Warum Satelliten-Internet das neue Weltraumrennen ist

Es gibt eine Theorie (oder vielleicht eine warnende Geschichte) unter den Astronomen, das Kessler-Syndrom, benannt nach dem NASA-Astrophysiker, der es 1978 vorgeschlagen hat. In diesem Szenario stößt ein umkreisender Satellit oder ein anderes Materialstück versehentlich auf ein anderes und zerbricht in Stücke. Diese Teile wirbeln mit Zehntausenden von Meilen pro Stunde um die Erde und zerstören alles auf ihrem Weg, einschließlich anderer Satelliten. Es beginnt eine katastrophale Kettenreaktion, die in einer Wolke von Millionen nicht funktionierenden Weltraummüllteilen endet, die den Planeten auf unbestimmte Zeit umkreist.

Ein solches Ereignis könnte eine Umlaufbahn funktionsunfähig machen, neue Satelliten zerstören und möglicherweise den Zugang zu anderen Umlaufbahnen und sogar zum gesamten Weltraum verhindern.

Als SpaceX eine Anfrage bei der FCC einreichte, 4.425 Satelliten in eine erdarme Umlaufbahn (LEO) zu senden, um ein globales Hochgeschwindigkeits-Internet-Netzwerk bereitzustellen, war die FCC ziemlich besorgt. Seit mehr als einem Jahr beantwortete das Unternehmen Fragen der Kommission und Petitionen von Wettbewerbern, um den Antrag abzulehnen, einschließlich der Einreichung eines "Plans zur Minderung von Trümmern in der Umlaufbahn", um Ängste vor einer kesslerianischen Apokalypse zu zerstreuen. Am 28. März genehmigte die FCC den Antrag von SpaceX.

Weltraummüll ist nicht das einzige, um das sich die FCC kümmert - und SpaceX ist nicht das einzige Unternehmen, das versucht, die nächste Generation von Satellitenkonstellationen zu bauen. Eine Handvoll Unternehmen, sowohl neue als auch alte, setzen neue Technologien ein, entwickeln neue Geschäftspläne und ersuchen die FCC um Zugang zu den Teilen des Kommunikationsspektrums, die sie benötigen, um die Erde in einem schnellen, zuverlässigen Internet zu schützen.

Es geht um große Namen - von Richard Branson bis Elon Musk - und um viel Geld. Bransons OneWeb hat bisher 1, 7 Milliarden US-Dollar gesammelt, und SpaceX-Präsident und COO Gwynne Shotwell haben einen Preis von 10 Milliarden US-Dollar für das Projekt des Unternehmens veranschlagt.

Natürlich gibt es große Herausforderungen und eine Geschichte, die für diese Bemühungen nicht gerade günstig ist. Gute Jungs versuchen, die digitale Kluft in unterversorgten Regionen zu überbrücken, auch wenn schlechte Schauspieler illegale Satelliten auf Raketen-Mitfahrgelegenheiten schleudern. Und alles geschieht, weil (oder gerade deshalb) die Nachfrage nach Daten in die Höhe geschossen ist: Laut Cisco überschritt der weltweite Internetverkehr im Jahr 2016 1 Million Byte und leitete damit die Zettabyte-Ära ein.

Wenn das Ziel darin besteht, (guten) Internetzugang zu bieten, wo es zuvor keinen gab, sind Satelliten ein vernünftiger Weg, um dies zu erreichen. Tatsächlich tun Unternehmen dies seit Jahrzehnten über große geostationäre Satelliten (GSO), die sich in einer sehr hohen Umlaufbahn befinden und über einem bestimmten Punkt auf der Erde liegen. Abgesehen von einigen Nischenanwendungen, einschließlich der Sendungsverfolgung und der Bereitstellung von Internet für Militärstützpunkte, war diese Art der Satellitenkonnektivität nicht schnell, zuverlässig oder reaktionsschnell genug, um mit dem modernen Glasfaser- oder Kabel-Internet konkurrenzfähig zu sein.

Nicht-GSOs umfassen MEOs, die in einer Umlaufbahn von 1.200 bis 22.000 Meilen über der Erdoberfläche operieren, und LEOs (bis zu 1.200 Meilen). Wenn LEOs heutzutage nicht der letzte Schrei sind, sind sie zumindest das meiste davon.

