Starlink + Технологии

Вячеслав Ермолин, 25 июля 2022 года

Инфографика миссии Starlink 4-25

Высокое разрешение

Инфографика от Homem do Espao

Инфографика Falcon 9 от rykllan

Инфографика Mark Kunts

Со стартовой площадки SLC-4E, Ванденберг, Калифорния, стартовала Falcon 9 c 46-ю спутниками Starlink v1.5 на борту. Успешный вывод очередной пачки аппаратов собственного производства, приближающий компанию к отметке в 3000 спутников на орбите под их управлением, стал рекордным для SpaceX - никогда ранее они не запускали больше 31 миссии за год, чего удалось добиться за 7 неполных месяцев в 2022г.

Это стало 166-м запуском ракеты Falcon 9 и 125-й посадкой ракетного ускорителя.
Сто.двадцать.пятой.

Сейчас SpaceX запускает ракету на орбиту каждые 6,3 дня, что позволяет только им одним выполнить около 58 миссий при сохранении набранных темпов.

Исторический рекорд по количеству осуществленных запусков по сей день принадлежит СССР.  2022 год может изменить это или же сильно приблизить США. В манифесте запусков прописаны планы по отправке как раз ~100 ракет (в 1982г, на который пришлось 108 орбитальных миссий у СССР, 8% закончились авариями, так что именно сотня здесь является тем самым рубежом). Смогут ли они его соблюсти в полном объеме или эта задача перекочует на следующий год - покажут предстоящие месяцы активных запусков.

До конца одного только этого года намечается дебютный запуск 4 совершенно новых ракет - Terran-1 от Relativity Space, RS1 от ABL, Alpha от Firefly и, разумеется, Starship. Такое обилие новых носителей с уже зарезервированной под них нагрузкой неизбежно приведет США, если не в этом, то гарантированно в следующем году к установлению нового рекорда.

Уже и спутники Starlink v2 на подходе. Забавно выглядят расчеты стоимости выведения. Уже само собой считается достоверной цифра в 15 млн долларов за запуск Falcon 9 (вспоминается, что Маск эту сумму привел только как операционные переменные затраты компании, а не стоимость запуска Falcon 9). Первоначально (не подтверждена официально) фигурировала себестоимость запуска  Falcon 9 около 30 млн. Видимо, в конце года Маск объявит о 5 млн за запуск:) Проверить все равно невозможно.
Впрочем, в современной американской экономике, оторванной от реальных текущих издержек и затрат, работающей на будущих прибылях (обещанных) и необеспеченных активами деньгах - это нормально.

Эрик Ральф, опубликовано 20 июля 2022 г.

Первоисточник:

В понедельник SpaceX была замечена при загрузке некоторых из первых прототипов спутников Starlink V2 в специальный механизм, предназначенный для отсека полезной нагрузки Starship.

Хотя SpaceX не впервые использует диспенсер, фотографии, сделанные фотографом Кевином Рэндольфом, являются первыми, на которых четко видны реальные прототипы спутников Starlink следующего поколения. По словам генерального директора Илона Маска, эти спутники Starlink Gen2 или V2 будут «как минимум в 5 раз лучше» , «на порядок мощнее» и примерно в четыре раза тяжелее, чем нынешние спутники (V1.5) Starlink.

Потенциал новой конструкции спутниковой платформы в сочетании с массивным обтекателем и грузоподъемностью Starship может значительно повысить жизнеспособность и рентабельность группировки SpaceX Starlink. Однако сначала компании необходимо запустить и аттестовать прототипы нового спутника и убедиться, что все связанное с ним наземное вспомогательное оборудование работает должным образом.

Ссылка на твит

Благодаря конструкциям, выбранным SpaceX как для спутников Starlink V2.0, так и для оборудования Starship, которое будет развертывать их на орбите, это наземное вспомогательное оборудование и общий путь, по которому будет проходить каждый спутник с момента прибытия на стартовую площадку до старта на корабле Starship сильно отличаются от всего, что было сделано раньше. Фотографии от 18 июля (и скриншоты из недавней экскурсии по заводу) подтверждают, что спутники следующего поколения в основном представляют собой увеличенные версии своих меньших предшественников и также представляют собой узкие прямоугольники.

