Связь без вышек: новая эпоха Starlink (часть I)

Совсем недавно пришла громкая новость: SpaceX собирается научить обычные смартфоны напрямую подключаться к спутникам Starlink — без всяких терминалов и громоздких антенн. Ради этого компания купила частоты у EchoStar и выложила за них баснословные 17 миллиардов долларов.

Мы все видели в кино, а кто-то и в реальности, какие были спутниковые телефоны прошлого поколения. Взять, к примеру, Iridium или Inmarsat: тяжелые «кирпичи» с антенной чуть ли не до локтя. Стоили они запредельно дорого, были неудобны, и в лучшем случае позволяли звонить. Про интернет можно было забыть — для этого нужны были огромные терминалы с «тарелками» полметра и сложная настройка.

Но время идёт, и технологии меняют правила игры. Маск представил в Starlink новую систему — Direct-to-Cell, которая делает невозможное возможным: звонить с обычного смартфона через спутник.

И возникает закономерный вопрос: как?

Никакого чуда тут нет. Раньше спутниковая связь работала через аппараты на геостационарной орбите (36 тысяч км) или низкой — около 2000 км. На таких расстояниях сигнал сильно терял мощность, поэтому приходилось использовать мощные передатчики и здоровенные антенны. Starlink же развёрнут куда ближе — на высоте примерно 550 км. Но и этого мало: смартфон в одиночку не смог бы «дотянуться» до спутника. Спасла ситуация революция в антенной технике.

Посмотрим на сами спутники. Starlink v1.0 весит около 260 кг, версия v2 Mini — уже 800, а будущий v2 Full дотягивает до 1250 кг. Работают они от солнечных панелей мощностью до 10 кВт. В их арсенале — лазерные межспутниковые каналы (OISL), радиодиапазоны Ku и Ka (10–12 и 26–40 ГГц) для терминалов и, наконец, новинка: частоты LTE/5G в районе 1,9 ГГц, купленные специально для Direct-to-Cell.

Главная же фишка в антеннах. Первые аппараты Starlink (v1.0) использовали пассивные фазированные решётки — это крутая технология, но недостаточная для приёма слабых сигналов от смартфонов. Начиная с v1.5 SpaceX перешла к активным решёткам (АФАР), где каждый элемент имеет свой передатчик и фазовращатель.

Фазированные решётки давно известны по военным радарам. Они стоили огромных денег, требовали массу энергии и вычислительных мощностей — поэтому в гражданских проектах их использовали очень и очень ограниченно.

Маск решился – и получил результат, который раньше считался фантастикой.

@atomiccherry 💯

Связь без вышек: новая эпоха Starlink (часть II)

АФАР спутников Starlink v2 умеют выделять сигнал обычного смартфона с расстояния до 600 км и отвечать на него. Для телефона спутник выглядит как обычная вышка связи — только парящая над Землёй. Площадь решётки около пяти квадратных метров, она формирует сотни узких лучей, которые отслеживают телефоны в реальном времени. Фактически спутник превращается в полноценную базовую станцию.

Преимущества огромны: электронное сканирование мгновенно, можно работать одновременно с сотнями абонентов, мощность и диаграмма направленности подстраиваются на лету, слабый сигнал можно усилить узким лучом. Каждый спутник создаёт до 100–200 отдельных зон связи (spot beams) размером 50–200 км каждая. И всё это при том, что смартфон излучает меньше одного ватта мощности! В итоге спутник на высоте 550 км способен «услышать» его без проблем и при этом поддерживать тысячи подключений одновременно.

Сегодня Direct-to-Cell работает через 657 спутников, остальные обеспечивают широкополосный интернет. Их число растёт. Пока возможности ограничены: абоненты T-Mobile в США уже могут отправлять SMS из «мёртвых зон», а скоро появится поддержка мобильного интернета и сторонних приложений.

Это только начало. Сейчас Starlink использует LTE Band 2 (1,9 ГГц), но впереди полный спектр новой системы 5G NTN (Non-Terrestrial Networks), утверждённой в 2024 году (Release 18). В неё входят L-диапазон (1525–1559 / 1626,5–1660,5 МГц), S-диапазон (2170–2200 / 1980–2010 МГц), LTE Band 2 (уже в работе) и перспективный C-диапазон (4–8 ГГц). Производители вроде MediaTek и UNISOC уже делают чипы с поддержкой этих стандартов. Маск обещает: повсеместное внедрение займёт всего пару лет.

Что это значит для нас? На самом деле — колоссальные изменения. Direct-to-Cell рушит всю привычную модель связи, где государства и операторы держат под контролем вышки, кабели и частоты. Теперь сеть работает там, где есть не вышка, а спутник. Это делает систему куда более устойчивой к блокировкам и цензуре: правительство может приказать отключить мобильную связь или интернет, но заглушить спутниковый сигнал — совсем другая история. А если провайдер не склонен подчиняться местным властям, то и вовсе почти невозможно.

Более того, впервые в истории глобальный роуминг включён по умолчанию. Вы можете оставаться на связи даже там, где не работает ни один оператор. Это радикально меняет само понятие «онлайн»: вместо множества локальных компаний с инфраструктурой возникает единый глобальный провайдер с орбитальной сетью.

И здесь мы подходим к самому интересному — военному аспекту. Значение Direct-to-Cell можно сравнить с появлением радио, которое когда-то вытеснило проводные телефоны. Теперь для связи, разведки и координации больше не нужна уязвимая наземная инфраструктура. Даже если все сети уничтожены, достаточно иметь при себе обычный смартфон, который можно приобрести в любом магазине электроники.

А если говорить о «цифровом поле боя» — интеграции разведки, управления и ударов на всех уровнях, от дронов до оперативно-тактических комплексов, — то масштабы возможностей настолько огромны, что об этом стоит написать отдельный материал. Ясно одно: выигрывает тот, кто получит фору.

И пока что эта фора — у США, у которых уже есть работающая технология.

@atomiccherry 💯

Как утверждают некоторые ресурсы, украинские гексакоптеры размещают разведывательные контейнеры, оснащенные камерами, на позициях, с которых они ведут наблюдение за позициями и перемещениями российских подразделений.

Управление и передача данных осуществляется через интегрированный терминал «Starlink».

Осведомитель