Inzwischen sind die Vorschriften für nicht geostationäre Satelliten Jahrzehnte alt und auf Agenturen innerhalb und außerhalb der USA verteilt: Die NASA, die FCC, DOD, FAA und sogar die Internationale Fernmeldeunion der Vereinten Nationen haben in diesem Spiel alle einen Skin.

Auf der technologischen Seite gibt es jedoch einige große Vorteile. Die Kosten für den Bau eines Satelliten sind so gesunken Gyroskop und Batterieverbesserungen sind aus den Eingeweiden von Mobiltelefonen heruntergekommen. Der Start ist auch billiger geworden, was zum Teil der geringeren Größe der Satelliten selbst zu verdanken ist. Die Kapazität ist gestiegen, die Kommunikation zwischen Satelliten hat die Systeme schneller gemacht, und große, in den Himmel gerichtete Schüsseln sind auf dem Weg nach draußen.

SpaceX Starlink

Auf der Grundlage dieser Technologie reichten elf Unternehmen Anträge in derselben FCC- "Verarbeitungsrunde" wie SpaceX ein, wobei jedes Unternehmen das Problem ein wenig anders anging.

Elon Musk kündigte 2015 das SpaceX Starlink-Programm an und eröffnete eine in Seattle ansässige Abteilung des Unternehmens. Er sagte den Mitarbeitern dort: "Wir wollen die Satellitenseite der Dinge revolutionieren, so wie wir es mit der Raketenseite der Dinge getan haben."

Im Jahr 2016 reichte das Unternehmen den FCC-Antrag ein, wonach 1.600 (später auf 800) Satelliten zwischen jetzt und 2021 hochgefahren werden müssen, gefolgt von den übrigen vor 2024. Diese fliegen zwischen 1.110 km und 1.325 km über dem Boden und kreisen die Erde in 83 verschiedenen Umlaufbahnen. Die Konstellation, als Gruppe von Satelliten wird über optische (Laser-) Verbindungen an Bord miteinander kommunizieren, sodass Daten über den Himmel zurückgeworfen werden können, anstatt zum Boden zurückzukehren - und nicht über eine lange Brücke, sondern über ein verkehrtes V.

Am Boden werden Kunden eine neue Art von Endgeräten mit elektronisch gesteuerten Antennen installieren, die sich automatisch mit dem Satelliten verbinden, der gerade das beste Signal liefert - ähnlich wie ein Mobiltelefon die Türme abhebt. Da sich LEO-Satelliten relativ zur Erde bewegen, wechselt das System ungefähr alle 10 Minuten zwischen ihnen. Und weil Tausende dort oben sein werden, stehen laut Patricia Cooper, VP of Satellite Government Affairs für SpaceX, immer mindestens 20 zur Auswahl.

Die Bodeneinheit sollte billiger und einfacher zu montieren sein als herkömmliche Satellitenschüsseln, die physisch so positioniert werden müssen, dass sie auf den Teil des Himmels zeigen, in dem sich der entsprechende GSO-Satellit befindet. SpaceX beschrieb das Terminal als die Größe einer Pizzaschachtel (obwohl es nicht bemerkte, welche Größe Pizza hat).

Die Kommunikation wird stattfinden innerhalb zwei Frequenzbänder: Ka und Ku. Beide werden im Funkspektrum angezeigt, allerdings mit viel höheren Frequenzen als alles, was Sie auf Ihrer Stereoanlage hören würden. Das Ka-Band ist mit Frequenzen zwischen 26, 5 GHz und 40 GHz das höhere der beiden, während das Ku-Band Frequenzen zwischen 12 GHz und 18 GHz aufweist. (Starlink hat die FCC-Erlaubnis, bestimmte Frequenzen zu verwenden; normalerweise Uplink von Terminal Die Datenübertragung zum Satelliten erfolgt mit 14 GHz bis 14, 5 GHz und der Downlink von 10, 7 GHz bis 12, 7 GHz. Die anderen Daten werden für die Telemetrie, Verfolgung und Steuerung sowie für die Verbindung der Satelliten mit dem terrestrischen Ursprung des Internets verwendet.)

