на каком расстоянии летают спутники старлинк

Всё о проекте «Спутниковый интернет Starlink». Часть 12. Starlink и проблемы космического мусора

Starlink и проблемы космического мусора

Проблемы космического мусора достаточно интенсивно обсуждались после двух инцидентов в космосе, породивших огромное количество обломков.

11 января Китай провел успешное испытание противоспутникового оружия: метеоспутник FY-1C серии Fengyun, находящийся на полярной орбите высотой 865 км, был поражен прямым попаданием противоспутниковой ракеты. Ракета перехватила спутник на встречном курсе. В результате разрушения спутника и перехватчика образовалось облако обломков: системы наземного слежения зарегистрировали как минимум 2317 фрагментов космического мусора размером от нескольких сантиметров и более.

Первый известный случай столкновения в космосе произошел 10 февраля 2009 года столкновение двух искусственных спутников — советского «Космоса 2251» с американским Iridium-33 на высоте 788,6 км. Скорости обоих спутников были приблизительно равны и составляли около 7470 м/с, относительная скорость была равна 11,7 км/с. Масса аппарата Iridium составляла 600 кг, а российского «Космос-2251» — 900 кг. В результате их столкновения образовалось около 600 обломков.

Эти два события, произошедшие очень близко по времени, переключили внимание экспертов на предотвращение именно столкновения спутников или их взрывов (особенно проблематичны в этом отношении вторые ступени ракет и разгонные блоки). Объявленные компанией OneWeb планы на сеть 900 спутников не привлекли особого внимания, так же как и заявка канадской компании Telesat на сеть из 300 спутников, но вот заявки SpaceX — сначала на сеть в 4425 космических аппаратов, а потом — с небольшим промежутком — и на 7000, изменили ситуацию коренным образом. FCC начала глубокий анализ предложенной группировки SpaceX в данном направлении.

Одним из результатов этой работы, вероятно, стало решение SpaceX уменьшить высоту орбиты своих спутников с 1100 км до 550 км, что гарантировало сход спутника с орбиты и его сгорание в атмосфере в течение пяти лет даже в том случае, если спутник будет полностью неуправляем. Например, время жизни спутника Starlink на орбите с наклонением 53°, в зависимости от ее высоты, по расчетам инженеров SpaceX составляло:

Источник

Как работает спутниковый интернет Starlink от Илона Маска. В России он будет?

Илон Маск презентует электромобили, запускает в космос ракеты и планирует высадку на Марс. Но помимо этого, он может изменить принцип подключения и работы интернета.

Это спутниковый интернет, с которым сеть станет доступна в любой точке мира, а подключаться он будет по-другому, без провода Ethernet.

Попробуем разобраться, как он работает — и что там с перспективами в России.

Что такое Starlink?

Спутники Starlink в космосе.

Starlink — это глобальная спутниковая система, которая придет на замену сотовым вышкам и обеспечит сетью весь мир. Разрабатывает ее производитель космической техники SpaceX.

Впрочем, даже на суше с высокоскоростными сетями большие проблемы. 4G доступна лишь 43% населения Земли, а отсутствие Wi-Fi в мелких населенных пунктах – обычное дело. Спутники решат эту проблему. «Большая часть Земли будет покрыта сетью к концу этого года, а в следующем году – вся», – писал Илон Маск в феврале 2021-го в Twitter.

SpaceX планирует отправить в космос 12 000 спутников и разместить их равномерно над всей Землей.

Планы насчет спутникового интернета настолько грандиозные, что компания рассматривает возможность провести его на Марсе, когда там высадится.

«Если вы отправите миллион человек на Марс, им понадобится возможность общаться. Я не думаю, что люди, отправляющиеся на Марс, будут довольны какими-то ужасными старомодными радиоприемниками. Они захотят взять свои iPhone или Android», — говорил президент компании Гвин Шотвелл в 2016 году.

Как SpaceX запустит спутники и можно ли их увидеть в небе?

Огни спутников будут видны невооруженным глазом.

