Starlink

Starlink

60 satelitów Starlink w przestrzeni kosmicznej przed ich rozmieszczeniem w maju 2019 roku
Producent	SpaceX
Operator	Starlink Services, LLC
Państwo pochodzenia	Stany Zjednoczone
Zastosowanie	Usługa internetowa
Żywotność	5-10 lat
Produkcja
Stan obecny	Aktywny
Pierwszy lot	22 lutego 2018
Dane techniczne
Masa	v0.9: 227 kg v1: 260 kg v1.5: ~306 kg v2 mini: ~740 kg v2: ~1250 kg

Starlink – telekomunikacyjny system satelitarny obsługiwany przez Starlink Services, LLC, spółkę zależną będącą w całości własnością amerykańskiej firmy SpaceX^[1], zapewniając zasięg w 105 państwach^[2]. Głównym celem działania systemu jest dostarczanie łączności internetowej na całym świecie^[3].

SpaceX rozpoczęło budowę konstelacji Starlink w 2019 roku. Według stanu na sierpień 2024 roku cały system składa się z ponad 5200 sztucznych satelitów orbitujących na niskiej orbicie okołoziemskiej^[4], które komunikują się z wyznaczonymi naziemnymi nadajniko-odbiornikami. Planowana wielkość konstelacji obejmuje prawie 12 000 satelitów, z możliwością późniejszego rozszerzenia do 32 000^[5]. SpaceX ogłosiło osiągnięcie ponad 1 miliona klientów sieci Starlink w grudniu 2022 roku^[6] oraz 3 milionów w maju 2024 roku^[7]. Wszystkie satelity są wyposażone w silniki Halla, które umożliwiają im podnoszenie orbity oraz deorbitację pod koniec czasu ich funkcjonowania. Są również zaprojektowane tak, aby autonomicznie unikać kolizji z kosmicznymi śmieciami w oparciu o przesyłane dane^[8].

W maju 2018 roku SpaceX oszacowało, że całkowity koszt zaprojektowania, budowy i rozmieszczenia konstelacji Starlink wyniesie co najmniej 10 miliardów dolarów^[9].

Starlink jest szeroko wykorzystywany na Ukrainie podczas Inwazji Rosji na Ukrainę, zarówno przez użytkowników indywidualnych, jak i w formie kontraktu z Departamentem Obrony Stanów Zjednoczonych^[10]. Powstały w 2022 roku, Starshield jest militarną wersją systemu Starlink, który jest przeznaczony wyłącznie do użytku rządowego^[11][12].

Astronomowie wyrazili obawy dotyczące wpływu konstelacji Starlink na obserwację naziemną^[13][14]. SpaceX podjęło próbę złagodzenia obaw związanych z zanieczyszczeniami astronomicznymi za pomocą zmniejszenia jasności satelitów poprzez redukcję odbijanego od nie światła^[15].

Pierwsze koncepcje konstelacji satelitarnych orbitujących na niskiej orbicie okołoziemskiej powstały w połowie lat 80 XX wieku. Wtedy też w ramach Inicjatywy Obrony Strategicznej powstał projekt Brilliant Pebbles, w ramach którego powstałaby kosmiczny system obrony antybalistycznej, który byłby używany w celu przechwytywania wrogich pocisków balistycznych. W latach 90 XX wieku powstało kilka komercyjnych konstelacji satelitarnych wykorzystujących około 100 sztucznych satelitów, takich jak Celestri, Teledesic, Iridium i Globalstar. Większość z tych inicjatyw zbankrutowało w trakcie bańki internetowej, głównie z powodu bardzo wysokich kosztów utrzymania konstelacji w tamtym czasie^[16][17].

W 2004 roku Larry Williams, wiceprezes SpaceX ds. relacji strategicznych i były wiceprezes programu „Internet in the sky” organizowanego przez firmę Teledesic, otworzył biuro SpaceX w Waszyngtonie^[18]. W czerwcu tego samego roku SpaceX nabyło udziały w Surrey Satellite Technology^[19], które pracowało w tym czasie nad projektem utworzenia dostępu do Internetu w przestrzeni kosmicznej^[20]. Udziały SpaceX zostały jednak ostatecznie odsprzedane EADS Astrium w 2008 roku, po tym jak firma zaczęła koncentrować się na nawigacji i obserwacji Ziemi^[21].