Über die FCC-Hinterlegungen hinaus bleibt SpaceX hübsch ruhig über seine Pläne. Und es ist schwer, technisch zu necken Einzelheiten, weil SpaceX vertikal integriert ist, von den Komponenten, die auf den Satelliten laufen, bis zu den Raketen, die sie in den Himmel bringen. Der Erfolg des Projekts hängt jedoch davon ab, ob der Dienst, wie behauptet, zu einem ähnlichen Preis Geschwindigkeiten bieten kann, die mit denen von Glasfasern vergleichbar oder besser sind, zusammen mit einer zuverlässigen Erfahrung und einer guten Benutzerschnittstelle.

Im Februar startete SpaceX seine ersten beiden Prototypen von Starlink-Satelliten. Tim und Struppi A und B haben die Form von Zylindern mit Sonnenkollektoren für Flügel und sind ungefähr einen Meter pro Seite, und Musk bestätigte via Twitter, dass sie erfolgreich kommunizierten. Wenn die Prototypen weiterhin funktionieren, werden 2019 Hunderte von anderen hinzukommen. Sobald das System betriebsbereit ist, ersetzt der SpaceX stillgelegte Satelliten (und mildert Weltraummüll) auf rollender Basis, indem er sie anweist, ihre Umlaufbahnen zu senken, woraufhin sie auf die Erde fallen und sich beim Wiedereintritt verbrennen.

Der Rückweg (Circa 1996)

In den 80er Jahren war HughesNet der Innovator der Satellitentechnologie. Sie kennen die tellergroßen grauen Schalen, die DirecTV an der Außenseite von Häusern anbringt? Diese stammten von HughesNet, das selbst umständlich vom Luftfahrtpionier Howard Hughes stammte. "Wir haben die Technologie erfunden, mit der wir interaktiv über Satellit kommunizieren können", sagt EVP Mike Cook.

Damals besaß Hughes Network Systems DirecTV und betrieb große geostationäre Satelliten, die Informationen bis hinunter zu Fernsehgeräten strahlten. Damals und heute bot das Unternehmen auch Dienstleistungen für Unternehmen an, beispielsweise Kreditkartentransaktionen mit Zapfsäulen. Sein erster gewerblicher Kunde war Walmart, der Mitarbeiter im ganzen Land und sein Heimbüro in Bentonville verbinden wollte.

Mitte der 90er Jahre baute das Unternehmen ein hybrides Internet-System namens DirecPC auf: Der Computer eines Benutzers reichte eine Anforderung per DFÜ ein. Es wurde an einen Webserver weitergeleitet und über einen Satelliten vervollständigt, wobei die angeforderte Seite auf die Schüssel des Benutzers hinuntergestrahlt wurde.

Um das Jahr 2000 herum begann Hughes mit der Bereitstellung seines ersten interaktiven Zwei-Wege-Systems. Es war jedoch eine Herausforderung, die Kosten für den Service - einschließlich der Verbrauchsgüter - so niedrig zu halten, dass die Leute sie kaufen konnten. Zu diesem Zweck entschied das Unternehmen, eigene Satelliten zu benötigen, und startete 2007 Spaceway. Obwohl dieser Satellit noch in Gebrauch ist, war er laut Hughes beim Start besonders wichtig, da er als erster die Onboard-Paketvermittlung einbezog. Seine Kapazität: 10 Gbit / s.

In der Zwischenzeit hat ein Unternehmen namens Viasat etwa ein Jahrzehnt in Forschung und Entwicklung verbracht, bevor es 2008 seinen ersten Satelliten startete. Der Satellit namens ViaSat-1 enthielt einige neue Technologien, wie die Wiederverwendung von Frequenzen. Auf diese Weise konnte der Satellit zwischen verschiedenen Bandbreiten wählen, um Daten störungsfrei auf die Erde zu pumpen, auch wenn sie in der Nähe der Strahlspur eines anderen Satelliten liegen, und dieses Spektrum dann in nicht benachbarten Verbindungen wiederverwenden.

Es war auch schneller und leistungsfähiger. Laut Viasat-Präsident Rick Baldridge lag die Kapazität mit 140 Gbit / s über der aller anderen Satelliten in den USA.

"Der Markt für Satelliten war wirklich das Volk, das keine Wahl hatte", sagt Baldridge. "Wenn Sie nichts anderes bekommen konnten, war es eine Technologie der letzten Instanz. Es hatte im Wesentlichen eine allgegenwärtige Abdeckung, aber wirklich nicht viele Daten. Es war auf Dinge wie Transaktionen an Tankstellen verwiesen worden."