12 000 спутников Starlink заменят сотовые вышки проведут интернет по всей Земле равномерно.

Движение спутников Starlink.

Их удаленность от Земли составит 350 км. Для сравнения, расстояние между Землей и Луной составляет 384 400 км.

Найти их в небе можно с помощью сайта разработчика Джеймса Дарпиниана. Он создал 3D-модель Земли, на ней показывается, когда можно увидеть пролетающие спутники Starlink в любой точке мира.

Откройте доступ к геолокации или просто укажите свой адрес. Сайт покажет, в какое время вы сможете увидеть спутники Starlink.

В Москве в Савеловском районе спутник Starlink был виден 15 марта в 20:23.

Как развивается инфраструктура Starlink?

Вес одного спутника Starlink составляет всего 260 кг. Благодаря легкости и компактности на одну ракету SpaceX Falcon 9 может поместиться 60 таких аппаратов. Заряжать их не нужно, на орбите каждый спутник питается от собственной солнечной батареи.

Ракета Falcon 9. На ней спутники Starlink отправляются на арбиту. В 2021 году она уже дважды доставляла спутники в космос, всего рейсов было 22.

Процесс подключения к интернету со Starlink также изменится. Для его подсоединения нужно будет установить небольшую спутниковую антенну у себя дома, чтобы принимать сигнал и передавать его роутеру.

Starlink поможет с установкой антенны. Компания выпустила приложение для Android и iOS, которое поможет вам выбрать лучшее местоположение с помощью дополненной реальности.

Спутниковая тарелка Starkink.

Проблема для Starlink — погодные условия. «Мы рекомендуем устанавливать спутники Starlink в таком месте, чтобы избежать скопления снега и других подобных препятствий, закрывающих поле обзора. Сильный дождь или ветер также могут повлиять на ваше спутниковое интернет-соединение, потенциально приводя к снижению скорости или редкому отключению», — говорится на сайте компании.

Каким будет интернет от Илона Маска?

«Пользователи могут рассчитывать на скорость передачи данных в 50-150 Мбит/с и задержку сигнала в 20-40 мс в ближайшие несколько месяцев», — говорится на сайте Starlink.

Это не максимум, который компания может предложить. По мере совершенствования инфраструктуры параметры интернета будут увеличиваться.

«По мере запуска большего количества спутников, установки новых наземных станций и улучшения сетевого программного обеспечения, скорость передачи данных, задержки и время безотказной работы значительно улучшатся», — сообщается на сайте компании.

Скорость скачивания составляет около 80 Мбит/с, и она существенно выросла с сентября. Кроме того, это в принципе достойный показатель на фоне других спутниковых провайдеров. К примеру, операторы Viasat и HugheNet обеспечивают лишь четверть от этого.

Starlink против двух спутниковых провайдеров. Скорость передачи данных многократно выше.

Задержка в среднем составляет 42 мс. Это чуть больше, чем обещала SpaceX в рамках бета-теста, и в два-три раза больше, чем у большинства наземных сетей. Только это чуть ли не в 20 раз ниже, чем у тех же спутниковых провайдеров HughesNet и Exede.

Starlink совершенствуется с каждым месяцем — скорость загрузки и выгрузки данных растет с каждым месяцем.

Когда весь мир перейдет на Starlink?

Программа бета-тестирования спутникового интернета уже идет.

На первом этапе он был доступен жителям северной части США и южной части Канады. С 20 января SpaceX расширила зону покрытия сети — она начала принимать заявки на подключение по всей Канаде и Великобритании.

SpaceX запустила уже 1323 спутников Starlink на орбиту. Первая партия была отправлена в мае 2019 года, а последняя — в марте текущего. Туда она доставляется с помощью ракеты-носителя Falcon 9.

У компании есть план поэтапного расширения зоны покрытия спутникового интернета. Starlink уже зарегистрировала дочерние компании Starlink в Австрии, Австралии, Аргентине, Бразилии, Франции, Чили, Колумбии, Германии, Греции, Ирландии, Италии, Мексике, Нидерландах, Новой Зеландии, на Филиппинах, в Южной Африке и Испании. России в списке нет.

