اینترنت ماهواره ای استارلینک چیست؟

اینترنت ماهواره ای استارلینک چیست؟

سلام خدمت تمام کاربران عزیز سایت آچار فرانسه.

شاید تا کنون کلمه استارلینک به گوش شما نرسیده بود ولی طی اغتشاشات اخیر که در شهریور ماه 1401 در ایران رخ داده است کلمه استارلینک به گوش همه رسیده و روی زبون ها میباشد

امروز قصد داریم توضیح مفید و مختصری در مورد اینترنت ماهواره ای استارلینک بدهیم.

تاریخچه استارلینک

اسپیس ایکس برای اولین‌بار در سال ۲۰۱۸ دو ماهواره‌ی مخابراتی با نام‌های تَن تَن A و تن تن B را برای آزمایش کردن اینترنت ماهواره‌ای به مدار پایینی زمین فرستاد. پس از انجام آزمایش‌های مختلف، اسپیس ایکس خط تولید ماهواره‌های خودش را در ردموند واشینگتن به‌راه انداخت تا اولین محموله‌ی ۶۰ تایی از ماهواره‌های استارلینک را در اواسط سال ۲۰۱۹ با نام v0.9 (بخوانید وی پوینت ناین) یا نسخه‌ی نه دهم را به فضا پرتاب کند. این دسته‌ی ۶۰ تایی نیز آزمایشی بود و اکنون از رده خارج شده است و به مرور زمان وارد جو زمین می‌شود.

تمامی ویژگی‌ها و مشخصات ماهواره‌های استارلینک در درجه‌ی اول برای پایین آوردن قیمت نهایی ماهواره طراحی شده‌اند، نه انقلابی و اولین بودن. همین حالا نیز ماهواره‌هایی با فناوری‌های مشابه یا پیشرفته‌تر نسبت به استارلینک در مدار وجود دارند، اما هیچ‌کدام از آن‌ها ازلحاظ قیمتی قابل مقایسه با استارلینک نیستند. برای مثال قیمت ماهواره‌های ایریدیوم (که تا پیش از این رکورددار ارزان‌ترین ماهواره‌های تجاری بودند) ۵ میلیون دلار به‌ازای هر ماهواره است؛ درحالی‌که قیمت تمام‌شده‌ی ماهواره‌های استارلینک ۲۰ برابر ارزان‌تر و تنها برابر با ۲۵۰ هزار دلار به‌ازای هر ماهواره تخمین زده می‌شود.

برای اولین‌بار در تاریخ، شرکتی فضایی در حال تولید ماهواره به‌صورت انبوه و در خط تولید کارخانه است. این کار باعث می‌شود هزینه‌ی نهایی ماهواره که تا پیش از این به‌صورت تکی و در شرایط لابراتواری ساخته می‌شد، بسیار کاهش پیدا کند. هم‌اکنون اسپیس ایکس ماهیانه ۱۲۰ ماهواره (روزی ۴ ماهواره) تولید می‌کند.

مکانیزم جدا شدن ماهواره‌های استارلینک از مرحله‌ی دوم موشک در مدار نیز منحصربه‌فرد است. تا پیش از ماهواره‌ها با استفاده از مکانیزم‌های فنری یا انفجاری (پایروتکنیک) از مرحله‌ی دوم موشک جدا می‌شدند که پیچیدگی‌های خاص خود را دارد. اسپیس ایکس اما برای پیاده‌کردن ماهواره‌ها در مدار ابتدا مرحله‌ی دوم موشک را به‌دور خود می‌چرخاند و سپس با رهاسازی میله‌ای که ماهواره‌ها را در کنار هم نگه‌داشته است، هر ۶۰ ماهواره را به‌صورت یکجا در مدار رها می‌کند. ماهواره‌ها سپس به دلیل نیروی مرکزگرای ناشی از چرخش مرحله‌ی دوم، به آرامی از یکدیگر جدا می‌شوند.

ماهواره‌های استارلینک همچنین اولین ماهواره‌هایی هستند که از موتورهای یونی کریپتونی برای پیش‌رانش خود در مدار استفاده می‌کنند. تا پیش از این برای سوخت موتورهای یونی در ماهواره‌ها از گاز زنون استفاده می‌شد که اگرچه عملکرد بهتری نسبت به کریپتون در موتورهای یونی دارد، قیمت آن بسیار بالاتر است.