Na początku 2014 roku Elon Musk i Greg Wyler wspólnie planowali konstelację około 700 satelitów o nazwie WorldVu, która byłaby ponad 10 razy większa od największej wówczas konstelacji satelitów Iridium^[22]. Jednak plany te zostały anulowane w czerwcu 2014 roku, a SpaceX zamiast tego złożyło wniosek do Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego za pośrednictwem Norweskiego Urzędu Komunikacji pod nazwą STEAM^[23]. Ostatecznie jednak SpaceX potwierdziło projekt Starlink przez wniosek o jego licencję w 2016 roku, złożonego do Federalnej Komisji Łączności^[24]. SpaceX zastrzegło w Stanach Zjednoczonych nazwę „Starlink” dla swojej konstelacji satelitarnej^[25], a sama nazwa została zainspirowana powieścią pt. "Gwiazd naszych wina" z 2012 roku^[26].

Starlink został publicznie ogłoszony w styczniu 2015 roku, wraz z otwarciem ośrodka rozwoju sztucznych satelitów w Redmond należącego do SpaceX. Podczas otwarcia Elon Musk stwierdził, że na całym świecie nadal istnieje znaczne zapotrzebowanie na tani dostęp do szerokopasmowego Internetu^[27], stwierdził także, że Starlink mógłby zapewnić przepustowość pozwalającą na przenoszenie do 50% całego ruchu internetowego i do 10% lokalnego ruchu internetowego w miastach z dużą gęstością zaludnienia^[28][29]. Ponadto oznajmił, że dochód Starlinka będzie niezbędny do sfinansowania długoterminowych planów SpaceX związanych z Marsem^[30].

W sierpniu 2018 roku SpaceX przeniosło się do większego budynku w Redmond Ridge Corporate Center, aby móc wesprzeć projektowanie konstelacji satelitarnej Starlink, a także by tam móc prowadzić prace badawczo-rozwojowe^[31]. W lipcu 2016 SpaceX nabyło dodatkową przestrzeń kreatywną o powierzchni 740 m² w Irvine w stanie Kalifornia^[32]. Biuro w Irvine obejmowało projektowanie przetwarzania sygnałów RFIC i rozwój specjalizowanych układów scalonych dla konstelacji Starlink^[33].

Do października 2016 dział satelitarny SpaceX koncentrował się na redukcji kosztów, a prezes SpaceX; Gwynne Shotwell powiedziała wówczas, że projekt konstelacji Starlink pozostaje w fazie projektowej, ponieważ „firma stara się rozwiązać kwestie związane z kosztem jego użytkowania”^[34].

W listopadzie 2016 roku SpaceX złożyło wniosek do Federalnej Komisji Łączności w sprawie „systemu satelitarnego na orbitcie niegeostacjonarnej w usłudze stałej łączności satelitarnej z wykorzystaniem pasma Ku i pasma Ka”^[35]. We wrześniu 2017 roku Federalna Komisja Łączności orzekła, że połowa konstelacji musi znaleźć się na orbicie w ciągu sześciu lat, aby spełnić warunki licencji, podczas gdy cały system powinien znaleźć się na orbicie w ciągu dziewięciu lat od daty wydania licencji^[36].

W marcu 2018 roku Federalna Komisja Łączności przyznała SpaceX zgodę na początkowe wystrzelenie 4425 satelitów pod pewnymi warunkami, ponieważ SpaceX było zmuszone uzyskać oddzielną zgodę od Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego^[37][38]. Federalna Komisja Łączności poparła wniosek NASA, który wymagał zwrócenia się do SpaceX o osiągnięcie jeszcze wyższego standardu deorbitacji niż standard, który NASA wcześniej stosowała u siebie^[39].