Есть ли конкуренты у Starlink?

Starlink — безальтернативный лидер в плане развития спутникового интернета и реализации планов. При этом, в мире есть компании, теоретически способные составить конкуренцию проекту Илона Маска.

OneWeb — главный и пока единственный конкурент Starlink.

Достижения этой компании скромнее. В декабре она отправила на орбиту 36 новых спутников, а всего у нее их 110. Это в 10 раз меньше, чем у Starlink (1323 спутника).

Спутник OneWeb.

На них компания запустит новые спутники. В 2022 году она планирует приблизиться к Starlink по числу спутников на орбите и увеличить их их количество на 648 единиц. С учетом 110 имеющихся их общее число составит 758.

До 2020 года OneWeb считалась российской компанией. Она сотрудничала с местной спутниковой системой «Гонец». У нас в стране ей не дали законно работать.

В течение трех последних лет ее заявка на получение нескольких полос частот неоднократно обсуждалась в Государственной комиссии по радиочастотам России (ГКРЧ). В итоге она была отозвана до получения дополнительных сведений о проекте.

Почему в России работа Starlink запрещена?

В декабре 2020 года Правительство Российской Федерации внесло в Госдуму постановление о штрафах для операторов, которые используют иностранные спутниковые системы связи.

Его уже назвали «законом против Starlink». Согласно законопроекту, за пользование иностранными спутниковыми системами связи физические лица будут оштрафованы на сумму от 10 до 30 тысяч рублей, а для юридических сумма может достигать 1 миллиона рублей.

Впрочем, и без «закона против Starlink» пользование интернетом от Илона Маска на территории нашей страны незаконно.

Запрет связан с тем, что российские службы не смогут контролировать трафик, проходящий через Starlink, OneWeb и аналоги, а значит, этими сетями смогут пользоваться злоумышленники.

Поэтому остается выбирать между двумя вариантами выхода: запретить пользование услугами зарубежных провайдеров или осуществлять подключение через отечественных операторов. Так у российских служб хотя бы будет доступ к трафику.

Интернету Илона Маска помешают появиться в России?

Пока радикальных мер насчет работы всемирных спутниковых систем на территории России не принималось, но по мере развития технологии ситуация может измениться.

Принцип передачи сигнала сети изменится. Логично, что под технологии подстроится и законодательство. Однако для России сохраняется одна проблема — она желает отделить свою сеть от остального мира.

Источник

Всё о проекте «Спутниковый интернет Starlink». Часть 2. Сеть Starlink

Космические аппараты Starlink специально сконструированы для группового запуска двумя стопками по 30 спутников под обтекателем ракеты Falcon 9 и имеют размеры: длина — 3,2 м, ширина — 1,6 м, высота — 0,2 м (оценка размеров сделана по фото ниже).

Cпутники Starlink в момент отделения от второй ступени ракеты Falcon 9. Синим обведены параболические антенны для фидерной линии связи с гейтвеями в Ка-диапазоне

Здесь можно посмотреть видео отделения спутников от ракеты Falcon9

После вывода группы спутников на опорную орбиту (как правило это 280 км) спутники раскрывают солнечные батареи, устанавливают контакт с наземным Центром управления и проводят проверку на работоспособность и отсутствие повреждений при отделении от ракеты, далее они активируют электроракетные двигатели (ЭРД) на криптоне и начинают движение на рабочую орбиту, которое занимает 2-3 месяца.

Солнечные батареи при запуске сложены «гармошкой» и имеют 12 сегментов, где длинная сторона каждого сегмента равна ширине спутника (3,2 м)

Мы можем оценить размеры каждого сегмента в 3 м x 0,8 м. Таким образом, общая площадь солнечной батареи составляет 12 x 3 x 0,8 = 28,8 м2.

Из-за потерь между солнечными элементами и по краям (коэффициент заполнения равен 0,9) можно округлить это значение до 26 м2.

Реальная мощность зависит от положения панелей солнечных батарей относительно Солнца: оптимально падение лучей на панель — под прямым углом.