برخلاف سایر ماهواره‌ها، ماهواره‌های استارلینک فقط در یک سمت خود پنل خورشیدی دارند؛ ولی همین پنل به‌قدری بزرگ است که مجموع مساحت آن‌ها در هر پرتاب ۶۰ تایی، از مجموع مساحت پنل‌های خورشیدی ایستگاه بین‌المللی فضایی بیشتر است. استفاده از تنها یک پنل یکپارچه در یک سوی ماهواره یکی دیگر از تصمیماتی است که به آسان‌سازی فرایند ساخت، سهولت باز شدن ماهواره در مدار و درنهایت پایین آمدن قیمت تمام‌شده کمک می‌کند.

برای متصل شدن به اینترنت‌های ماهواره‌ای از جمله استارلینک، کاربر باید از آنتن‌های خاصی استفاده کند. یعنی برخلاف باور شایع اشتباه، نه اینترنت ماهواره‌ای ۴G و ۵G وجود دارد که بتوان به‌سادگی با گوشی و بدون هیچ تجهیزات خاصی به آن متصل شد، نه حتی در آینده‌ای نزدیک چنین اینترنتی عرضه خواهد شد.

استارلینک برای ارسال و دریافت داده هم در ماهواره، هم در دیش سمت کاربر، از آنتن‌های خاصی به‌نام آنتن آرایه فازی (Phased Array Antenna) استفاده می‌کند. ویژگی جالب این آنتن‌ها این است که بدون نیاز به چرخیدن فیزیکی، تنها با استفاده از قابلیت برهم‌نهی امواج، می‌توانند سیگنال ارسالی خود در باند فرکانسی Ku و Ka را در جهت‌های مختلف ارسال کنند.

تفاوت Starlink و ADSL چیست؟

در سرویس‌های ADSL روال به این صورت است که کاربران در ازای انتخاب سرویس حجمی محدود یا نامحدود، مبلغ خاصی را می‌پردازند و در صورت تمام شدن حجم بسته خود، هزینه‌های اضافی و به صورت پلکانی پرداخت می‌کنند. ضمن اینکه اداره مخابرات محل کاربر ، بایستی قادر به ارائه ADSL بوده و فاصله کاربر از این مرکز نیز، نباید مسافت طولانی باشد چرا که در صورت زیاد بودن فاصله، کاربران با افت شدید سرعت رو به رو خواهند شد. البته شرکت‌هایی که اینترنت ADSl را ارائه می‌دهند باید قوانین فیلتر کردن بعضی از سایت‌ها را با توجه به قوانین کشورشان اجرا نماید.

اما این محدودیت‌ها در اینترنت ماهواره‌ای وجود ندارد و کاربران با پرداخت هزینه‌ای ناچیز می‌توانند از یک ارتباط پرسرعت، نامحدود و بدون پروکسی استفاده کنند، در واقع سرویس‌های ماهواره‌ای برای دانلود و مصرف‌های بالا بسیار مناسب هستند.

آیا ماهواره استارلینک از روی زمین قابل مشاهده خواهند بود؟

در ابتدای پرتاب بله این ماهواره‌ها از زمین با چشم غیر مسلح قابل مشاهده خواهند بود ول هنگامی که در مدار خود و در فاصله حدود ۵۰۰ کیلومتری قرار گیرند به دلیل آلودگی نوری و حتی فاصله زیاد دیگر با چشم غیر مسلح قابل دید نخواهند بود.

اما گاهاً نور این ماهواره‌ها از زمین قابل مشاهده است که باعث نگرانی برخی از کارشناسان شده است. به همین دلیل ایلان ماسک نیز قول برطرف کردن این موضوع را داده است.

رقبای استارلینک

استارلینک تنها پروژه‌ی اینترنت ماهواره‌ایِ در دست توسعه نیست. مهم‌ترین رقبای استارلینک که ازلحاظ نظری می‌توانند سرویس اینترنت قابل مقایسه‌ای ارائه دهند، وان وب (OneWeb) و پروژه‌ی کایپر (Project Kuiper) آمازون است.

وان وب چیست؟

وان وب در ابتدا قرار بود منظومه‌ای ماهواره‌ای متشکل از ۶۵۰ ماهواره‌ی مخابراتی در ارتفاع ۱۲۰۰ کیلومتری از سطح زمین باشد. با شیوع ویروس کرونا و سقوط بازارهای مالی، سافت‌بنک، بزرگ‌ترین سرمایه‌گذار وان وب تصمیم گرفت به سرمایه‌گذاری خود در این شرکت پایان دهد و درنتیجه وان وب در ماه مارس ۲۰۲۰ اعلام ورشکستگی کرد.