W maju 2018 roku SpaceX spodziewało się, że całkowity koszt rozwoju i budowy konstelacji Starlink zbliży się do 10 miliardów dolarów^[40]. W połowie 2018 roku SpaceX zreorganizował swój ośrodek rozwoju sztucznych satelitów w Redmond i zwolnił kilku jego członków kierownictwa placówki^[31].

Po wystrzeleniu dwóch satelitów testowych w lutym 2018 roku, pierwsza partia 60 operacyjnych satelitów Starlink została wystrzelona w maju 2019 roku^[41]. Pod koniec 2019 roku SpaceX przenosiło swój dział satelitarny z badań i przyszłego rozwoju na produkcję z planowanym pierwszym wystrzeleniem dużej grupy sztucznych satelitów na orbitę okołoziemską i wyraźną potrzebą osiągnięcia średniego tempa wysyłania nowych satelitów Starlink co miesiąc, przez okres następnych 60 miesięcy, aby móc uruchomić 2200 satelitów w celu ich obsługi zgodnie z wcześniej uzyskaną licencją od Federalnej Komisji Łączności^[42]. SpaceX poinformowało, że dotrzyma terminu, w którym połowa konstelacji znajdzie się na orbicie w ciągu sześciu lat od ich autoryzacji, a cały planowany system satelitarny Starlink znajdzie się w przestrzeni kosmicznej w ciągu dziewięciu lat^[43].

W lipcu 2020 roku usługa internetowa Starlink w wersji beta została otwarta dla zaproszonych osób. Zaproszone osoby musiały podpisać umowy o zachowaniu poufności, a opłata za testowanie usług wynosiła tylko 2 dolary miesięcznie^[44]. W październiku 2020 roku uruchomiono znacznie szerszą publiczną wersję beta, w której testerzy byli obciążani pełnym miesięcznym kosztem i mogli swobodnie wypowiadać się na temat Starlinków. Testerzy zgłosili prędkość Internetu ponad 150 Mb/s, powyżej zakresu ogłoszonego dla publicznych testów beta^[45].

Pierwsze faktyczne zamówienia na terminale dostępowe do sieci Starlink zostały po raz pierwszy umożliwione do zakupu w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie na początku 2021 roku^[46]. Federalna Komisja Łączności przyznała wcześniej SpaceX dotacje w wysokości 885,5 miliona dolarów na wsparcie wiejskich klientów usług szerokopasmowych w 35 różnych stanach za pośrednictwem sieci Starlink^[47], jednak dotacja została cofnięta w sierpniu 2022 roku, a Federalna Komisja Łączności stwierdziła, że Starlink „nie wykazał swojej zdolności do świadczenia obiecanej usługi”^[48]. SpaceX odwołało się później od tej decyzji, twierdząc, że spełnił lub przewyższył wszystkie wymagania, które istniały w trakcie wypełniania celu dotacji i że Federalna Komisja Łączności stworzyła „nowe standardy, których żaden oferent nie mógł dziś spełnić”^[49]. W grudniu 2023 roku, po drugim nieudanym zintegrowanym locie testowym rakiety Starship, Federalna Komisja Łączności formalnie odrzuciła odwołanie SpaceX, ponieważ według Komisji, Starlink nie wykazał, że jest w stanie spełnić wymagań wymaganych do uzyskania dotacji^[50].

W marcu 2021 roku SpaceX złożyło wniosek do Federalnej Komisji Łączności o ogólną licencję zezwalającą na użytkowanie mobilnej odmiany terminala sieci Starlink, który miałby zostać przeznaczony dla pojazdów, statków i samolotów^[51][52]. W czerwcu tego samego roku firma złożyła wniosek do Federalnej Komisji Łączności o wykorzystanie mobilnych nadajniko-odbiorników Starlink na rakietach nośnych lecących na orbitę okołoziemską, po wcześniejszym przetestowaniu prototypowego wykorzystania na dużej wysokości w maju 2021 roku^[53].

