслях: системах контроля транспорта и логистики, трекинге сотрудников в удалённых областях и даже в аграрном секторе.

Потенциальные абоненты «космического» интернета — научные экспедиции и путешественники. Ведь зачастую они посещают такие места, где отсутствует даже привычная мобильная сеть. Да и для пассажиров гражданской авиации и прочих транспортных средств, маршрут которых проходит через регионы со слабым покрытием, онлайн теоретически станет доступнее.

Так что, мой мобильник будет ловить интернет из космоса?

Бесплатный космический WI-Fi в каждый мобильник новые проекты не принесут. Для приёма такого сигнала по-прежнему необходимо специальное оборудование. Провайдер или сам клиент должен сначала установить специальный ресивер — по аналогии с вышкой сотовой связи. И уже этот терминал будет обеспечивать выход абонентских устройств во всемирную паутину.

Основатель OneWeb Грег Уайлер демонстрирует антенну ресивера

Участники космической гонки

В борьбу за массовый рынок спутниковой связи включились сразу несколько крупных игроков. Несмотря на все сопутствующие затраты, у глобальных корпораций уже есть целевая аудитория, а вместе с ней — потенциальная прибыль.

OneWeb

• Технические подробности: от 700 до 2000 спутников на орбиту 1200 километров
• Стоимость: ориентировочно проект обойдётся в 3 миллиарда долларов, крупные инвесторы уже вложили $1,7 миллиарда.
• Когда заработает: тестовый запуск предварительно намечен на 19 августа с космодрома Куру. Первая ракета-носитель выведет на орбиту пробную партию из 10 устройств. Сообщается, что в дальнейшем запуски дополнительных партий будут происходить с периодичностью в 21 день до конца проекта. Завершение развёртывания сети запланировано к 2020 году.

Британская компания OneWeb первой развернёт глобальную группировку спутников на околоземной орбите. В список инвесторов вошли такие гиганты, как Ричард Брэнсон, основатель компании Virgin Group, крупный японский банк SoftBank, Qualcomm, Airbus и другие.

Стабильное интернет-соединение в каждый уголок Земли обеспечат 800 сателлитов. Первые из них уже в этом месяце выведет на орбиту ракета «Союз-СТБ». Впрочем, радоваться российским пользователям ещё рано: несмотря на всемирную зону покрытия, частот для использования в нашем регионе правительство для OneWeb не предоставило.

Starlink

• Технические подробности: 7000 устройств разместят на низкой (порядка 320 км) орбите, ещё 5000 — на высоте 1100 километров.
• Стоимость: около $10 миллиардов.
• Когда заработает: в лучшем случае к 2025 году — при условии, что SpaceX выйдет на 40 пусков тяжёлой ракеты Falcon Heavy в год. Тестовая коммерческая эксплуатация должна начаться уже после вывода первых 800 спутников.

Амбициозный проект спутникового интернета от SpaceX. Илон Маск обещает вывести на орбиту самое большое количество аппаратов. Теоретически они обеспечат стабильный сигнал по всему земному шару. Особый интерес представляет схема размещения оборудования по принципу сотовой сети: это позволит распределить нагрузку между абонентами. Хотя бюджет уже гигантский, компания планирует окупить затраты в кратчайшие сроки — за счёт продажи оборудования для приёма сигнала и ежемесячной прибыли от абонентов.

Athena

• Технические подробности: к запуску планируется около 11 000 спутников. Высота орбиты составит 500-550 километров. Facebook планирует использовать низкоорбитальные спутники в качестве узлов связи.
• Стоимость: точные цифры не называются. Проводя аналогию с проектом SpaceX, можно предположить, что речь о сумме, близкой к 10 миллиардам долларов. Или большей, если учесть, что своих ракет-носителей у Facebook нет, — их придётся арендовать по цене выше себестоимости запуска.
• Когда заработает: компания не комментирует сроки запуска своего «космического» интернета, но аналитики прогнозируют тестовые испытания уже в 2019-м.

Не остался в стороне от звёздной гонки и гигант соцсетей Facebook. Подробностей о планах Цукерберга пока немного, но вряд ли орбитальная схема размещения будет отличаться от решений конкурентов. Не исключено, что регистрация будет происходить через аккаунт соцсети.

«Между OneWeb и Starlink разница несущественна. В обоих случаях это низкоорбитальные группировки малых аппаратов. У Facebook был проект телекоммуникации и через геостационарный спутник, какие уже летают (правда, неудачно), и через беспилотники. Судя по по всему, Цукерберг попытается изучить и возможности низкоорбитальных аппаратов. Пока для соцсети это первый эксперимент и дальнейшее развитие проекта зависит от его успешности», — поясняет популяризатор космической тематики Виталий Егоров, также известный как Zelenyikot.

А что у нас?

Похожий проект есть и в РФ. О запуске группировки из 640 отечественных спутников «Роскосмос» объявил этим летом, первые испытания запланированы на 2022 год.

О деталях известно немного: развёртывание «Сферы» будет проводиться в три этапа и завершится к 2028 году. Cистема станет универсальной, сочетая функции наблюдения, позиционирования и связи. Первоначальные затраты оцениваются в 300 миллиардов рублей.

«Ангара-А5». Такие ракеты-носители будут выводить на орбиту спутники «Сферы»

В настоящее время на орбите уже функционирует коммерческая система «Гонец». Правда, это не широкополосная связь: скорость передачи данных не превышает 40 кбит/с. Впрочем, система изначально не планировалась для создания пользовательских интернет-каналов. Она используется для нужд метеорологии, навигации и промышленности.

В ближайшем будущем планируется запуск ещё одной российской спутниковой группировки — «Экспресс-РВ». Четыре аппарата на высокоэллиптической орбите должны обеспечить покрытие Арктики. Перспективный проект заработает в тех же диапазонах, что и оборудование OneWeb. Это и стало причиной отказа в предоставлении британскому провайдеру частот над территорией РФ.

Тернии на пути к повсеместному онлайну

Несмотря на многочисленные сходства в реализации, все существующие проекты объединяют и общие проблемы. Первая заключается даже не технической, а в правовой стороне вопроса. Сейчас все наземные поставщики интернета обязаны предоставлять доступ к сети в соответствии с местным законодательством. И никаких исключений для спутникового канала делать никто не будет.

Захотят ли космические провайдеры приводить свой трафик в соответствие тому же «закону Яровой» и его аналогам в других государствах? В теории они могут проигнорировать подобные требования, пользуясь суверенитетом космического пространства. С другой стороны, у правительств, например, России и Китая, имеются средства радиоэлектронного противодействия в виде «глушилок» сигнала. Впрочем, гораздо проще наложить ограничение на оборот наземных ресиверов.

Вторая, но не менее насущная проблема носит чисто технический характер. На бумаге даже самые масштабные затеи могут выглядеть правдоподобно, но в действительности даже один запуск ракеты-носителя сопряжён со множеством сложностей. А учитывая ограниченные возможности «космического грузовоза», ввод в эксплуатацию нескольких тысяч аппаратов в сжатые сроки вызывает некоторые сомнения.

Срок службы орбитальной техники ограничен, придётся периодически обновлять группировку. По подсчётам одного из пользователей «Хабра», той же SpaceX только для поддержания работоспособности сети придётся выводить до 700 дополнительных устройств в месяц. Столь обширная инфраструктура требует значительных усилий по обслуживанию. Развёртывание центра управления полётами и приёмной аппаратуры не просто кратно увеличит затраты, но и потребует огромных производственных мощностей.

По мнению эксперта, вышеупомянутые цифры основаны на неполных данных, поэтому надо учитывать стратегические цели компаний в целом.