Новый космический аппарат имеет очень похожее соотношение сторон, но имеет длину около семи метров при ширине около трех метров (23 фута x 10 футов) вместо примерно 3 м х 1,5 м (10 футов х 5 футов). Они также кажутся примерно в два раза толще и, как сообщается, весят от ~ 1250 кг против предполагаемых 310 кг V1.5 (~ 2750 фунтов против ~ 680 фунтов). В результате платформа V2.0 будет иметь примерно в 7-10 раз больший полезный объем, чем V1.0 и V1.5. Поэтому неудивительно, что каждый спутник следующего поколения может предложить почти на порядок большую полезную полосу пропускания.

Если предположить, что затраты на запуск Starship примерно такие же, как у Falcon 9, и что Starship может запускать только те же 50-60 спутников одновременно, почти 10-кратное улучшение производительности по сравнению со спутником, который весит всего в пять раз больше по сравнению с V1.5, сделает созвездия Starlink V2.0 по крайней мере вдвое экономически выгоднее, даже если Starship сможет запускать только ту же массу (~ 16 тонн), что и Falcon 9. Фактически, недавний рендеринг SpaceX предполагает, что Starship изначально сможет нести 54 спутника Starlink V2.0. В результате, даже если запуск Starship будет стоить в пять раз больше, чем Falcon 9 (~ 75 миллионов долларов), он все равно будет дешевле на единицу запущенной пропускной способности. Если Starship в конечном итоге достигнет предельной стоимости запуска Falcon 9 (~ 15 миллионов долларов), стоимость запусков Starlink (не включая стоимость спутников) может резко упасть с примерно 15 000 долларов за гигабит в секунду (Гбит/с) до примерно 1500-2500 долларов за Гбит/с в зависимости от индивидуальная полоса пропускания спутников.

Общая стоимость сети, конечно, будет выше и зависит от большего количества переменных, но комбинация Starship и спутников V2.0 может в конечном итоге снизить относительную стоимость операций запуска Starlink в 5-10 раз. Если спутники Starlink V2.0 действительно дешевле в производстве на единицу пропускной способности, чем спутники V1.5, что вполне вероятно, когда начнется массовое производство, эта экономия увеличится. Если Starship сможет быстро развиться и станет полностью и эффективно многоразовым, уравнение может стать еще более благоприятным.

Эволюция спутников Starlink только начинается. (SpaceX/Тесларати)

Тем не менее, загрузка Starship спутниками будет немалым достижением и добавит значительную сложность и риск по сравнению с методами, которые SpaceX в настоящее время использует для запусков Falcon 9 Starlink. Первоначальная конструкция отсека полезной нагрузки Starship SpaceX представляет собой примерно кубический корпус, который размещается чуть выше самого верхнего бака корабля и ниже его изогнутой внутрь носовой части. Согласно рендерингу механизма, выпущенному в прошлом месяце, он имеет размеры около девяти метров (30 футов) в высоту и восемь метров (26 футов) в ширину, может вместить до 54 спутников Starlink V2.0 и развертывает пары спутников через относительно небольшую дверь отсека, ширина которой достаточна только для выполнения поставленной задачи.

Корпус Starship почти полностью сварен. После того, как носовой обтекатель и отсек полезной нагрузки установлены на корабле, единственный способ получить доступ внутрь отсека — через дверцу дозатора или еще меньший люк доступа размерностью с человека. Решение SpaceX: построить передвижной бокс для хранения спутников, который будет подниматься краном (или стрелой стартовой башни) на десятки-сотню футов над землей, и использовать собственный механизм дозатора грузового отсека в обратном направлении, чтобы загружать спутники, как пули, в гигантский магазин. Если это звучит просто, чего не должно быть, то это не так.

Ссылка на твит

Поэтому здорово видеть, что SpaceX, по-видимому, отрабатывает этот процесс с некоторыми из первых прототипов Starlink V2.0. На фотографиях, сделанных 18 июля, видно, как рабочие загружают несколько спутников в единственный существующий «загрузчик» внутри одного из трех основных заводских ангаров Starbase. Каждый спутник поднимался с помощью устройства распределения нагрузки, которое, по-видимому, требуется для предотвращения чрезмерного изгиба чрезвычайно длинных и тонких спутников посередине во время подъема. Неясно, отрабатывает ли SpaceX исключительно процесс загрузки или же на самом деле устанавливает спутники заблаговременно для установки на прототип Starship.