Для перемещения спутника с опорной орбиты 280 км на рабочую 550 км и удержания его на ней используются плазменные двигатели или ЭРД. Если отталкиваться от ЭРД для малых спутников типа российских СПД-100 либо зарубежных BHT-1500, то их потребляемая мощность равна примерно 1,5 кВт, а тяга 100 мН, при удельном импульсе на уровне 1700-1800 секунд. ЭРД выглядит примерно так (см. рисунок ниже) и имеет габариты примерно 20х20х15 см.

ЭРД имеют запас криптона ориентировочно 5-10 кг, который заправлен в шаробаллоны высокого давления. Данный запас позволит поднять спутник на круговую орбиту 550 км, удержать спутник на ней в течение пяти лет, а потом изменить орбиту с круговой на эллиптическую, изменив перигей с 550 км до, допустим, 250 км, где за счет торможения об остатки атмосферы спутник достаточно быстро затормозится и сгорит.

Основной полезной нагрузкой спутника Starlink являются 2 антенных комплекса для связи со шлюзовыми станциями (гейтвеями) и с абонентскими терминалами.

Антенный комплекс для связи с гейтвеями (или фидерная линия) представляет собой параболические антенны, наводимые в процессе полета на точку Земли, где находится гейтвей. Фидерная линия работает в Ка-диапазоне (18/30 ГГц).

Как следует из таблицы, в распоряжении спутника имеется 2100 МГц в направлении от шлюзовой станции к спутнику и 1300 МГц в обратном направлении. При использовании обоих вариантов поляризации (левой и правой в случае круговой) это позволяет использовать для передачи трафика максимум 4200 МГц от гейтвея на спутник и 2600 МГц в обратном направлении.

Также на борту находятся 4 плоские квадратные антенны с фазированной решеткой — три на передачу информации от спутника на абонентский терминал и одна для приема сигнала от терминала.

Рис. Вид четырех квадратных антенн с фазированной решеткой Кu-диапазона до нанесения покрытия для уменьшения видимости с Земли и после.

Связь между абонентским терминалом и спутником осуществляется в Кu-диапазоне, при этом для передачи от спутника к абоненту можно использовать 2000 МГц, а от абонента к спутнику только 500 МГц. С учетом двух поляризаций для передачи трафика спутник располагает 4000 МГц вниз и прием на 1000 МГц.

Также на борту имеется комплекс оборудования для командной радиолинии и передачи телеметрии, использующий по 150 МГц соответственно в Ка и Кu диапазонах.

Спутник Starlink является ретранслятором и не производит обработки информации: на его борту происходит только изменение частоты принимаемого сигнала и его усиление. Также спутники первого поколения не имеют межспутниковой связи (ISL – Inter Satellite Link) и могут получать и передавать информацию только на Землю. В качестве станции TT&C (управления, контроля, приема телеметрии) заявлены 4 земные станции, в том числе телепорт Брюстнер, расположенный в штате Вашингтон. В зоне видимости станции TT&C спутник Starlink находится не более пяти минут, при этом объем данных, собираемых с группировки, составлял в июне 2020 года около 5 Тбайт в сутки, то есть не менее 10 Гбайт с одного спутника в сутки.

На борту каждого спутника Starlink находится около 70 отдельных процессоров под управлением Linux и порядка 10 микроконтроллеров.

Находясь на орбите в 550 км, спутник может покрыть своим сигналом пятно на Земле радиусом 950 км (то есть диаметром примерно 1900 км) при условии, что угол места для абонентского терминала не будет менее 25°. Отметим, что эффективная работа антенн с плоской фазированной решеткой возможна при угле места 40° и более.

Рис. Радиус зоны видимости спутника под углом 25 градусов в зависимости от его высоты.