Im Laufe der Jahre bauten HughesNet (jetzt im Besitz von EchoStar) und Viasat immer schnellere GSOs auf. HughesNet hat EchoStar XVII (120 Gbit / s) im Jahr 2012 und EchoStar XIX (200 Gbit / s) im Jahr 2017 auf den Markt gebracht und plant, EchoStar XXIV im Jahr 2021 einzuführen, das den Verbrauchern 100 Mbit / s bieten soll.

ViaSat-2 ist 2017 in Betrieb gegangen und verfügt nun über eine Kapazität von rund 260 Gbit / s. Für 2020 oder 2021 sind drei verschiedene ViaSat-3 geplant, die jeweils einen anderen Teil der Welt abdecken. Viasat hat gesagt, dass jeder dieser drei ViaSat-3s sind Projiziert wird eine Kapazität von jeweils einem Terabit pro Sekunde, doppelt so viel wie bei allen anderen Satelliten, die zusammen die Erde umkreisen.

"Wir haben so viel Kapazität im Weltraum, dass dies die gesamte Dynamik der Bereitstellung dieses Verkehrs verändert. Es gibt keine inhärente Beschränkung in Bezug auf das, was bereitgestellt werden kann", sagt DK Sachdev, ein Berater für Satelliten- und Telekommunikationsdienste, der für LeoSat arbeitet. eines der Unternehmen startet eine LEO-Konstellation. "Heute dachten wir, dass alle Dinge Nachteile für Satelliten waren, eine nach der anderen, die sie wegschieben."

All diese Geschwindigkeit ist nicht zufällig entstanden Internet (bidirektionale Kommunikation) hat begonnen, das Fernsehen (einseitig) als Hauptdienst zu ersetzen, den wir von unseren Satelliten fordern.

"Die Satellitenbranche befindet sich seit langem in einem Rausch und überlegt, wie es von überwiegend Video zu jetzt und letztendlich nur zu überwiegend Daten kommen wird", sagt Ronald van der Breggen, Chief Compliance Officer bei LeoSat . "Es gibt viele Meinungen darüber, wie man es macht, was man macht, welchen Markt man bedient."

Ein Problem bleibt

Es bleibt ein Problem: Latenz. Anders als bei der Gesamtgeschwindigkeit ist die Latenz die Zeit, die Informationen von Ihrem Computer benötigt werden, um das Ziel zu erreichen und zurückzukehren. Angenommen, Sie klicken auf einen Link zu einer Website. Diese Informationen müssen auslaufen (in diesem Fall bis zu einem Satelliten und zurück), Ihre Anfrage angeben und die Site zurücksenden.

Wie lange der Download der Site dauert, hängt von der Kapazität der Verbindung ab. Wie lange es dauert, diesen Server zu pingen und zu starten, hängt von der Latenz ab. Es wird in der Regel in Millisekunden gemessen - nichts, was Sie beim Lesen von PCMag.com bemerken würden, aber sehr frustrierend, wenn Sie Fortnite spielen und Ihr Spiel verzögert sich.

Die Latenz eines Fasersystems hängt von der Entfernung ab, beträgt jedoch im Allgemeinen einige Mikrosekunden pro Kilometer. Laut Baldridge liegt die Latenz, wenn Sie eine Anfrage an einen GSO-Satelliten senden, in der Größenordnung von insgesamt 700 ms - Licht breitet sich im Vakuum des Weltraums schneller aus als in Glasfasern, aber diese Art von Satelliten ist weit entfernt, und das ist gerecht braucht Zeit. Neben dem Spielen ist dies ein Problem für Videokonferenzen, Finanztransaktionen und die Börse, die Kontrolle über das Internet der Dinge und andere Anwendungen, die davon abhängen bissig Dreh dich um.