Starship S24 находится в середине предполетных испытаний и уже однажды встречался со спутниковым загрузчиком, возможно, для загрузки прототипа или макета до начала наземных испытаний. Starship S25, по-видимому, будет готов как минимум через месяц или два, хотя его носовая часть и секция отсека полезной нагрузки намного ближе к готовности.

Первоисточник:

Автор Энтони Иемоле 10 июля 2022 г.

Первоисточник:

Falcon 9 запускается с миссией Starlink Group 3-1. Предоставлено: Полин Акалин для NSF

Продолжая насыщенный манифест запуска 2022 года, SpaceX начала заполнять следующую оболочку созвездия Starlink. Миссия Starlink 3-1 стартовала на борту ракеты Falcon 9 с базы Space Force Ванденберг в 18:39 по тихоокеанскому времени в воскресенье (01:39 по Гринвичу в понедельник) с задачей доставки 46 спутников Starlink на низкую околоземную орбиту.

Starlink 3-1 — первая миссия, которая начала заполнять третью орбитальную оболочку Starlink. Оболочка является одной из пяти запланированных для созвездия и состоит из шести орбитальных плоскостей на 560-километровой круговой орбите с углом наклона 97,6 градуса. После завершения Shell #3 будет содержать 348 спутников.

Этот наклон и высота означают, что орбита считается солнечно-синхронной. Солнечно-синхронная орбита (ССО) — это околополярная орбита вокруг планеты, на которой спутник проходит над любой заданной точкой поверхности планеты в одно и то же местное солнечное время каждый день. Этот тип орбиты обычно используется для спутниковых изображений, поскольку он позволяет получать одинаковые условия освещения при нескольких наблюдениях; для Starlink вместо этого это поможет улучшить покрытие в полярных регионах.

Shell №3 будет первой из двух оболочек, запускаемых под углом 97,6 градусов, а Shell №5 будет состоять из 172 спутников в четырех плоскостях с тем же наклоном и высотой. Эта орбита с большим наклонением необходима для того, чтобы созвездие могло обслуживать всю планету, поскольку предыдущие запуски были в оболочки с наклонением 53 или 70 градусов, что слишком мало для обслуживания областей в крайних широтах.

Воскресный запуск стал 50-м специализированным запуском Starlink и 17-м в этом году, поскольку SpaceX продолжает быстрое развертывание своего коммуникационного созвездия. Это также знаменует собой 29-й запуск SpaceX в 2022 году, что позволяет компании выполнить не менее 50 орбитальных миссий до конца года.

С 46 спутниками на борту Falcon 9 нес меньше космических спутников, чем другие недавние миссии Starlink: запуск в прошлый четверг развернул 53 спутника в Shell #4. Вероятно, это связано с тем, что для выхода на более наклонную орбиту Shell №3 требуется больше топлива.

Запуск Starlink 3-1 произошел как раз тогда, когда SpaceX начала расширять свои интернет-предложения за счет недавних дополнений Starlink для транспортных средств для отдыха (RV) и Starlink Maritime для морских пользователей. Эти премиальные услуги позволяют пользователям приобретать оборудование Starlink и устанавливать его на движущиеся транспортные средства; ранее покрытие было ограничено привязкой к конкретным адресам, что ограничивало возможность пользователей брать оборудование с собой в мобильных приложений.

SpaceX также начала расширяться, чтобы предложить Starlink для авиационной отрасли: Hawaiian Airlines объявила в конце апреля, что планирует оснастить свои самолеты Airbus A330 и A321neo Starlink, чтобы пассажиры могли получить доступ к бесплатному высокоскоростному Интернету во время транстихоокеанских рейсов.

В воскресном запуске использовалась испытанная в полете ракета Falcon 9. Ракетой-носителем для миссии Starlink 3-1 был B1063-6, ветеран пяти предыдущих запусков. B1063 впервые поднялся в воздух при запуске миссии Sentinel-6A Michael Freilich в ноябре 2020 года, с тех пор выполнил миссию Starlink L28 в мае 2021 года, запуск Double Asteroid Redirect Test (DART) для НАСА в ноябре 2021 года и совсем недавно пара миссий Starlink: Starlink 4-11 в феврале и Starlink 4-13 13 мая. Falcon 9 стартовал с космодрома 4E (SLC-4E) на базе Space Forcr Ванденберг в Калифорнии.

