Кумедно, як швидко йде хід історії. Ще буквально «вчора» людство робило свої перші кроки в космосі: незвіданий простір за межами рідної планети був водночас таємничим, вкрай небезпечним і привабливим. Однак сьогодні, з розвитком технологій і суспільства, головний винахід людства – інтернет – з’явився і за межами Землі. Як інтернет дістався космосу, які труднощі стояли на шляху інженерів і як космічний інтернет вплине на майбутнє людства?
Космічний інтернет відрізняється від земного
Розвиток інтернету в космосі – завдання нетривіальне. На Землі все просто: протягуємо між серверами кабель – і все! Якщо кабель протягнути не можна, ставимо вишку і використовуємо для передачі інформації радіохвилі. Щоправда, у космосі, зі зрозумілих причин, кабель не протягнути, тож залишається використовувати тільки радіохвилі. Не ідеальний, але цілком робочий варіант.
На перших космічних кораблях зв’язок був досить вузькосмуговим. Пропускної здатності такого каналу зв’язку ледь вистачало, щоб забезпечити передачу телеметрії, а також коротких голосових повідомлень. Щоправда, у міру розвитку технологій цього ставало недостатньо. Для передачі великих обсягів даних (зокрема, наприклад, відео та фото) потрібні були широкі канали зв’язку.
Вирішити проблему були покликані супутникові системи зв’язку, які використовували геостаціонарні та низькоорбітальні супутники. І в тих, і в інших були свої переваги та недоліки: низькоорбітальні супутники, наприклад, забезпечували порівняно низьку затримку, але кожен окремий супутник покриває досить малу площу поверхні планети, як наслідок – для повного покриття супутників треба дуже багато.
Наприклад, Starlink складається вже з тисяч таких низькоорбітальних супутників, а надалі планується збільшити їхню кількість до десятків тисяч. Геостаціонарні супутники розташовані куди далі – близько 35000 кілометрів, або майже 9% відстані від Землі до Місяця. Це призводить до величезної затримки, однак дає змогу покривати величезну площу всього одним супутником.
Крім того, вони завжди рухаються однією й тією самою траєкторією, тож якщо одного разу налаштувати передавач пристрою (наприклад, супутникового телефону), той завжди буде спрямований на такий супутник. Як ви могли зрозуміти, нам набагато ближчі низькоорбітальні супутники, через які забезпечується зв’язок навіть на МКС, але за це доводиться і платити.
Starlink – не єдина компанія, яка хоче запустити десятки тисяч супутників на орбіту планети, є ще OneWeb, Kuiper, але тут виникають проблеми серйозніші, ніж фінансові витрати. Як скоординувати в одному просторі таку кількість супутників, щоб вони не врізалися один в одного? Як забезпечити передачу даних з них на Землю і назад у такій кількості, і скількома діапазонами доведеться заради цього пожертвувати? Загалом, питання регулювання стоять досить гостро.
Інтернет є і в космосі!
Власне, МКС – величезна космічна «лабораторія», яку використовують, зокрема, для наукових досліджень. Проблема в тому, що такі дослідження потребують передачі величезної кількості даних, причому раніше ця проблема стояла досить гостро. Вузькосмуговий канал зв’язку не вирізнявся великою пропускною здатністю і був здатний передати лише мінімум необхідної інформації.
У міру роботи МКС потреба в хорошому зв’язку зростала дедалі сильніше, унаслідок чого з’явився проект Wi-Fi для МКС. Це не був звичайний Wi-Fi, до якого ми звикли – це «супутниковий» Wi-Fi, який, що логічно, використовує супутниковий зв’язок для підключення до інтернету. Швидкість передачі даних у такого способу зв’язку все ще обмежена пропускною спроможністю супутникового каналу, але вже набагато вища, ніж раніше.
У 2010 році швидкість передачі даних становила 3 мегабіти на секунду в напрямку до станції і 10 мегабіт на секунду в напрямку Землі. До 2019 року ця цифра сягнула 600 мегабіт на секунду, тобто якщо якийсь космонавт захоче пограти у «Відьмака 3» – на скачування гри знадобиться близько 7 хвилин. Такий інтернет не у всіх вдома! Щоправда, пограти в онлайн-ігри навряд чи вийде через величезний пінг, тобто затримку сигналу.
Але з огляду на те, що інтернет на МКС потрібен не для ігор, а для роботи і передавання технічних даних, його швидкість нарощуватимуть і далі. Тут, щоправда, важливіша безперебійність: раніше станція могла на певний час опинятися поза зоною покриття, тож на певний час позбавлялася інтернету повністю.
Хоча МКС – це близько, це не цікаво. Інша справа Місяць… І так, з нього теж передавали дані, щоправда, зробити це було набагато складніше. Місяць розташований від нас на відстані близько 385000 кілометрів, тож жодного, навіть найпотужнішого «роутера» не вистачило б для стійкого зв’язку… Зате є лазер. За допомогою лазерного зв’язку вдалося передати дані на Місяць зі швидкістю 19,44 мегабіта на секунду, а у зворотний бік (тобто з Місяця на Землю) – зі швидкістю 622 мегабіта. Наразі Місяць планують покрити стільниковим зв’язком.
Навіщо нам, мешканцям Землі, космічний інтернет?
Взагалі – багато для чого. Як мінімум те, що хороший супутниковий інтернет дасть змогу покрити мережею всю планету, не залишивши місць без інтернету. Це, своєю чергою, дуже спростить життя морякам, доглядачам маяків, вахтерам і ще багатьом людям, які на постійній основі працюють у важкодоступних місцях планети. Крім того, з’явиться можливість зв’язку з цими людьми в разі чого.
І потім – зв’язок із супутниками теж стане набагато кращим, що дасть змогу збирати з них набагато більше даних, ефективніше ними керувати, проводити наукові дослідження. Також це сильно спростить запуск нових місій і підтримання зв’язку з ними – політ на Марс або Місяць без зв’язку виконати буде вельми проблематично. А якщо в далекому майбутньому (хоча, судячи з усього, не такому вже й далекому) люди зможуть влаштуватися на Місяці або Марсі, то єдиним способом зв’язку з ними буде такий ось космічний інтернет.
Ну а якщо до космосу ви байдужі, вам тільки економіку та «земне» подавай, то є ще космічний туризм – галузь активно розвивається і набирає обертів, і так, їм космічний інтернет теж потрібен, та й інвестицій проекти, спрямовані на розвиток інтернету, збирають ого-го.
Загалом, так. Інтернет став найбільш значущим винаходом людства, настав час поширити його куди-небудь за межі планети. Хто знає, до чого це призведе в майбутньому…