Можно легко рассчитать сколько нужно спутников, чтобы обеспечить 100% покрытие Земли между северной и южной 50 параллелями, при условии, что сигнал со спутника покрывает всю зону видимости спутника на Земле. Площадь поверхности Земли между северной и южной 50 параллелями равна 300,4 млн кв. км (вся поверхность земного шара 510 млн кв.км). Так как нам необходимо 100% покрытие без пробелов, круги зон будут накладываться друг на друга и 100% покрытие обеспечено, если мы будем использовать только «квадраты» в круге зоны освещения. Сторона такого квадрата равна L=D/_√2

Или в нашем случае L=1356 км, а площадь закрываемая квадратом 1,84 млн квадратных километров. Таким образом, всего лишь 164 спутника обеспечат 100% покрытие Земли между 50 северной и южной параллелями?

Так зачем же Space X 1584 ИСЗ?

И здесь мы должны поговорить о таком параметре любой антенной системы как диаграмма направленности антенны.

Диаграмма направленности антенны — весьма важный параметр антенны, и характеризующим критерием здесь является угол, на котором мощность сигнала в 2 раза ниже своего максимального значения (см.рисунок) (а в ДециБелах это соответствует снижению на 3 дБ)

Ширина главного лепестка (ШГЛ) направленности антенны зависит от ее диаметра (площади), коэффициента использования поверхности (КИП) и частоты сигнала. При этом КИП определяется распределением амплитуды поля по рабочей поверхности антенны, утечкой мощности за края зеркала антенны и другими потерями. Помимо основного лепестка диаграммы направленности антенна имеет еще боковые лепестки и задний лепесток. Эти лепестки являются побочными и забирают энергию из основного лепестка ДН. При конструировании антенн стремятся увеличить отношение энергии основного лепестка к первому (самому большому) боковому лепестку.

Чем больше диаметр (площадь) антенны, тем меньше угол диаграммы направленности и больше ее коэффициент усиления (Кус).

Так каковы диаграммы антенн Starlink? Для абонентского терминала в 2020 году в документах, поданных в FCC, Спейс Х опубликовал такую таблицу:

Если ориентироваться на упоминаемый выше диаметр пятна луча на земле в 45 км, то это соответствует углу диаграммы направленности луча спутника (из космоса на Землю) в в 4,5 градуса (при отклонении от линии надира угол видимо может меняться скорее всего от 3 до 5 градусов, чем дальше от линии надира, тем больше угол), что хорошо коррелирует с параметрами плоской антенны таких размеров.

В первичной заявке SpaceX от 2016 года указано, что диаметр такого луча будет 45 км. (стр. 80 Приложения А Технической части к заявке SpaceX в FCC от 15 ноября 2016 г.).

Для оценки и визуализации зоны покрытия Starlink предположим, что угол диаграммы направленности антенны ФАР на спутнике меняется от 2,5 градусов (надир) до 4 градусов край зоны. Расчеты диаметра зоны покрытия показывают, что диаметр луча, соответствующий углу ДН 2,5 градуса, непосредственно под спутником составит 24 км.
Вот условное изображение зоны покрытия одного луча из репортажа Спейс Х во время запуска ИСЗ Starlink в ноябре 2020.

По мере отклонения луча в сторону от линии надира, угол диаграммы направленности увеличивается: согласно данным SpaceX в таблице выше, для края зоны составит 4 градуса, при этом диаметр зоны покрытия одного луча на Земле увеличивается и достигает примерно 80 км на периферии зоны видимости ИСЗ. Исходя из такой геометрии и особенностей антенн спутника Starlink, проекция его лучей на Землю будет выглядеть так:

Один спутник таким образом может теоретически иметь до 300 таких лучей (beam) в зоне своего обслуживания. Вот проекция (вид со стороны спутника) на зону видимости, в которой абонентские терминалы видят спутник под углом места 25 градусов.

Сколько лучей будет организовано на спутнике Starlink впрямую понять из документов Space X нельзя, однако, мы можем легко определить максимальное количество лучей, которое может работать в зоне видимости одного спутника Starlink, используя тот факт, что в Ку диапазоне нельзя задействовать больше Мегагерц для передачи информации со спутника на абонентский терминал, чем у нас есть в Ка диапазоне для передачи по фидерной линии с гейтвея на спутник – то есть, 4200 Мегагерц в случае использования обеих поляризаций.