Запуск следовал обычной последовательности обратного отсчета Falcon 9, когда руководитель запуска дал команду на загрузку топлива на Т-38 минуте и заправку топливом, начинающуюся на Т-35 минуте. За это время в ракету-носитель загрузили керосин RP-1 и жидкий кислород (LOX). Из-за необходимости дозаправки баков LOX на протяжении всего обратного отсчета заправка заканчивается примерно за полторы минуты до старта.

Ссылка на твит

За минуту до запуска бортовой компьютер Falcon 9 берет на себя управление обратным отсчетом, и топливные баки начинают доводиться до давления полета. В Т-3 секунды следует команда на запуск девяти двигателей Merlin 1D, приводящих в действие первую ступень, которые затем зажигаются, и ракета отрывается от стартовой площадки в Т-0.

После чуть менее двух с половиной минут полета двигатели первой ступени выключаются, и четыре пневматических толкателя на ускорителе выдвигаются, чтобы разделить первую и вторую ступени. После отделения вторая ступень запускает свой единственный двигатель Merlin 1D Vacuum (MVac) и выполняет шестиминутный четырехсекундный прожиг, чтобы вывести спутники Starlink на начальную парковочную орбиту.

Вскоре после зажигания второй ступени две половины обтекателя отделяются, впервые открывая спутники. Обтекатели снова входят в атмосферу и падают под парашютами примерно на 654 км вниз от места старта, где они будут извлечены спасательным судном SpaceX NRC Quest. После подъема из воды две половины обтекателя будут доставлены обратно в порт для ремонта перед следующим полетом.

Вскоре после отделения ступени первая ступень разворачивает свои четыре гиперзвуковых решетчатых стабилизатора и начинает ориентироваться для входа в атмосферу. Примерно через шесть минут после старта ракета-носитель выполняет обычную последовательность запуска: сначала зажигается один двигатель, затем еще два, всего три, затем снова снижается до одного, а затем выключается примерно через 20 секунд после зажигания.

Чуть более чем через восемь минут после старта ракета-носитель запустила свой центральный двигатель Merlin 1D в последний раз во время воскресной миссии, направляет ступень для мягкой посадки на автономной морской посадочной платформе SpaceX (ASDS) «Конечно, я все еще люблю тебя» (OCISLY), которая находится в Тихом океане примерно в 643 км к юго-западу от места запуска.

Верхняя ступень Falcon 9 развертывает полезную нагрузку из спутников Starlink (Источник: Мак Кроуфорд для NSF/L2)

Пока происходили эти события, вторая ступень все еще делала свой первый запуск двигателя, чтобы выйти на начальную парковочную орбиту. Отключение двигателя второй ступени 1 (SECO-1) знаменует собой конец этого выведения, после чего ступень переходит в свободный полет в течении 45-минут 14-секунд. В конце этого пути вторая ступень снова запустила свой двигатель для краткого односекундного включения, чтобы вывести спутники на их окончательную орбиту развертывания 308 x 320 км. Чуть более чем через час после старта четыре натяжных стержня, которые крепили блок спутников к адаптеру полезной нагрузки, разъединились, что позволило спутникам медленно отойти от второй ступени.

После развертывания каждый спутник разворачивает свою единственную солнечную панель и проходит различные проверки состояния и системы, чтобы убедиться, что все системы работают нормально. Если все системы будут работать должным образом, спутники запустят свой единственный ионный двигатель на криптоне и начнут медленно поднимать свои орбиты до рабочей высоты 560 км в течение следующих нескольких месяцев. В течение этого периода подъема орбиты спутники также начнут маневрировать, заполняя орбитальные плоскости и слоты, для которых они предназначены.

Субботний запуск довел общее количество запущенных спутников Starlink до 2805. Если предположить, что все 46 спутников выйдут на свою окончательную орбиту и будут введены в эксплуатацию, это увеличит количество действующих Starlinks до 2085.

Первоисточник

Вячеслав Ермолин, 11 июля 2022 года

Инфографика миссии Starlink 3-1

В высоком разрешении

Инфографика от Homem do Espaço

Инфографика ракеты-носителя для этой миссии от Space Nøsey

Инфографика от группы SpaceX

Статистика по Falcon 9 от rykllan

Пресс-кит от SpaceX