Diterangkan: Memahami Internet ruang

SpaceX menembak 60 satelit ke orbit minggu lepas, dan akan terus melakukannya sehingga ia mempunyai 12,000 buruj yang kuat di tempatnya. Dalam masa dua tahun, ia berharap dapat membekalkan Internet tanpa henti dan kos rendah di mana-mana di Bumi.

Roket SpaceX Falcon 9 dengan 60 satelit mini dilepaskan pada 11 November. (Foto AP)

TheSpaceX, syarikat persendirian terkemuka dunia dalam teknologi angkasa lepas, minggu lalu melancarkan semburan 60 satelit ke orbit, kumpulan operasi pertama yang bertujuan untuk akhirnya berkembang menjadi buruj hampir 12,000 satelit yang bertujuan menyediakan ruang angkasa yang kos rendah dan boleh dipercayai- perkhidmatan Internet berasaskan kepada dunia. Rangkaian Starlink, sebagai projek dipanggil, adalah salah satu daripada beberapa usaha berterusan untuk mula memancarkan isyarat data dari angkasa, dan juga yang paling bercita-cita tinggi.

Kumpulan pertama satelit Starlink — juga berjumlah 60, dan konfigurasi serupa dengan yang dilancarkan pada 11 November — naik pada 24 Mei, tetapi ia tidak akan menjadi sebahagian daripada rangkaian. SpaceX mengumumkan buruj Internet satelit pada Januari 2015, dan melancarkan dua satelit ujian pada Februari 2018. Selepas pelancaran minggu lalu, syarikat itu kini telah menggunakan 122 satelit di orbit.

Pada bulan Oktober, SpaceX kelihatan bersedia untuk meningkatkan cita-citanya, memberitahu Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa (ITU) dalam pemfailan melalui Suruhanjaya Komunikasi Persekutuan (FCC) Amerika Syarikat bahawa ia berhasrat untuk menggunakan 30,000 lagi satelit Starlink di Orbit Bumi Rendah (LEO) akan datang tahun.

ITU ialah agensi khusus Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu untuk teknologi maklumat dan komunikasi, dengan keahlian 193 negara anggota, kira-kira 900 syarikat, universiti, dan organisasi antarabangsa dan serantau. FCC ialah pengawal selia komunikasi berkanun AS.

Mengapa perlu melancarkan satelit untuk menyediakan perkhidmatan Internet?

Ini terutamanya untuk memastikan perkhidmatan Internet yang boleh dipercayai dan tidak terganggu — kini sebahagian daripada infrastruktur asas manusia dan cara penting untuk menyampaikan pelbagai jenis perkhidmatan awam kepada masyarakat dunia — tersedia secara universal di setiap bahagian dunia.

Pada masa ini, kira-kira 4 bilion orang, lebih daripada separuh penduduk dunia, tidak mempunyai akses kepada rangkaian Internet yang boleh dipercayai. Dan itu adalah kerana cara tradisional untuk menyampaikan Internet — kabel gentian optik atau rangkaian wayarles — tidak boleh membawanya ke mana-mana di Bumi. Di kebanyakan kawasan terpencil, atau tempat yang mempunyai rupa bumi yang sukar, adalah tidak boleh atau berdaya maju untuk menyediakan kabel atau menara mudah alih.

Isyarat daripada satelit di angkasa boleh mengatasi halangan ini dengan mudah.

Berapa umur idea Internet angkasa ini?

Sistem Internet berasaskan ruang, sebenarnya, telah digunakan selama beberapa tahun sekarang — tetapi hanya untuk sebilangan kecil pengguna. Selain itu, kebanyakan sistem sedia ada menggunakan satelit dalam orbit geopegun. Orbit ini terletak pada ketinggian 35,786 km di atas permukaan bumi, betul-betul di atas Khatulistiwa. Satelit di orbit ini bergerak pada kelajuan kira-kira 11,000 km sejam, dan melengkapkan satu revolusi Bumi dalam masa yang sama bumi berputar sekali pada paksinya. Bagi pemerhati di atas tanah, oleh itu, satelit dalam orbit geopegun kelihatan pegun.

Jadi bagaimanakah meletakkan satelit di orbit yang lebih rendah akan membantu?

Satu kelebihan besar isyarat pancaran dari orbit geostasioner ialah satelit boleh meliputi sebahagian besar Bumi. Isyarat daripada satu satelit boleh meliputi kira-kira satu pertiga daripada planet ini — dan tiga hingga empat satelit sudah cukup untuk meliputi seluruh Bumi. Selain itu, kerana ia kelihatan tidak bergerak, ia lebih mudah untuk dipautkan kepada mereka.