Aber wie groß die Problemlatenz ist, kann diskutiert werden. Ein Großteil der weltweit genutzten Bandbreite wird für Video verwendet. Sobald ein Video gestartet und ordnungsgemäß gepuffert wurde, ist die Latenz kein Problem mehr, und der Durchsatz ist wichtiger. Es überrascht nicht, dass Viasat und HughesNet die Wichtigkeit der Latenz für die meisten Anwendungen minimieren, obwohl beide daran arbeiten, sie auch in ihren Systemen zu minimieren. (HughesNet verwendet einen Algorithmus zur Priorisierung des Datenverkehrs auf der Grundlage dessen, was die Benutzer zur Optimierung der Datenübertragung wünschen. Viasat kündigte eine MEO-Konstellation an, um die vorhandenen Satelliten zu ergänzen, die die Latenz verringern und Versorgungsbereiche ausfüllen sollen, einschließlich derjenigen in großen Breiten, in denen GSOs äquatorial sind eine harte Zeit zu erreichen.)

"Wir konzentrieren uns wirklich auf ein hohes Volumen und sehr, sehr niedrige Kapitalkosten, um dieses Volumen bereitzustellen", sagt Baldridge. "Ist Latenz genauso wichtig wie die anderen Funktionen für den Markt, den wir unterstützen?"

Aber der Punkt bleibt; Ein LEO-Satellit ist den Nutzern noch viel näher. Unternehmen wie SpaceX und LeoSat haben sich für diese Route entschieden. Sie besteht aus kleineren, näher beieinander liegenden Satelliten und erwartet eine Latenz von 20 bis 30 Millisekunden.

"Es ist ein Kompromiss, dass ein LEO-System eine geringere Latenzzeit hat, da es sich in einer niedrigeren Umlaufbahn befindet, aber das System komplexer ist", sagt Cook. Msgstr "Sie müssen mindestens Hunderte von Satelliten haben, um das Spiel zu beenden Konstellation, weil sie umkreisen, man über den Horizont geht und verschwindet… und man muss ein Antennensystem haben, das in der Lage ist, sie zu verfolgen."

Zwei Folgen davor sind es wert, verstanden zu werden. In den frühen 90er Jahren investierten Bill Gates und einige Partner in ein Projekt namens Teledesic. Es sollte eine Konstellation von 840 (später auf 288) LEO-Satelliten verwendet werden, um Regionen, die sich keine Glasfaserverbindungen leisten konnten oder niemals sehen würden, ein Breitbandnetz zur Verfügung zu stellen. Die Gründer sprachen über die Lösung des Latenzproblems und beantragten 1994 bei der FCC die Nutzung des Ka-Band-Spektrums. (Klingt bekannt?)

Teledesic hat schätzungsweise 9 Milliarden US-Dollar aufgezehrt, bevor es 2003 gescheitert ist.

"Diese Idee hat damals nicht funktioniert, scheint aber jetzt machbar zu sein", sagt Larry Press, Professor für Informationssysteme an der California State University in Dominguez Hills, der LEO-Systeme verfolgt, seit Teledesic neu ist. "Die Technik war noch lange nicht da."

Das Mooresche Gesetz und das Auslaufen der Batterie-, Sensor- und Prozessortechnologie von Mobiltelefonen haben den LEO-Konstellationen eine zweite Chance gegeben. Die gestiegene Nachfrage lässt die Wirtschaft spannend aussehen. Aber während die Teledesic-Saga lief, lernte eine andere Branche einige wichtige Lektionen über den Start von Kommunikationssystemen in den Weltraum. In den späten 90er Jahren haben Iridium, Globalstar und Orbcomm gemeinsam mehr als 100 Satelliten in LEO gestartet, um die Abdeckung von Mobiltelefonen zu gewährleisten.

"Um die ganze Konstellation nach oben zu bringen, braucht man Jahre, "Zac Manchester, Assistenzprofessor für Luft- und Raumfahrt an der Stanford University, sagt:" In den letzten fünf Jahren hat sich die bodengebundene Infrastruktur für Zelltürme auf etwa fünf Jahre erweitert der Punkt, an dem die Berichterstattung wirklich gut war und die meisten Menschen erfasste."

Alle drei Unternehmen gingen rasch in Konkurs. Und während sich jeder von ihnen neu erfunden hat und ein kleineres Serviceangebot für bestimmte Anwendungen wie Notfallbaken und Frachtverfolgung anbietet, ist es keinem gelungen, den turmbasierten Mobiltelefondienst zu ersetzen. (In den letzten Jahren hat SpaceX den Start von Satelliten für Iridium in Auftrag gegeben.)

"Wir haben diesen Film schon einmal gesehen", sagt Manchester. "Ich sehe nichts grundsätzlich anderes an der aktuellen Situation."

