Uno dei progetti più ambiziosi di SpaceX rimane sul campo, per ora

Una pila di 60 satelliti SpaceX Starlink fluttua in orbita sopra la Terra.

Fonte: SpaceX

Per finanziare le sue ambizioni marziane, SpaceX intende trasformare la Terra, coprendo il pianeta con una copertura Internet onnipresente, irradiata da una fitta rete di migliaia di satelliti. Il CEO Elon Musk prevede che questo servizio “Starlink” alla fine genererà $ 30 miliardi all’anno.

Nello spazio, la costruzione avanza senza intoppi. SpaceX è già diventato il più grande operatore satellitare al mondo, gestendo oltre 500 satelliti e contando. Questa è una frazione delle migliaia che intende lanciare, ma abbastanza per il sistema raggiungere i cockpit dell’Air Force e collega Musk a Twitter. La compagnia intende iniziare i beta test in Nord America questa estate.

Sul campo, tuttavia, SpaceX ha ancora del lavoro da fare. Deve ancora svelare l’hardware per collegare la casa di un cliente ai satelliti che volano sopra la sua testa. La società avrà anche bisogno di una rete di stazioni terrestri che colleghi i suoi satelliti alla spina dorsale fisica di Internet. Costruire questi nodi non è certo scienza missilistica: in effetti 26 sono già previsti per gli Stati Uniti. Ma senza un aggiornamento satellitare cruciale, quelle stazioni manterranno la copertura della rete in gran parte bloccata sul territorio.

“Inizialmente non è un servizio globale”, afferma Tim Farrar, il presidente della TMF Associates, una società di ricerca satellitare e di telecomunicazioni, “anche se i satelliti volano dappertutto”.

Trasmissione della banda larga globale

Gli sforzi per trasmettere i dati dai cieli sono generalmente rientrati in due categorie: il molto vicino e il molto lontano. La società madre di Google Alphabet sta distribuendo palloncini su Internet a circa 12 miglia da terra in Kenya, per esempio, e Facebook ha gli occhi puntati droni a energia solare. Questi approcci in prossimità della superficie sono rapidi, ma ogni antenna galleggiante ha un’impronta geografica limitata.

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Al contrario, aziende come la società di comunicazioni canadese Telesat hanno gestito a lungo manciate di satelliti in orbite alte più di 20.000 miglia sopra la superficie terrestre, dove ogni macchina può raggiungere un’ampia fascia del pianeta. Questi sistemi offrono una copertura globale, ma connessioni simili a lumache, con segnali di andata e ritorno che richiedono più di mezzo secondo. “Non sembra un grosso problema, ma una tipica pagina web potrebbe avere 100 viaggi di andata e ritorno”, afferma Erwin Hudson, vicepresidente di Telesat. “Si aggiunge.”

Con Starlink, SpaceX si unisce a una serie di aziende, tra cui Telesat, tutte in corsa per offrire il meglio dei due mondi: “costellazioni” di satelliti abbastanza vicine da comunicare con il suolo in decine di millisecondi, ma abbastanza lontane da coprire il pianeta con un ragionevole numero di satelliti. Per completare il servizio, tuttavia, SpaceX necessita di altre due infrastrutture di terra.

Il più grande ostacolo terrestre di Starlink

Il principale ostacolo terrestre di Starlink, Musk riconosce, è l’antenna che porterà gli utenti online, l’analogo di Internet della parabola TV. I satelliti a bassa quota di Starlink si ingrandiscono nel cielo in circa cinque minuti e le antenne dovranno tenere il passo. Il design di SpaceX deve bilanciare la sofisticazione tecnologica con l’accessibilità economica del mercato di massa.

La società prevede di utilizzare “antenne array a fasi”, che possono orientare elettronicamente la messa a fuoco della macchina anziché ruotarla fisicamente. La tecnica semplifica meccanicamente il dispositivo, ma ha un prezzo elevato. Farrar stima che il gadget potrebbe costare più di $ 1.000, sebbene Il muschio sta prendendo di mira un prezzo inferiore a $ 300. A marzo, la FCC SpaceX autorizzato per distribuire un milione di antenne e i membri della scheda SpaceX hanno recentemente testato i dispositivi (che secondo quanto riferito assomiglia a “UFO su un bastone”), ma la società non ha ancora annunciato la versione al dettaglio.