W 2022 roku SpaceX ogłosił start usługi Starlink Business, która zapewnia większą antenę o wyższej przepustowości i prędkości Internetu od 150 do 500 M/s przy koszcie 2500 dolarów za antenę i 500 dolarów miesięcznej opłaty za usługę^[54]. W sierpniu 2022 roku, Federalna Komisja Łączności zatwierdziła użytkowanie usługi Starlink na łodziach, samolotach i poruszających się pojazdach^[55], a sama produkcja terminali Starlink w tym czasie została opóźniona przez globalny niedobór półprzewodników, których produkcja po czasie wróciła do normy^[56].

Pierwszego grudnia 2022 roku Federalna Komisja Łączności wydała zgodę na wystrzelenie 7500 satelitów Starlink przeznaczonych dla drugiej generacji konstelacji w trzech powłokach orbitalnych na niskiej orbicie okołoziemskiej na wysokości 525, 530 i 535 kilometrów. Ogólnie rzecz biorąc SpaceX wnioskowało o wystrzelenie aż 29 988 satelitów drugiej generacji, w tym około 10 000 w powłokach orbitalnych znajdujących się na wysokości od 525 do 535 km, plus około 20 000 satelitów znajdujących się w powłokach na wysokości od 340 do 360 km i prawie 500 w powłokach orbitalnych na wysokości od 604 do 614 km. Federalna Komisja Łączności zauważyła, że nie jest to wzrost zatwierdzonych satelitów na orbicie dla SpaceX, ponieważ SpaceX nie planuje już rozmieszczenia 7518 satelitów na wysokości 340 km na których wcześniej wydano zgodę^[57].

Napięcia między Brazylią a przedsięwzięciami biznesowymi Elona Muska nasiliły się w 2024 roku, gdy krajowy regulator telekomunikacyjny Anatel zagroził nałożeniem sankcji na Starlink po tym, jak brazylijski sąd najwyższy podtrzymał blokadę serwisu społecznościowego X. Prezydent Brazylii Luiz Inácio Lula da Silva poparł tę decyzję, powołując się na rolę serwisu społecznościowego X w szerzeniu nienawiści i dezinformacji podważających brazylijską demokrację. Sędzia Alexandre de Moraes zamroził konta Starlink, a Starlink odmówił wykonania nakazu zablokowania krajowego dostępu do serwisu społecznościowego X, ryzykując utratę licencji na prowadzenie działalności w Brazylii^[58].

Planowana duża liczba sztucznych satelitów spotkała się z krytyką ze strony społeczności astronomicznej z powodu obaw o zanieczyszczenie świetlne^[59][60]. Astronomowie twierdzą, że ich jasność zarówno w zakresie fal optycznych, jak i radiowych będzie miała poważny wpływ na obserwacje naukowe^[61]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, National Radio Astronomy Observatory i Square Kilometre Array Organization wydały oficjalne oświadczenia wyrażające zaniepokojenie w tej sprawie. Ostatnie badania dowiodły, że „niezamierzone promieniowanie elektromagnetyczne” wpływa na radioteleskopy, powodując zniekształcenia i nadmierny hałas^[62][63][64].

Przedstawiciele SpaceX i Elon Musk twierdzili, że satelity będą miały minimalny wpływ, który można łatwo złagodzić poprzez maskowanie pikseli i zastosowanie interferometrii plamkowej^[65], jednakże profesjonalni astronomowie zakwestionowali te twierdzenia, opierając się na wstępnych obserwacjach satelitów Starlink v0.9 podczas ich pierwszego startu oraz krótko po ich rozmieszczeniu^[66][67]. W późniejszych oświadczeniach na portalu serwisie społecznościowym X, Elon Musk stwierdził, że SpaceX będzie pracować nad zmniejszeniem albedo satelitów i zapewni dostosowanie orientacji satelitów na żądanie dla eksperymentów astronomicznych, jeśli zajdzie taka potrzeba^[68][69]. Jeden z satelitów Starlink (Starlink 1130 / DarkSat) został wystrzelony z eksperymentalną powłoką zmniejszającą jego albedo^[70][71]. Pomimo zastosowania tych środków astronomowie odkryli, że satelity były nadal zbyt jasne^[72].