وان وب تا پیش از اعلام ورشکستگی ۷۴ ماهواره در مدار زمین قرار داده بود و حتی بعد از ورشکستگی نیز درخواست مجوز برای ارسال ۴۸ هزار ماهواره‌ی دیگر به FCC داده بود. سرانجام در جولای ۲۰۲۰ اعلام شد که دولت بریتانیا مزایده‌ی خرید وان وب را با مبلغ پیشنهادی ۵۰۰ میلیون دلار برنده شده است. بسیاری گمانه‌زنی می‌کنند که با توجه به خروج بریتانیا از اتحادیه‌ی اروپا، هدف این کشور از خرید این منظومه‌ی ماهواره‌ای، ایجاد سیستم موقعیت‌یاب جهانی شبیه به GPS و مشابه اروپایی آن گالیله است، نه ارائه‌ی خدمات اینترنت ماهواره‌ای.

دو شرکت چینی به‌همراه اسپیس ایکس و آمازون نیز در میان شرکت‌کنندگان در مزایده‌ی خرید وان وب بودند. از آن‌جایی که FCC تنها اجازه‌ی استفاده‌ی طول موج خاصی از امواج الکترومغناطیسی را به هر شرکت می‌دهد، به‌احتمال زیاد هدف اسپیس ایکس و آمازون از اقدام برای خرید این شرکت ورشکسته، تنها به‌دست آوردن حق استفاده از طیف طول موج وان وب بوده است، نه دستیابی به ماهواره‌ها و تکنولوژی‌های آن.

آیا اینترنت استارلینک قابل‌اعتماد است؟

گزارش‌های منتشرشده از سوی منابع معتبر مثل مجله فست کمپانی (Fast Company) و CNBC نشان‌دهنده رضایت مردم از اینترنت ماهواره استارلینک است؛ البته استارلینک به‌صراحت اعلام کرده است که احتمال قطع کامل اینترنت در زمان اجرای آزمایشی پروژه وجود دارد. در وب‌سایت https://downdetector.com/ که اختلالات سرویس‌های مختلف اینترنت در آمریکا را گزارش می‌کند، چهار مورد اختلال این سرویس اینترنت ماهواره‌ای در ماه‌های ژانویه، فوریه و آوریل ۲۰۲۱ و حتی مارس ۲۰۲۲ گزارش شده است؛ اما در مقابل مشترکان سرویس هیوزنت هیچ اختلال مهمی را گزارش نکرده‌اند و کاربران سرویس اینترنت ماهواره‌ای «ویاست» (Viasat) هم تنها یک مورد اختلال را گزارش کرده اند؛ البته در تمام موارد اختلال سرویس استارلینک، مشکل تنها در چند ساعت برطرف شده است.

البته درصورت تمایل برای استفاده از اینترنت ماهواره‌ای، باید این موضوع را در نظر بگیرید که موانع مقابل ترمینال‌های گیرنده می‌توانند فرایند ارسال و دریافت سیگنال‌ها را مختل کنندِ بنابراین این سرویس اینترنت برای افراد ساکن مناطق شهری با تراکم بالای ساختمان‌های مرتفع مناسب نیست

تأثیر هوا و بارش بر کیفیت اینترنت ماهواره‌ ای استارلینک

مختل شدن عملکرد اینترنت ماهواره‌ای در شرایط بد آب و هوایی، یکی از نقاط ضعف اساسی آن است. در هنگام بارش برف درصورتی‌که حجم برف در حال بارش زیاد نباشد و برف‌ روی سطوح در حال آب شدن باشد، ترمینال گیرنده می‌تواند امواج را بدون مشکل دریافت کرد؛ اما چنانچه افزایش ارتفاع برف باعث ایجاد مانع در مقابل ترمینال شود، روند دریافت و ارسال سیگنال‌ها مختل می‌شود. در وب‌سایت استارلینک توصیه شده ترمینال گیرنده در ارتفاع بالا در فضایی باز و بدون مانع نصب شود. در ضمن تأثیر منفی بارش سنگین برف یا باران روی کاهش سرعت این سرویس اینترنت ماهواره‌ای و همچنین احتمال بسیار کم قطع کامل اینترنت در چنین مواقعی، به‌صراحت بیان شده است.

نگرانی‌های مرتبط با اینترنت ماهواره‌های استارلینک

اینترنت ماهواره‌ ای استارلینک تاکنون جنجال زیادی به پا کرده است. کمیسیون فدرال تجارت مجوز پرتاب ۱۲ هزار ماهواره برای ارائه این سرویس اینترنت ماهواره‌ای را صادر کرده است. چنین اقدامی باعث ایجاد نگرانی‌هایی برای متخصصان ناسا و افراد فعال در حوزه مطالعات اخترشناسی شده است؛ زیرا آن‌ها معتقدند پرتاب این تعداد از ماهواره‌ها که در فاصله بسیار نزدیکی از زمین قرار می‌گیرند، می‌تواند رصدهای زمینی را با مشکل مواجه کند و افرادی که در حال رصد فضا هستند، ممکن است این ماهواره‌ها را با اجرام فضایی و سماوی اشتباه بگیرند.