Здесь мы делаем следующее предположение, что спутник Starlink относится к типу «bent pipe», то есть без обработки информации на борту (то есть без демодуляции радиосигнала в IP пакеты и их переадресации), то есть так как работают все современные спутники связи гораздо больших размеров и ресурса работы Пока никаких данных о том, что на спутнике Starlink первого поколения может быть обработка данных нет.

Как видно из таблицы параметров абонентского терминала (см. Раздел Абонентский терминал Starlink), что спутниковый канал от спутника к абонентскому терминалу имеет максимальную ширину в 240 МГц в направлении вниз и 60 Мегагерц в направлении вверх к ИСЗ. В такой конфигурации, оптимальной с точки зрения эффективности использования частотного ресурса в зоне покрытия одного ИСЗ смогут работать не более 16 лучей, которые полностью используют доступные 4000 МГц частотного ресурса в Ку диапазоне (с учетом защитных интервалов и частот для командной радиолинии и передачи телеметрии) при использовании обеих поляризаций при передаче со спутника на абонентский терминал.

Диаметр зоны видимости ИСЗ с углом места до 25 градусов при высоте ИСЗ 550 км составляет примерно 1900 км, площадь этой зоны 2 835 294 кв.км

В таблице ниже рассчитано количество лучей на спутнике, необходимых для полного покрытия видимой со спутника зоны на поверхности Земли в пределах угла места более 25 градусов. Диаметр антенны абонентского терминала принят как 48 см.

Однако тут возникает вопрос, если ИСЗ Starlink может имеет только 16 лучей, каждый из которых имеет диаметр примерно 5-40 км, то как же SpaceX удалось обеспечить практически сплошное покрытие на севере США вдоль 50 параллели?? И здесь у меня есть гипотеза, как работает Starlink. Дело в том, что скорость сканирования фазированной антенны с электронным управлением лучом составляет “несколько микросекунд”, примем это значение равным 5 микросекундам. Представим, что поверхность Земли разбита на участки равного размера диаметром около 30 км, и что луч со Starlink “прыгает” по ним, переключаясь, каждые 5 микросекунд —

Выше пример разбиения поверхности на 8 и 20 фрагментов, луч ИСЗ переходит с одного фрагмента на другой, обменивается информацией с терминалами находящимися в данном фрагменте и переходит на следующий фрагмент. При этом, надо понимать, что чем больше фрагментов должен обойти луч, тем меньше реальная скорость, которую “видит” абонентский терминал и программа Speedtest и тем больше задержка.
Как мы помним имеется интересный отрывок из письма Space X в FCC (https://fcc.report/IBFS/SAT-MOD-20200417-00037/2729898.pdf)

Из него следует, что группируя терминалы более малыми группами, мы уменьшаем задержку и увеличиваем скорость в 2,5 раза.
Именно такой эффект мы получим, если заменим необходимость прохода одного луча по 20 зонам на 8. Время одного цикла сократиться, а общая скорость передачи информации для каждого из фрагментов возрастет.

Отметим, что тесты StarLink показывают соотношение сигнал шум (параметр SNR) в районе 11-12 дБ, что cоответствует возможности реализации спектральной эффективности в районе 3 бит/Гц (16 APSK ⅚). То есть в имеющемся канале шириной 240 МГц можно передать 720 МБит. Если мы будем одним лучом обслуживать 20 фрагментов, то скорость для каждого фрагмента не превысит 36 Мбит, если 8 фрагментов, то 90 Мбит. Однако, если луч будет “скакать”, только между 2 фрагментами, то скорость достигнет максимально 360 Мбит. Это показывает, зачем SpaceX нужно так много спутников, ибо чем их больше, тем выше будет качество сервиса для абонента. А на начальном этапе приходится поставить на первый план покрытие.