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Qualsiasi servizio satellitare ha anche bisogno di una rete di stazioni terrestri per attingere all’infrastruttura in fibra ottica esistente. Questi sono i punti in cui la rete spaziale si fonde con il World Wide Web. “Ciò che sale deve scendere”, ha detto Hudson.

SpaceX sta preparando anche queste stazioni “gateway”. La società ha registrato 26 sedi con la FCC, ognuno dei quali può ospitare otto antenne. Alcuni sono di proprietà di SpaceX mentre altri appartengono a società di telecomunicazioni, come Level Three Communications, che presumibilmente può fornire collegamenti ad alta velocità. Manciate di cupole a forma di fungo – la protezione del radar dalle intemperie per le antenne – è recentemente apparsa alcuni dei lotti.

Perché “reticolazione” è il concetto chiave

E questi sono solo l’inizio. Per ottenere le massime prestazioni, Starlink avrà bisogno di migliaia di antenne gateway (circa una per satellite) distribuite su centinaia di siti in tutto il mondo, secondo Íñigo del Portillo Barrios, un neolaureato del MIT che ha analizzato la struttura delle costellazioni di Starlink e Telesat.

Dice che Starlink fa molto affidamento su queste stazioni perché l’attuale gruppo di satelliti manca di una funzionalità originariamente pianificata per le macchine di comunicare con i loro vicini tramite laser. Questa capacità di “reticolazione” consentirebbe a Starlink di trasmettere un segnale a qualsiasi utente al di sotto di qualsiasi satellite, anche quelli in volo, su isole remote o in zone di conflitto. Ma senza di esso, un satellite deve essere in grado di collegare direttamente un utente con un’antenna gateway, limitando la copertura a circa 500 miglia da ciascuna stazione di terra, stima Farrar.

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“Avranno grandi buchi nel mezzo degli oceani e alcuni deserti”, ha detto Farrar. “Dovranno andare all’autorità di regolamentazione di un paese e dire: ‘Per favore, facci entrare, per favore, facci costruire i gateway nel tuo paese.'”

Non è certo uno spettacolo per raggiungere la maggior parte delle aree rurali (le stazioni attualmente pianificate copriranno la maggior parte degli Stati Uniti e del Messico). Ma i tradizionali clienti di Internet via satellite come i militari, che potrebbero desiderare l’accesso sull’Iraq centrale, ad esempio, o le compagnie aeree e le compagnie di navigazione in cerca di connettività nell’Atlantico e nel Pacifico, potrebbero preferire attendere un servizio veramente globale.

SpaceX non ha risposto a una richiesta di commento sul suo gateway o sui piani di reticolazione, ma Hudson afferma che anche se Telesat ha 50 anni di esperienza satellitare e prevede di iniziare a lanciare satelliti abilitati per reticolazione nel 2022, le operazioni di coreografia rappresenteranno ancora uno dei loro grandi sfide.

“Stiamo costruendo stazioni terrestri in tutti i continenti tranne forse in Antartide”, ha detto. “Devi spedire roba dappertutto. Devi farlo costruire, mantenere e aggiornare.”

L’aggiunta del crosslinking alla fine aiuterà SpaceX a ridurre la fluttuazione della geografia sulla copertura di Starlink e la società intende iniziare a sperimentare satelliti interconnessi entro la fine dell’anno, ha detto il presidente Gwynne Shotwell.

Ma l’aggiornamento non sarà semplice e la rete di seconda generazione non sarà operativa nell’immediato futuro. First SpaceX deve rivedere il suo design satellitare per incorporare un alimentatore più robusto, laser finemente sintonizzati e altro hardware. Quindi dovrà anche ricostruire e rilanciare l’intero sciame.

Alla fine la compagnia può farcela, ha detto Farrar, ma prima Starlink dovrà dimostrare il suo valore con i satelliti che ha in cielo e le stazioni gateway che può costruire sul terreno.

Benvolio Cavallone

Benvolio Cavallone

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