درضمن قوانین و اقدامات مقابله‌کننده‌ای برای کاهش سرعت پیشرفت این فناوری از سوی رقبای استارلینک نیز ایجاد شده است.

اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی (International Astronomical Union) در سال ۲۰۱۹، مدت کوتاهی پس از پرتاب نخستین ماهواره‌های پهن‌باند استارلینک، با انتشار بیانیه‌ای هشدارگونه در مورد تأثیرات منفی پیش‌بینی‌نشده گسترش ماهواره‌های استارلینک روی مطالعات اخترشناسی و همچنین عواقب بد افزایش استفاده از اینترنت ماهواره‌ای برای حیات موجودات شب‌زی هشدار داده است.

افراد ارائه‌دهنده این بیانیه اذعان کرده اند که هنوز تأثیر این ماهواره‌های قابل‌مشاهده بسیار زیاد پراکنده در فضا، بر آسمان شب مشخص نیست. به اعتقاد آن‌ها اگرچه این ماهواره‌ها تنها با اهداف خوب و برای تسهیل و تسریع ارائه اینترنت پرسرعت به مناطق محروم و دور دست در فضا قرار گرفته‌اند؛ اما ممکن است هم مطالعات اخترشناسی را تحت تأثیر منفی قرار دهند و هم تهدیدی برای موجودات شب‌زی باشند (ممکن است این موجودات ماهواره‌های استارلینک را با دشمن یا طعمه اشتباه بگیرند).

استارلینک از زمان انتشار این بیانیه تاکنون در حال آزمایش طراحی‌های مختلف ماهواره‌ها با هدف کاهش میزان روشنایی و میزان قابل‌مشاهده بودن آن‌ها است. این شرکت در ابتدای سال ۲۰۲۰ آزمایش ماهواره‌ای به نام ماهواره تاریک یا دارک ست (Darksat) با یک پوشش خاص ضدبازتاب را آغاز کرد.

در ضمن این شرکت در همان سال ماهواره‌ای به نام «وایزرست» (Visorsat) به معنی ماهواره دارای آفتاب‌گیر را پرتاب کرد که مجهز به یک آفتاب‌گیر خاص است. درنهایت این شرکت در اوت ۲۰۲۰ تعدادی ماهواره جدید پرتاب کرد که همه آن‌ها دارای آن آفتاب‌گیر خاص بودند. شاتول اعلام کرده است که اسپیس ایکس تلاش می‌کند ماهواره‌ها در رصد فضا از زمین، مشکلی ایجاد نکند و حتی کودکان نیز بتوانند با تلسکوپ‌های ساده خود به‌راحتی اجرام و سیارات را ببیند.

در ضمن طبق اطلاعات ارائه‌شده در وب‌سایت استارلینک، این شرکت در حال مشارکت با افراد فعال در حوزه مطالعات اخترشناسی است تا مهندسان آن بفهمند این افراد دقیقاً چه اجرامی را می‌خواهند مشاهده کنند و اطلاعات لازم در مورد این موضوع را به دست آورند تا بر اساس این اطلاعات تغییرات لازم را به‌منظور کاهش روشنایی ماهواره‌ها اعمال کنند.

Starlink چگونه کار می کند؟

استارلینک روی یک فناوری خدمات اینترنت ماهواره‌ای کار می‌کند که برای دهه‌های پیشین نیز وجود داشته‌ اما فراگیر نبوده‌ است. یک سیستم ماهواره‌ای که به جای استفاده از فناوری کابل، مانند فیبر نوری، برای انتقال داده‌های اینترنتی از سیگنال‌های رادیویی از طریق خلاء فضا استفاده می‌کند.

ایستگاه‌های زمینی سیگنال‌هایی را به ماهواره‌ها در مدار ارسال می‌کنند که به نوبه خود داده‌ها را به کاربران Starlink در زمین ارسال می‌کنند. هر ماهواره در صورت فلکی استارلینک ۵۷۳ پوند وزن دارد و  دارای بدنه‌ای صاف است. یک موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس می‌تواند تا ۶۰ ماهواره را در خود جای دهد.

هدف Starlink ایجاد یک شبکه اینترنت پر سرعت در فضا است که دسترسی به اینترنت را در زمین تسهیل می کند. چالش ایجاد یک شبکه جهانی در فضای بیرونی چالش کوچکی نیست، به خصوص به این دلیل که تاخیر کم یک تقاضای مهم است.