Tetapi satelit dalam orbit geopegun juga mempunyai kelemahan utama. Internet adalah mengenai penghantaran data dalam (hampir) masa nyata. Walau bagaimanapun, terdapat selang masa — dipanggil kependaman — antara pengguna yang mencari data dan pelayan menghantar data tersebut. Dan kerana pemindahan data tidak boleh berlaku lebih pantas daripada kelajuan cahaya (sebenarnya, ia berlaku pada kelajuan yang jauh lebih rendah), semakin jauh jarak yang perlu ditempuhi semakin besar selang masa atau latensi.

Dalam rangkaian berasaskan angkasa, permintaan data bergerak dari pengguna ke satelit, dan kemudian diarahkan ke pusat data di darat. Hasilnya kemudian membuat perjalanan yang sama ke arah sebaliknya. Penghantaran seperti ini dari satelit dalam orbit geopegun mempunyai kependaman kira-kira 600 milisaat. Satelit di orbit bawah, 200-2,000 km dari permukaan Bumi, boleh menurunkan lag kepada 20-30 milisaat, kira-kira masa yang diperlukan untuk sistem daratan untuk memindahkan data.

LEO memanjang sehingga 2,000 km di atas permukaan Bumi. Satelit Starlink — 12,000 yang mendapat kebenaran SpaceX, serta 30,000 lagi yang ingin dilancarkan — akan digunakan dalam jalur ketinggian 350 km hingga 1,200 km.

Tetapi orbit yang lebih rendah mempunyai masalah mereka sendiri.

Disebabkan ketinggiannya yang lebih rendah, isyarat mereka meliputi kawasan yang agak kecil. Akibatnya, lebih banyak satelit diperlukan untuk mencapai isyarat ke setiap bahagian planet ini.

Selain itu, satelit dalam orbit ini bergerak lebih daripada dua kali ganda kelajuan satelit dalam orbit geopegun — kira-kira 27,000 km sejam — untuk mengimbangi kesan graviti. Biasanya, mereka mengelilingi Bumi sekali setiap beberapa jam. Untuk mengimbangi fakta bahawa mereka tidak dapat dilihat dari lokasi daratan selama lebih daripada beberapa minit, lebih banyak satelit diperlukan dalam rangkaian, supaya tiada gangguan dalam penghantaran data. Itulah sebab mengapa rangkaian Starlink bercakap tentang 42,000 satelit.

Bilakah Starlink akan dapat menyediakan perkhidmatan Internet berasaskan ruang?

Starlink menyasarkan untuk memulakan perkhidmatan di utara Amerika Syarikat dan Kanada pada 2020, dan berkembang meliputi seluruh dunia menjelang 2021. Pelan semasa adalah untuk menggunakan satelit dalam dua buruj sekitar 4,400 dan 7,500. Pelancaran - 60 satelit pada satu masa - akan berlaku pada selang masa yang kerap sekarang dan seterusnya. SpaceX berkata ia boleh memulakan perkhidmatan secara kecil-kecilan apabila 400 satelit menyertai rangkaian.

Beberapa syarikat swasta lain juga, mempunyai rancangan untuk perkhidmatan Internet berasaskan ruang. Ini termasuk Amazon, OneWeb dan O3B (nampaknya dinamakan untuk 'Tiga Billion Lain'), masing-masing melibatkan buruj besar satelit di orbit Bumi bawah dan tengah — tetapi projek ini sangat kecil berbanding dengan Starlink.

Setelah beroperasi, rangkaian Internet berasaskan ruang dijangka mengubah wajah Internet. Perkhidmatan seperti pemanduan kereta autonomi dijangka akan direvolusikan, dan Internet Perkara (IoT) boleh disepadukan ke dalam hampir setiap isi rumah, sama ada di bandar atau luar bandar.

Adakah terdapat kelemahan pada unjuran ini?

Tiga isu telah dibenderakan — peningkatan serpihan angkasa lepas, peningkatan risiko perlanggaran dan kebimbangan ahli astronomi bahawa buruj satelit Internet angkasa lepas ini akan menyukarkan untuk memerhati objek angkasa yang lain dan untuk mengesan isyaratnya.

Untuk meletakkan sesuatu dalam perspektif, terdapat kurang daripada 2,000 satelit yang beroperasi pada masa ini, dan kurang daripada 9,000 satelit telah dilancarkan ke angkasa lepas sejak permulaan Zaman Angkasa pada tahun 1957. Kebanyakan satelit yang beroperasi terletak di orbit bawah. Pada 2 September tahun ini, Agensi Angkasa Eropah (ESA) terpaksa melakukan, buat pertama kalinya, gerakan mengelak perlanggaran untuk melindungi salah satu satelitnya daripada bertembung dengan buruj mega.

Ahli astronomi dan saintis juga telah mengadu tentang peningkatan pencemaran cahaya, merujuk kepada cahaya yang dipantulkan daripada satelit buatan manusia yang boleh mengganggu - dan disalah anggap - cahaya yang datang dari benda langit yang lain.

Kongsi Dengan Rakan Anda: