استارلینک وی۳ با استارشیپ؛ اینترنت ماهواره ای سریع تر

اسپیس‌ایکس به تازگی گامی بزرگ به سوی اینترنت ماهواره‌ای متراکم‌تر و سریع‌تر برداشته است؛ بدون اغراق تبلیغاتی، فقط با موشک‌ها و تراشه‌ها. در چهاردهمین پرواز استارشیپ، این فضاپیما ۲۶ ماهواره عملیاتی استارلینک وی۳ را در مدار قرار داد و برای نخستین بار این پرتابگر سنگین، سخت‌افزار فعال و پرظرفیت را در یک مسیر مداری پایدار مستقر کرد.

پروازهای آزمایشی قبلی استارشیپ حامل نمونه‌های نمایشی بودند که در مسیرهای زیرمداری سوختند و از بین رفتند. اما این پرواز متفاوت بود: ماهواره‌های واقعی، قابلیت‌های واقعی و رهاسازی برای پیوستن به منظومه‌ای گسترده در مدار پایین زمین.

آنچه وی۳ را برجسته می‌کند، ظرفیت خام ستون فقرات شبکه است. هر ماهواره می‌تواند حدود ۱ ترابیت بر ثانیه ظرفیت دانلود تجمیعی و نزدیک به ۱۶۰ گیگابیت بر ثانیه ظرفیت آپلود پشتیبانی کند. به زبان ساده، این یعنی حدود ده برابر ظرفیت دانلود سخت‌افزار فعلی وی۲ و بیش از بیست برابر ظرفیت آپلود آن.

این ظرفیت یک معیار تجمیعی است؛ یعنی مقداری که یک ماهواره وی۳ می‌تواند هم‌زمان میان کاربران متعدد و ایستگاه‌های زمینی جابه‌جا کند، نه سرعت دانلود هر کاربر روی گوشی.

راز اصلی این پیشرفت، شکل‌دهی پرتو در مقیاس بزرگ است. وی۳ از آنتن‌های آرایه فازی پیشرفته استفاده می‌کند که می‌توانند هزاران پرتو باریک را هم‌زمان شکل دهند: تا ۲٬۰۴۸ پرتو دانلود و ۲٬۰۴۸ پرتو آپلود، در مقایسه با صدها پرتو در وی۲. به جای پوشش یک منطقه وسیع با چند کانال محدود، ماهواره سطح زمین را به بخش‌های بسیار دقیق و هدفمند تقسیم می‌کند و پهنای باند را دقیقا به جایی هدایت می‌کند که تقاضا افزایش می‌یابد. سپس تراشه‌های پردازشی جدید روی ماهواره، با حرکت کاربران و تغییر الگوهای ترافیک، این پرتوها را به صورت لحظه‌ای بازتخصیص می‌دهند.

این ماهواره‌ها با یکدیگر نیز ارتباط برقرار می‌کنند. هر ماهواره وی۳ به شش لینک لیزری بین‌ماهواره‌ای مجهز است که هرکدام ظرفیت ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه دارند و یک شبکه نوری پرسرعت در فضا می‌سازند. این معماری وابستگی به ایستگاه‌های زمینی را برای مسیریابی‌های دوربرد کاهش می‌دهد و مسیرهای جایگزین متعددی برای جابه‌جایی داده در سراسر جهان در اختیار شبکه می‌گذارد.

در بخش رو به زمین، وی۳ شامل چهار لینک رادیویی پرظرفیت است که می‌توانند تا حدود ۱.۲ ترابیت بر ثانیه اتصال به زیرساخت‌های زمینی فراهم کنند؛ بیش از هشت برابر آنچه وی۲ ارائه می‌داد. تمام این تجهیزات الکترونیکی اضافه به انرژی نیاز دارند، بنابراین وی۳ از آرایه‌های خورشیدی استفاده می‌کند که تقریبا دو برابر نسل قبلی بازده دارند و برای فعالیت در ارتفاعات پایین‌تر منظومه استارلینک بهینه شده‌اند.

اسپیس‌ایکس همچنین در حال گسترش مرزهای خدمات ارتباط مستقیم با موبایل است. استارلینک موبایل، یعنی اتصال مستقیم به سلولار، هدف دارد کاری کند که گوشی‌های هوشمند معمولی بدون نیاز به دیش بتوانند به ماهواره‌ها متصل شوند. ماهواره‌های وی۳ که اکنون پرتاب شده‌اند بخشی از ناوگان ماهواره‌ای موبایل نیستند، اما بسیاری از فناوری‌های توسعه‌یافته برای وی۳ در گره‌های آینده مجهز به قابلیت موبایل به کار گرفته خواهند شد. نسل نخست ماهواره‌های موبایل برای پیام‌رسانی اضطراری و تماس صوتی پایه یا داده سبک ساخته شده بود؛ طراحی‌های نسل دوم وعده افزایش تقریبا ۲۰ برابری ظرفیت هر ماهواره را می‌دهند و شبکه را به اتصال‌هایی نزدیک‌تر می‌کنند که حتی در مناطق دورافتاده برای پخش محتوا مناسب باشند.

در نهایت، انتخاب استارشیپ اهمیت زیادی دارد. ظرفیت بار بسیار بیشتر آن به اسپیس‌ایکس امکان می‌دهد در هر پرواز تعداد بسیار بیشتری ماهواره در کلاس وی۳ را نسبت به فالکون ۹ به مدار ببرد؛ موضوعی که روند استقرار را سرعت می‌بخشد و زمان لازم برای دستیابی به پوشش معنادار و افزونگی بهتر شبکه را کوتاه‌تر می‌کند.

هنوز بخش زیادی از مهندسی این سامانه باید در عملیات منظم اثبات شود، اما با قرار گرفتن استارلینک وی۳ در مدار، بحث از نمونه‌های آزمایشی به مقیاس‌پذیری منتقل شده است؛ دورانی که ماهواره‌ها بیش از گذشته شبیه دکل‌های سلولی متراکم و آگاه از ترافیک عمل می‌کنند که به دور سیاره می‌چرخند.