Der Wettbewerb

SpaceX und die 11 anderen Unternehmen (und ihre Investoren) wetten anders. OneWeb startet in diesem Jahr Satelliten, der Dienst wird voraussichtlich im nächsten Jahr starten, und es werden weitere Konstellationen in den Jahren 2021 und 2023 hinzugefügt, mit einem Endziel von 1.000 Terabit bis 2025. O3b, jetzt eine Tochtergesellschaft von SAS, verfügt über eine Konstellation von 16 MEO-Satelliten das ist seit mehreren Jahren einsatzbereit. Telesat betreibt bereits GSO-Satelliten, plant jedoch für 2021 ein LEO-System mit optischen Verbindungen mit einer Latenz von 30 ms bis 50 ms.

Emporkömmling Astranis hat auch einen Satelliten im geosynchronen Orbit und wird in den nächsten Jahren weitere Satelliten aufstellen. Obwohl das Problem der Latenz nicht angegangen wird, ist das Unternehmen bestrebt, die Kosten drastisch zu senken, indem es mit lokalen Internetdienstanbietern zusammenarbeitet und kleinere und weitaus billigere Satelliten baut.

LeoSat Auch plant zu starten eine erste 2019 eine Runde Satelliten, die 2022 abgeschlossen sein wird. Diese werden auf einer Höhe von 1.400 km um die Erde segeln, sich über optische Kommunikation mit den anderen Satelliten im Netz verbinden und Informationen im Ku-Band nach oben und unten strahlen. Laut Ronald van der Breggen, CCO von LeoSat, haben sie das erforderliche Spektrum international erworben und gehen davon aus, dass sie bald die FCC-Zulassung erhalten.

Die Suche nach schnellerem Satelliten-Internet beruhte größtenteils darauf, größere, schnellere Satelliten zu bauen, die mehr Daten transportieren können, sagt van der Breggen. Er nennt es "die Pipe": Je größer die Pipe, desto mehr Internet kann durch sie strömen. Aber Unternehmen wie er finden neue Bereiche, um Verbesserungen durch Änderung des gesamten Systems zu erzielen.

"Stellen Sie sich den kleinsten Netzwerktyp vor - zwei Cisco-Router und eine Leitung dazwischen", sagt van der Breggen. "Was jeder in den Satelliten tut, ist sich auf den Draht zwischen den beiden Boxen zu konzentrieren… wir bringen die ganze Dreiergruppe in den Weltraum."

LeoSat stellt 78 Satelliten auf, von denen jeder etwa die Größe eines großen Esstisches hat und etwa 1.200 kg wiegt. Sie wurden von Iridium gebaut und verfügen über vier Sonnenkollektoren und vier Laser (einer an jeder Ecke), um eine Verbindung zu ihren Nachbarn herzustellen. Es ist die Verbindung, die van der Breggen für das Wichtigste hält. In der Vergangenheit haben Satelliten das Signal in V-Form von der Bodenstation bis zum Satelliten und dann bis zum Empfänger reflektiert. Da LEO-Satelliten niedriger sind, können sie nicht so weit projizieren, aber sie können Daten sehr schnell weitergeben.

Um zu verstehen, wie dies funktioniert, ist es hilfreich, sich das Internet als eine Sache mit einer realen physischen Präsenz vorzustellen. Es sind nicht nur Daten; Hier leben die Daten und wie sie sich bewegen. Es ist nicht nur an einem Ort gespeichert; Es gibt Server auf der ganzen Welt, auf denen es gespeichert ist, und wenn Sie darauf zugreifen, greift Ihr Computer nach dem nächstgelegenen, der das hat, wonach Sie suchen. Wo es darauf ankommt. Wie weit ist es wichtig. Licht (auch bekannt als Information) breitet sich im Weltraum fast halb so schnell aus wie in Glasfasern. Und wenn Sie diese Glasfaserverbindung um die Erdoberfläche prellen, muss sie einen Umweg von Knoten zu Knoten machen, mit Umwegen um Berge und Kontinente. Es dauert viel länger, wenn die Datenquelle weit vom Verbraucher entfernt ist, auch wenn Sie die wenigen tausend Meilen vertikale Distanz berücksichtigen, die ein raumgebundenes Signal hinzufügt.