اسپیس ایکس یک صورت فلکی متشکل از تقریبا ۴۲۰۰۰ ماهواره‌ را که به اندازه تبلت هستند، پیشنهاد کرده است که در مدار پایین دور کره زمین می‌چرخند تا این تقاضا را برآورده کند. ماهواره‌های مینیاتوری به نام CubeSats که معمولاً در LEO استفاده می‌شوند.

میزان سرعت اینترنت ماهواره‌ای چقدر است؟

براساس اعلام شرکت سازنده، سیستم اینترنت ماهواره‌ای اسپیس ایکس قادر است سرعت اینترنت ۱۵۰ مگابیت بر ثانیه را به صورت تئوری به هر نقطه از کره زمین برساند. تنها چیزی که مشتری نیاز دارد یک منظره واضح از آسمان است.

این سرعت ماهواره استارلینک در حالی است که در کشور ما طبق آخرین گزارشات، ۲۸.۴۹ مگابیت‌برثانیه و میانه سرعت آپلود ۱۰.۱۴ مگابیت‌ بر ثانیه است.

به طور کلی اینترنت ماهواره‌ای استارلینک یک شبکه اینترنت جهانی است و برای سرویس‌دهی به هیچ منطقه جغرافیایی خاصی محدود نمی‌شود. به کمک این سیستم جدید، سرعت انتقال داده‌ها بین ۵۰ تا ۱۵۰ مگابیت در ثانیه خواهد بود و زمان تاخیر برای دریافت پاسخ‌ها نیز به حدود ۲۰ تا ۴۰ میلی‌ثانیه می‌رسد.

در پاییز ۲۰۲۰، این سیستم شروع به ارائه خدمات به اولین کاربران خود کرد، که بسیاری از آنها در مناطق دورافتاده یا روستایی آمریکا مستقر بودند. در حال حاضر این ماهواره‌های حامل اینترنت به دورافتاده‌ترین مناطق کره زمین یعنی قطب جنوب نیز رسیده‌اند و کاربران در آنجا از خدمات اینترنت ماهواره‌ای استارلینک بهره‌مند شدند.

آیا این سرویس در ایران قابل‌دسترسی است؟

به نقل از خبر آنلاین، پاسخ بله است. این ماهواره‌ها در مدار زمین درحال گردشند. از قطب جنوب تا ایران، محدودیتی در دسترسی به اینترنت ماهواره‌ای وجود ندارد. اما آنچه سبب شده گستره ارائه خدمات اینترنت جهانی در ایران فعال نباشد، تحریم‌های آمریکا علیه ایران است.

با وجود این حالا که ایلان ماسک اعلام آمادگی کرده و وزارت خزانه داری آمریکا تحریم‌های مربوط به اینترنت ماهواره‌ای در ایران را لغو کرده‌ است دسترسی ایران به خدمات استارلینک به هیچ عنوان غیرممکن نیست.

اینترنت ماهواره‌ای گران است؟

پاسخ به این سوال با کمی اغماض بله است. اینترنت ماهواره‌ای حتما اینترنت گرانی است؛ اما اگر ایلان ماسک در پی تلاش برای معافیت ایران از تحریم‌ها است، به‌احتمال فراوان دولت آمریکا این خدمت را رایگان ارائه می‌دهد.

این پروژه‌ای است که پیشتر در اوکراین و روسیه در حین جنگ اجرا شده و تبعات این اقدام برای روسیه به حدی بود که وزیر روسی اخیرا تهدید کرد ماهواره‌های استارلینک را با موشک های بالستیک بیرون از جو مورد هدف قرار خواهد داد.

دسترسی به تجهیزات ممکن است؟

پاسخ به این سؤال هم بله است. از آنجایی‌که تجهیزات اتصال به اینترنت ماهواره‌ای خیلی تجهیزات بزرگی نیست احتمالا در قالب کالای قاچاق، به ایران  خواهد رسید. مثل همه کالا های قاچاق قبلی از ویدئو تا واکسن خارجی. شاید در ابتدا مانند هر دستگاه دیگری دسترسی و تعداد آن محدود باشد، اما تجربه تهیه دستگاه‌های ماهواره نشان می‌دهد پس از مدتی دسترسی به تجهیزات مورد نیاز سخت نخواهد بود.

به نظر می‌رسد که اینترنت ماهواره‌ای استارلینک توانسته‌ است که دسترسی به اینترنت را برای تمامی افراد در سراسر جهان ممکن کند و با وجود این تکنولوژی دیگر محدودیت و فیلترینگ کارایی خود را از دست خواهد داد.