Je vous suggère de vous familiariser avec les documents précédemment publiés sur le projet Starlink (SL):
Partie 1. La naissance du projet ‣ Partie 2. Réseau SL ‣ Partie 3. Complexe terrestre ‣ Partie 4. Terminal abonné ‣ Partie 5. État du groupement SL et beta test fermé ‣ Partie 6. Test bêta et service pour les clients ‣ Partie 7. Bande passante SL et réseau de programmes RDOF ‣ Partie 8. Installation et inclusion du terminal d'abonné ‣ Service de la partie 9 sur les marchés en dehors des États-Unis ‣ Partie 10. SL et le Pentagone ‣ Partie 11. SL et les astronomes ‣ Partie 12. Problèmes de débris spatiaux‣ Partie 13. Retard du réseau à satellite et accès au spectre radioélectrique ‣ Partie 14. Liaisons intersatellites ‣ Partie 15. Règles de service ‣ Partie 16. SL et météo
Starlink-2.0. Deuxième génération du système
Nous parlerons ici d'une nouvelle série d'applications pour l'utilisation de la ressource en fréquence aux États-Unis pour les réseaux satellitaires en orbite basse et moyenne. La partie précédemment publiée dans LJ était principalement consacrée à OneWEB et à Télésat. Il est conseillé de commencer à lire à partir de celui-ci afin de comprendre la situation dans son ensemble, et aujourd'hui nous allons considérer l'application SpaceX .
Qu'est-ce que SpaceX a demandé dans son nouveau dépôt FCC aux États-Unis?
Tout d'abord, l'application se distingue par le fait que si OneWEB et Télésat ont simplement mis à l'échelle leurs réseaux (il est banal d'augmenter le nombre de satellites 5..13 fois, sans changer, en gros, ni la gamme de fréquences, ni l'orbite, et sans entrer dans presque tous les détails) , alors SpaceX a une application vraiment NOUVELLE, et pas seulement plus des mêmes satellites.
Et SpaceX parle à juste titre de Gen2 (la deuxième génération du système).
Voici donc un tableau avec les paramètres réseau Starlink-2.
Si vous l'imaginez en orbite, cela ressemblera à ceci:
Quoi de neuf?
1. Contrairement à la première génération, le terminal d'abonné de Gen2 fonctionnera non seulement en Ku (11/14 Gigahertz), mais aussi en Ka (18/30 Gigahertz). Parallèlement, les terminaux d'abonnés de la première génération fonctionneront également avec les satellites de seconde génération.
Voici les fréquences de la première génération Starlink:
Et voici les fréquences pour StarLink Gen2:
Qu'est-ce que ça donne ?? Donne plus de bande passante. La bande Ku est divisée en 2 parties pour le service de diffusion par satellite BSS (radiodiffusion télévisuelle) et le service fixe par satellite du SFS (communications par satellite), soit un total de 10 700 MHz à 12 700 MHz. Total 2000 mégahertz dans le sens du satellite vers l'abonné. En Gen2, 1800 MHz dans la bande Ka seront ajoutés à 2000 MHz en Ku.
2. Afin de "soulever" deux fois plus d'informations de la Terre vers le satellite, SpaceX a décidé d'utiliser une nouvelle gamme de fréquences E (jamais utilisée auparavant dans les communications par satellite) sur les passerelles - c'est 81-86 Gigahertz (ou 71-76 Gigahertz dans la direction opposée. ). Ici, pour le service fixe par satellite (communications par satellite), vous pouvez utiliser non pas 500 MHz comme dans Ku, mais 10 fois plus - 5000 MHz. Il est à noter que maintenant aux USA cette gamme n'est utilisée que pour l'organisation des liaisons hertziennes terrestres (lignes de relais radio) des ponts radio (canaux radio entre les tours), il n'y a qu'environ 19000 appareils de ce type aux USA. SpaceX doit sélectionner l'emplacement de ses passerelles afin de ne pas interférer avec ces ponts radio.
3. Par rapport à la première génération de satellites, dont chacun peut exploiter 8 faisceaux séparés des satellites vers la Terre, la deuxième génération en aura plus (30 faisceaux travaillant pour la réception (dont 2 faisceaux pour le contrôle et la télémétrie) et 32 faisceaux pour la transmission (2 télémétrie et contrôle)). Ce nombre de faisceaux de service est divisé en feeder (entre le satellite et la passerelle) et en service (entre le satellite et le terminal d'abonné).
De ce fait, chaque satellite de deuxième génération aura 3 (trois) fois plus de bande passante que le satellite de première génération.
Que pouvez-vous trouver d'autre intéressant dans leur application:
4. Le terminal d'abonné peut recevoir un signal de plusieurs faisceaux séparés avec une largeur de bande totale allant jusqu'à 2000 MHz (vitesse équivalente d'au moins 6 Gigabits) et émettre dans une bande jusqu'à 125 MHz (vitesse équivalente d'au moins 125 Mbit).
5. SpaceX affirme avoir conclu un accord avec les agences gouvernementales américaines (y compris le ministère de la Défense) sur l'utilisation conjointe de la bande Ka, et est convaincu de pouvoir parvenir à un accord pour l'utilisation de cette portée par les satellites Gen2.
6. SpaceX n'a pas encore préparé et soumis au FSS des informations sur le système Starlink de 2e génération, qui doivent être communiquées à l'Union internationale des télécommunications. Cela sera fait au moment opportun pour cela, et SpaceX est prêt à payer tous les coûts associés à la publication de données sur son système dans le catalogue de l'UIT.
7. A chaque lancement du satellite, Starlink SpaceX utilise 4 assemblages pour fixer le satellite sous le carénage, chaque assemblage se compose de 2 tiges lumineuses en aluminium de 6 mètres de long et 1,5 pouces de diamètre. La durée de vie de ces tiges en orbite ne dépasse pas 36 jours et la probabilité de collision avec tout autre objet est de 0,0000000000653.
8. Pour se protéger des débris spatiaux et des micrométéorites, tous les éléments importants du satellite sont protégés par un bouclier en aluminium de 1 mm d'épaisseur. Dans le même temps, même si le tamis et les réservoirs de krypton sont percés, cela ne provoquera pas d'explosion et la formation de débris d'un diamètre supérieur à 1 mm.
9. De nombreux récepteurs de ligne radio de commande embarqués, émetteurs de télémétrie et appareils électroniques qui contrôlent le satellite sont redondants pour éviter la perte de contrôle du satellite en vol. Les calculs utilisant la méthode propre à SpaceX montrent que la probabilité de perte de contrôle du satellite en raison d'une collision avec des débris spatiaux d'un diamètre supérieur à 1 mm est de 0,000776 pour toute la période d'exploitation du satellite.
10. SpaceX surveillera les réservoirs de carburant et les batteries pendant le fonctionnement et ne déchargera pas les réservoirs de carburant et les batteries à la fin de l'exploitation. SpaceX prévoit d'envoyer des satellites dans l'atmosphère pour une combustion complète pendant le fonctionnement, considérant que c'est l'option la plus sûre pour empêcher la création de débris spatiaux.
11. SpaceX surveillera en permanence les orbites de ses satellites et calculera la probabilité de leur collision avec des objets connus de débris spatiaux et d'autres satellites. Si la probabilité de collision est supérieure à 0,001%, le satellite Starlink sera manoeuvré pour changer son orbite en une orbite sûre.
12. Les satellites Starlink utilisent le GPS et d'autres capteurs pour déterminer leur emplacement.
13. SpaceX s'engage à coordonner le mouvement de ses satellites avec tous les autres systèmes non OSG qui se sont appliqués au SFS, y compris Kuiper (ses altitudes sont de 590, 610 et 630 km), ainsi que d'autres constellations non américaines 54 et des satellites individuels opérant / traversant ces hauteurs. enregistré dans le catalogue de l'UIT.
J'ai été étonné par le nombre de pays qui ont des satellites sur cette orbite (ou des demandes à l'UIT pour y placer des satellites)
14. Les satellites Starlink vont complètement brûler dans l'atmosphère et les particules qui atteignent la surface de la Terre auront une énergie ne dépassant pas 15 Joules, c'est-à-dire un risque de blessure pour une personne est zéro.
15. Les satellites de la 2e génération disposeront de canaux de communication inter-satellites réguliers.
16. Le délai typique ne dépassera pas 50 millisecondes.
17. Placer des satellites sur des orbites de 360 km permettra au satellite, en cas de dysfonctionnement, de libérer son orbite (brûler dans l'atmosphère) en trois mois seulement.
18. Grâce au point ci-dessus, les orbites d'une altitude de 360 km sont parmi les plus «propres» et la probabilité d'une collision AES sur elle est 21 000 fois inférieure à celle d'une orbite à 800 km d'altitude.
19. Pour réduire les interférences dans les observations astronomiques, les satellites de la deuxième génération: d'une part, tourneront autour de leur axe au moment du déplacement sur une orbite de travail, et d'autre part, leurs batteries solaires se replieront d'une manière spéciale. Ces deux mesures garantiront que le moment où un train provenant de satellites lancés peut être vu par un observateur de la Terre (sans télescope) est inférieur à une semaine. Ces satellites utiliseront également un revêtement spécial pour réduire l'albédo de 55% et un pare-soleil. De plus, la plus basse altitude orbitale des satellites de 2e génération garantira qu'ils quitteront l'angle d'observation des astronomes plus rapidement que les satellites sur des orbites plus élevées.
20. Le terminal de l'abonné sera extrêmement facile à allumer et se composera de 2 étapes: pointez vers le ciel et allumez-le.
21. En raison du grand nombre de satellites dans la zone du ciel visibles par le terminal d'abonné, le terminal pourra sélectionner pour l'exploitation les satellites qui ne sont pas ombragés par des arbres ou des bâtiments plus hauts, c'est-à-dire que le système bénéficiera d'une très grande flexibilité. De plus, le système de 2ème génération aura une intelligence artificielle, qui lui permet de désactiver / sélectionner ces faisceaux / satellites pour travailler avec un abonné spécifique qui n'interfère pas avec d'autres systèmes en orbite basse ou géostationnaire.
C'est tout, en général. Si je comprends bien, l'objectif général de la création d'un réseau satellite Starlink de deuxième génération est de fournir à l'utilisateur un niveau de service (en termes de latence et de vitesse) au niveau actuel des résidents des mégalopoles aux États-Unis, en utilisant l'optique ou le futur réseau cellulaire 5G.
Si nous parlons de mise en œuvre pratique, alors en plus de la question de la gestion et de la coordination de l'ensemble du groupe, le reste ne semble pas extrêmement difficile, mais cela nécessite d'énormes investissements et ne peut être éligible à la mise en œuvre que si le réseau Starlink de première génération connaît un succès commercial aux États-Unis. Dans le même temps, il n'y a aujourd'hui aucune garantie à 100% d'un tel succès.