Wie von van der Breggen beschrieben, könnte die gesamte Branche als ein Fortschritt zur Entwicklung eines verteilten Netzwerks angesehen werden, das sich nicht vom Internet unterscheidet, sondern nur im Weltraum. Latenz und Gesamtgeschwindigkeit spielen eine Rolle.

Die Technologie eines Unternehmens könnte sich als überragend erweisen, sie ist jedoch kein Nullsummenspiel. Viele dieser Unternehmen zielen auf verschiedene Märkte ab und helfen sich sogar gegenseitig dabei, die Märkte zu erreichen, nach denen sie suchen. Für manche sind es Schiffe, Flugzeuge oder Militärstützpunkte; für andere sind es ländliche Verbraucher oder Entwicklungsländer. Letztendlich haben die Unternehmen jedoch ein gemeinsames Ziel: das Internet dort einzuführen, wo es keines gibt oder wo es nicht ausreicht, und dies zu Kosten, die niedrig genug sind, um ihr Geschäftsmodell aufrechtzuerhalten.

"Wir sind der Ansicht, dass dies keine konkurrierende Technologie ist. Wir glauben, dass es in gewissem Sinne einen Bedarf für LEO und GEO gibt Technologie. ", sagt HughesNet's Cook." Für bestimmte Arten von Anwendungen, wie zum Beispiel das Streamen von Videos, ist ein GEO-System sehr, sehr kostengünstig. Wenn Sie jedoch Anwendungen mit geringer Latenz benötigen, ist LEO der richtige Weg."

HughesNet ist eine Partnerschaft mit OneWeb eingegangen, um die Gateway-Technologie bereitzustellen, die den Datenverkehr verwaltet und das System mit dem Internet verbindet.

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die von LeoSat vorgeschlagene Konstellation fast um den Faktor 10 kleiner ist als die von SpaceX. Das ist in Ordnung, sagt van der Breggen, da LeoSat Unternehmen und Regierungskunden bedienen möchte und daher nur einige bestimmte Bereiche beleuchtet. O3b verkauft Internet an Kreuzfahrtschiffe, einschließlich Royal Caribbean, und arbeitet mit Telekommunikationsunternehmen in Amerikanisch-Samoa und auf den Salomonen zusammen, bei denen die Kabelverbindungen nicht ausreichen.

Ein kleines Startup aus Toronto mit dem Namen Kepler Communications verwendet winzige CubeSats (etwa so groß wie ein Brotlaib), um "verzögerungstolerante" Daten bereitzustellen - 5 GB oder mehr Daten in einem Durchgang von 10 Minuten, wobei der Schwerpunkt auf der Polarforschung liegt. Wissenschaft, Industrie und Tourismus. Einer der größten Wachstumsbereiche von Viasat ist laut Baldridge die Bereitstellung von Internet für kommerzielle Fluggesellschaften. Sie haben Verträge mit United, JetBlue und American sowie mit Qantas, SAS und mehr abgeschlossen.

Wie überbrückt dieses Business-First-for-Profit-Modell die "digitale Kluft" und stellt Internet für Entwicklungsländer und unterversorgte Gemeinden bereit, die möglicherweise nicht so viel dafür bezahlen können? Es hat mit der Form des Systems zu tun. Da sich die einzelnen Satelliten bewegen, muss eine LEO-Konstellation gleichmäßig auf der Erde verteilt sein. Diejenigen, die außer Sichtweite sind, bewohnen einen anderen Teil des Himmels und sind vorübergehend versunkene Kosten.

"Ich gehe davon aus, dass die Preise für Konnektivität in verschiedenen Ländern sehr unterschiedlich sein werden, und das wird es ihnen ermöglichen, sie an einem Ort erschwinglich zu machen, auch wenn es möglicherweise ein sehr schlechter Ort ist", sagt Press. "Sobald die Satellitenkonstellation dort oben ist, sind die Kosten fix und wenn ein Satellit über Kuba ist und niemand ihn nutzt, sind alle Einnahmen, die er aus Kuba ziehen kann, positiv."

Wo immer es auch liegt, dieser Verbrauchermarkt ist möglicherweise am schwierigsten zu erschließen. Tatsächlich bestand der größte Teil des bisherigen Erfolgs der Branche darin, Regierungen und Unternehmen ein teures Internet zur Verfügung zu stellen. SpaceX und OneWeb haben jedoch vor allem Visionen von Haushaltskunden, die in ihre Geschäftspläne einfließen.