«Расчёты энтузиастов не могут считаться объективной информацией, они основываются на неполных знаниях о проекте. Хотя верно то, что сегодняшних мощностей действительно недостаточно для производства и запуска спутниковых группировок на несколько сотен или тысяч спутников. И что OneWeb, что SpaceX прямо сейчас заняты развитием и спутникостроительных возможностей, и ракетных технологий. Возникающая задача и выделяемые на неё средства — удачный способ развить технологии массового производства космических аппаратов и создать новые ракетные возможности. В перспективе это может снизить стоимость всей космической деятельности, как коммерческой, так и исследовательской», — утверждает Виталий Егоров.

Ещё один аспект, беспокоящий скептиков, — увеличение объёмов космического мусора. Проблема есть, но она, уверен Виталий Егоров, имеет решение: 

Наибольшее количество фрагментов космического мусора вращается на высотах от 400 до 800 км: они постепенно теряют высоту и сгорают от атмосферного торможения. Проекты низкоорбитального интернета предполагают запуск сотен и тысяч спутников на высоты 1000-1400 км — то есть, туда где мусора не так много, поэтому серьезного ухудшения ситуации и повторения событий фильма «Гравитация» бояться не стоит. Хотя такие группировки ситуацию явно не улучшат: вероятно, технику придётся оборудовать системами сведения с орбиты.

Вопрос цены

О стоимости интернета в перспективных спутниковых системах пока ничего не известно. За точку отсчёта можно взять расценки существующих проектов.

Iridium, первая масштабная сеть для обеспечения устойчивой связи по всему миру, была развёрнута ещё в 1997-м, а к 2018 году прошла модернизацию стоимостью 3 миллиарда долларов. Сейчас на высоте 780 километров функционируют 75 спутников второго поколения. Но стоимость услуг Iridium и доступные скорости не позволяют сделать технологию массовой — час онлайна вполне может обойтись абоненту в 10 000 рублей. Ретрансляторы нового поколения обещают соединения до 1,4 Мбит/с, однако сейчас реальные скорости гораздо меньше. Сама же точка доступа Iridium Go! стоит более 50 000 рублей.

Российская система «Гонец» также решает проблему не стоимости интернета, а его доступности. Тарифы и скорости — аховые. Например, скачивание фильма объёмом 700 мегабайт отняло бы у пользователя порядка 36 часов, а плата за трафик составила бы 8 миллионов рублей. Напомним, однако, что «Гонец» — система промышленного назначения, не предназначенная для сёрфинга или закачки.  

Второй тип спутников связи предлагает более доступные цены. При подключении к уже упомянутым «НТВ-Плюс» или «Триколор ТВ» за оборудование придётся заплатить от 15 до 20 тысяч рублей, а за 10 ГБ месячного трафика придётся выложить ещё три тысячи. Для такой связи используются геостационарные спутники, а значит, зона покрытия у них ограниченная. Да и задержки не позволят зарубиться, например, в Counter Strike.

Вероятно, OneWeb, Starlink и Athena объединят в себе сильные черты разных типов спутников связи. При доступности в любой точке Земли тарифы будут по карману самой широкой аудитории.

Заключение

OneWeb должна начать свою работу уже в 2020 году. А наличие двух конкурентов с громкими именами и огромными финансовыми ресурсами нам, конечным пользователям, принесёт только выгоду. Правда, картинки с презентаций, на которых могучие группировки спутников обеспечивают равномерное покрытие по всей планете, могут слегка приукрашивать реальность. Не во всех странах правительства готовы дать своим гражданам неконтролируемый доступ в интернет. Открытым пока остаётся и вопрос цены. Сможет ли позволить себе абонентское устройство любой желающий или придётся выходить в сеть через мелких провайдеров? Возможно, через пару-тройку лет установить спутниковое соединение будет не сложнее, чем найти сеть Wi-Fi в торговом центре.