17 kwietnia 2020 roku SpaceX napisało w zgłoszeniu do Federalnej Komisji Łączności, że firma przetestuje nowe metody zapobiegania zanieczyszczenia światłem, a także zapewni dostęp do danych śledzenia satelitów dla astronomów, aby móc „lepiej koordynować ich obserwacje z naszymi satelitami”^[73][74]. 27 kwietnia 2020 roku Elon Musk ogłosił, że SpaceX wprowadzi nową osłonę przeciwsłoneczną zaprojektowaną w celu zmniejszenia jasności satelitów należących do konstelacji Starlink^[73]. Do 15 października 2020 roku ponad 200 satelitów Starlink posiadało osłonę przeciwsłoneczną, a analiza z października 2020 roku wykazała, że są one tylko nieznacznie słabsze niż testowany DarkSat^[75]. Badanie ze stycznia 2021 roku wykazało jasność na poziomie 31% względem pierwotnego projektu^[76].

W lutym 2022 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna utworzyła centrum, które ma pomóc astronomom w radzeniu sobie z negatywnymi skutkami konstelacji satelitarnych, takich jak Starlink. W czerwcu 2022 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna opublikowała stronę internetową dla astronomów, która umożliwia astronomom śledzenie satelitów w celu ich unikania w celu zminimalizowania wpływu na prowadzone obserwacje^[77].

W październiku 2023 roku badanie opublikowane w „Astronomy and Astrophysics Letters” wykazały, że satelity Starlink „emitowały sygnały radiowe”, stwierdzając, że w miejscu przyszłego Square Kilometer Array emisje radiowe z satelitów Starlink były intensywniejsze niż z jakiekolwiek naturalnego źródła na niebie^[78]. W dokumencie stwierdzono, że emisje te będą „szkodliwe dla kluczowych celów naukowych budowanego Square Kilometer Array bez ich przyszłego złagodzenia”^[79][80].

Duża liczba satelitów Starlink może stwarzać długoterminowe zagrożenie śmieciami kosmicznymi w wyniku umieszczenia tysięcy satelitów na orbicie okołoziemskiej, które może skutkować spowodowaniem kolizji, potencjalnie wywołując zjawisko znane jako syndrom Kesslera^[81][82]. SpaceX poinformowało, że większość satelitów jest wystrzeliwana na niższą wysokość, a zużyte satelity mają się samoistnie zdeorbitować w ciągu pięciu lat bez wykorzystywania żadnego napędu^[83][84].

W 2019 roku doszło do sytuacji, w której to SpaceX nie przesunęło satelity Starlink, który miał 1 na 1000 szans na kolizję z satelitą należącym do Europejskiej Agencji Kosmicznej^[85]. W rezultacie po raz pierwszy w całej historii Europejskiej Agencji Kosmicznej, agencja była zmuszona do wykonania specjalnego manewru, który pozwolił na uniknięcie kolizji^[86]. W 2021 roku chińskie władze złożyły skargę do Organizacji Narodów Zjednoczonych, twierdząc, że stacja kosmiczna Tiangong wykonała manewry wymijające, które pozwoliły na uniknięcie kolizji z satelitami Starlink^[87]. W dokumencie stwierdzono, że stale orbitujące satelity Starlink stwarzały ryzyko kolizji, a dwa bliskie spotkania z satelitami mające miejsce w lipcu i październiku 2021 roku stanowiły zagrożenie dla zdrowia i życia tajkonautów przebywających na pokładzie stacji kosmicznej Tiangong^[88][89].

Wszystkie te kwestie, a także obecne plany rozbudowy konstelacji Starlink, zmotywowały Krajową Administrację Telekomunikacji i Informacji w imieniu NASA i Narodowej Fundacji Nauki do złożenia listu do Federalnej Komisji Łączności w dniu 8 lutego 2022 roku, ostrzegając o potencjalnym wpływie satelitów Starlink na przyszłość niskiej orbity okołoziemskiej i zwiększonym ryzyku kolizji oraz wpływie na misje naukowe, startów rakiet nośnych oraz wpływie na Międzynarodową Stację Kosmiczną^[90].