Für den Zugang zu diesem Markt wird die Benutzeroberfläche wichtig sein, betont Sachdev. Sie müssen die Erde mit einem System abdecken, das einfach zu bedienen, effektiv und kostengünstig ist. "Es reicht nicht aus, es alleine zu bedecken", sagt Sachdev. "Was Sie brauchen, ist eine ausreichende Menge an Kapazität, aber davor die Fähigkeit, Verbraucherausrüstung zu haben, die erschwinglich ist."

Wer ist überhaupt verantwortlich?

Die beiden großen Probleme, die SpaceX für die FCC angehen musste, waren, wie es das Spektrum mit der bestehenden (und zukünftigen) Satellitenkommunikation teilen und wie es Weltraummüll abfedern oder verhindern würde. Die erste Frage fällt in den Zuständigkeitsbereich der FCC, die zweite scheint jedoch besser für die NASA oder die DOD geeignet zu sein. Beide verfolgen Orbitalobjekte, um Kollisionen zu verhindern, sind jedoch keine Regulierungsbehörde.

"Es gibt nicht wirklich eine gut "Im Moment sprechen diese Leute nicht effektiv miteinander und es gibt keine kohärente Politik."

Das Problem ist noch komplizierter, da die LEO-Satelliten viele Länder passieren. Die International Telecommunication Union spielt eine ähnliche Rolle wie die FCC, indem sie Spektren zuweist. Um jedoch in einem Land tätig zu sein, muss ein Unternehmen die Genehmigung dieses Landes einholen. Das Wichtigste dabei ist, dass es sich je nach Standort ändert. Wenn sich Ihr Satellit also wie LEO-Satelliten bewegt, kann er sein Kommunikationsspektrum besser anpassen.

"Möchten Sie wirklich, dass SpaceX in einer bestimmten Region ein Konnektivitätsmonopol besitzt?" sagt Presse. "Müssen sie reguliert werden und wer kann sie regulieren? Sie sind übernational. Die FCC ist in anderen Ländern nicht zuständig."

Das macht den FCC allerdings nicht gerade zahnlos. Ende letzten Jahres wurde einem kleinen Silicon Valley-Startup namens Swarm Technologies die Genehmigung verweigert, vier LEO-Kommunikationssatelliten-Prototypen zu starten, die jeweils kleiner als ein Taschenbuch sind. Der wichtigste Einwand der FCC war, dass die winzigen Satelliten möglicherweise zu schwer zu verfolgen und daher unvorhersehbar und gefährlich sind.

• Benötigen Sie Erdbilder? Die Nanosatelliten des Planeten Haben Sie die Bedürfnisse der Erde abgedeckt? Die Nanosatelliten des Planeten haben Sie abgedeckt
• Hacker versuchen, Computer zu infizieren, die Satelliten steuern Hacker versuchen, Computer zu infizieren, die Satelliten steuern
• US Air Force wählt SpaceX für den Satellitenstart 2020 aus US Air Force wählt SpaceX für den Satellitenstart 2020 aus

Swarm schickte sie trotzdem hoch. Eine Trägerraketenfirma in Seattle schickte sie nach Indien, wo sie eine Rakete mit Dutzenden größerer Satelliten beförderten, berichtete IEEE Spectrum. Die FCC hat es herausgefunden, und jetzt ist Swarms Antrag für vier größere Satelliten in der Schwebe, und das Unternehmen operiert im Geheimen.

Für die anderen neuen Satelliten-Internetfirmen und die alten, die neue Tricks lernen, werden die nächsten vier bis acht Jahre von entscheidender Bedeutung sein. Sie werden entscheiden, ob die Nachfrage und die Technologie jetzt da sind oder ob Teledesic und Iridium wiederholt werden. Aber was passiert danach? Laut Musk ist es sein Ziel, mit Starlink Einnahmen für die Marserkundung zu erwirtschaften und sich wie ein Probelauf zu verhalten.

"Dasselbe System könnten wir nutzen, um es auf dem Mars zu einer Konstellation zu machen", sagte er seinen Mitarbeitern. "Mars wird auch ein globales Kommunikationssystem brauchen, und es gibt weder Glasfasern noch Drähte oder ähnliches."