Отметим, что для фидерного луча в Ка-диапазоне, который обеспечивает «подъем» интернет-трафика на борт спутника, используется параболическая антенна. Для того чтобы обеспечить максимальную пропускную способность при фиксированной доступной полосе частот в Ка-диапазоне, необходимо обеспечить максимальное соотношение «сигнал/шум» за счет увеличения мощности сигнала с борта спутника, и для этого нужно максимально сузить зону покрытия на Земле — в современных системах, работающих с HTS-спутниками, ее диаметр составляет порядка 100 километров. Учитывая, что спутники Starlink находятся на гораздо меньшей высоте, чем геостационарные ИСЗ диаметр зоны фидерного луча может быть еще меньше. Дополнительным преимуществом узкого пятна в Ка-диапазоне является то, что сигнал со спутника не создает помеху другим системам на Земле, работающим в Ка-диапазоне.

Управлением отклонения луча от надира в зоне покрытия будет фазированная антенна спутника, которая может отклонять луч в любом направлении (steerable beam) и даже согласно заявке Space X в FCC менять его форму (shapeable).

На высоте 550 км спутник движется с такой скоростью, что время его пролета в зоне видимости Абонентского терминала составляет 4,1 минуту или примерно 250 секунд. Если в системе Starlink будет реализована идеология максимального времени сеанса ИСЗ с группой терминалов, находящихся в одном районе и минимально количества переключений (handover) терминала на разные, то это иллюстрирует следующий рисунок, в котором спутник управляет своим лучом, установив его на одной группе терминалов в одном географическом районе.

Небольшое число лучей, имеющееся на борту ИСЗ осложняет для Space X задачу 100% покрытия территории и дает ответ на вопрос зачем Space X вынужден запускать так много спутников. Что еще интереснее, эти же расчеты дают ответ, почему Space X вынужден уменьшить минимальный угол места с 40 до 25 градусов, несмотря на то, что при этом резко снижается эффективность его антенны с фазовой решеткой.

Очевидно, что с точки зрения покрытия максимальной площади эффективнее работать с лучами, направленными от ИСЗ не в надир (подспутниковую точку), а в периферию зоны видимости, несмотря на то, что там эффективная площадь антенны (а значит и ее пропускная способность) резко снижается.
Так же становится понятным причина появления механизма привода в терминале StarLink связана именно с необходимостью поворота антенны в сторону спутника, чтобы обеспечить оптимальный угол между плоскостью фазированной решетки и направлением на ИСЗ (в идеале 90 градусов).

Общую координацию и управление всей сетью из спутников, гейтвеев и абонентских терминалов ведет Центр управления сетью — это самая неизвестная, невидимая и неафишируемая часть системы Starlink.

Срок жизни спутника Starlink на орбите 550 км составляет примерно 5 лет, после чего запас рабочего тела криптона заканчивается, и спутник либо по команде производит снижение орбиты до плотных слоев атмосферы, либо, в случае потери связи с Землей, снижается постепенно, тормозится остатками атмосферы, и сгорает (подробнее об этом будет написано в разделе о космическом мусоре).

Спутники Starlink впервые в мире производятся практически в режиме крупно серийного производства. По данным SpaceX, ее производственные мощности позволяют производить до 120 спутников Starlink в месяц. Отметим, что средний срок производства спутника связи для геостационарной орбиты составляет сейчас 2-3 года.

Безусловно такой темп производства сильно сокращает цикл испытаний и проверок, а также отметим, что для экономии средств в спутнике используются более дешевые комплектующие и компоненты, в частности, дорогой ксенон заменен на значительно более дешевый криптон в качестве рабочего тела ЭРД.

Таким образом, снижение требований к комплектующим и циклу наземных испытаний отражается и на ресурсе, и на надежности спутников, конструкция которых дорабатывается по результатам испытаний в космосе.

На 13 сентября 2020 года) надежность спутников Starlink характеризовала следующая таблица:

На 1 октября 2020 Space X опубликовал новую информацию, введя понятия «Dead» — потеря связи c ИСЗ, и «non-maneuverable» — выход из строя ДУ. Вот как выглядело на 1 октября состояние группировки спутников StarLink.

Источник