مشروع Starlink .. الإنترنت الفضائي للجميع!
أطلقت مؤسسة SpaceX الموالية لإيلون ماسك Elon Musk – بتاريخ 23 شهر مايو/ شهر مايو 2019 – صاروخًا من طراز Falcon بحمولة غير اعتيادية، هي عبارة عن 60 قمرًا صناعيًا. وهي الخطوة الأولى صوب تدشين حوالي 12 ألف ساتلايت أثناء السنوات القليلة المقبلة بمدارات قريبة من الأرض، تصبو إلى تقديم خدمة إنترنت حديثة من نوعها، تتيح التواصل الفضائي بالإنترنت إلى كل بقعة من بقاع الأرض، وخصوصاً الأماكن التي لا تصلها خدمة الإنترنت عادةً، أو تتمتع بخدمة سيئة عبر الوسائل التقليدية، ناهيك عن تخديم ما يقارب 3.5 مليارات فرد على الكوكب، لا يمتلكون وصولًا إلى خدمة إنترنت مُستقرة وسريعة.
اتصال الإنترنت الفضائي ليس بالتقنية الجديدة، فما الجديد في مشروع Starlink؟
الجديد هو أن المشروع سيُغطي الكرة الأرضية باتصال ذي جودة أعلى من الاتصال الفضائي التقليدي، وبالاعتماد على أجهزة استقبال أصغر حجمًا، وأقل تكلفة. والسبب هو أن أقمار Starlink الصناعية ستُحلق في مدارات مُنخفضة فوق الأرض، هذا يعني أن الإشارات ستصل بقوة أعلى إلى مساحات أكثر تحديدًا، مُقارنةً بتلك التي يُغطيها قمر الاتصالات التقليدية، وهو يعني، إضافةً إلى الإشارة الأقوى: تقليص زمن الاستجابة بشكل كبير، وتقليص استهلاك الطاقة في أجهزة الاستقبال، وتقليل حجمها، وتكلفتها.
لتحقيق هذا، ستُطلق الشركة آلاف الأقمار الصناعية لتغطية الكرة الأرضية. ويُمكن فعليًا تغطية الكرة الأرضية بعدد محدود من الأقمار الصناعية، الموجودة على مدارات عالية جدًا (قرابة 36000 كيلومتر، كما تعمل التقنية التقليدية)، وهو ما يُسمى بالمحطات الثابتة؛ كون القمر الصناعي موجودًا على ارتفاع مُعين يتيح له الدوران بسرعة دوران الأرض نفسها، (فيبدو لنا من الأرض ثابتًا) لكن هذا يعني إشارة أقل جودة، وتأخيرًا عاليًا، مع الحاجة إلى تجهيزات كبيرة الحجم، وعالية في استهلاك الطاقة؛ لاستقبال هذه الإشارة، وهذا يؤدي إلى التكلفة العالية، وصعوبة الاستخدام.
اقرا ايضا:
5 تقنيات ذكاء اصطناعي 2020
أما أقمار Starlink الصناعية فستحلق وفق مجموعتين على مدارات مُنخفضة، بدءًا من نحو 4400 قمر صناعي، على ارتفاع يتراوح بين 550 و 1300 كيلومتر، والمجموعة الثانية تتألف من حوالي 7500 قمر صناعي، تُحلق على ارتفاع يتراوح بين 335 إلى 346 كيلومتر.
كيف يمكن استقبال الإشارة على الأرض؟
للأسف لا توجد لدينا حاليًا تفاصيل دقيقة، إذ لم تُفصح شركة SpaceX عن الكثير حول محطات استقبال الإشارة على الأرض، لكن ما نعرفه أن الجيل الأول منها على الأقل، والمُستخدم ضمن المرحلة التجريبية الحالية سيكون عبارة عن هوائيات استقبال ثابتة. إيلون موسك كان قد صرّح سابقًا بأن حجم طبق الاستقبال سيكون تقريبًا بحجم علبة البيتزا. وأضاف بأنه لا يجب توجيه الصحن بدقة إلى اتجاه مُعين، كما هو الحال مع أطباق الاستقبال التقليدية، بل يكفي توجيهه بأي زاوية كانت نحو السماء.
وفقًا للخبراء يمكن لـمشروع Starlink تقديم خدماته بمزيج من الخيارات التالية:
يمكن للشركة أن تبيع أو تؤجر للمنازل والشركات أجهزةَ الاستقبال الخاصة بها، وهي أجهزة أصغر حجمًا وأقل تكلفةً بمراحل، مُقارنةً بتجهيزات استقبال الإنترنت الفضائي التقليدية؛ مما يجعل توفير هذه الخدمة للمنازل والشركات الصغيرة والمتوسطة أمرًا في متناول الجميع.
يمكن لمُشغّلي شبكات الاتصال الخليوي الحاليين استئجار عرض الحزمة من Starlink، ووضع أجهزة الاستقبال الخاصة بها على أبراج الاتصالات التقليدية، ثم توفيرها عبر شبكة الهاتف المحمول للمشتركين. هذا بالطبع لن يوفّر التغطية للأماكن النائية، التي لا تتوفر فيها أبراج اتصال أساسًا، لكنه سيُقدم سرعات اتصال أعلى عبر الهاتف المحمول.
يمكن – وبتكاليف منخفضة – تخصيص محطات استقبال في الأماكن التي لا تتوفر فيها شبكة الإنترنت عادةً، أو تتوفر بجودة سيئة (كطرق السفر)، وإعادة توجيه الإشارة، بحيث تتمكن السيارات من استقبالها.
التحديات التقنية
التحليق ضمن مدارات مُنخفضة يعني بالضرورة أن هوائيات الاستقبال لن تتمكن من تثبيت استقبالها على قمر صناعي واحد إلا لدقائق؛ لأن الأقمار الصناعية في هذه الحالة مُتحركة باستمرار، وبسرعة عالية، لهذا فقد تم تصميم هوائيات تتيح الانتقال بين الإشارات الواردة بسلاسة، وهذا يتطلب من الأقمار الصناعية تمرير المعلومات بسرعة عالية بين قمرٍ وآخر؛ كي تضمن عدم انقطاع التصفح، أو الاتصال الهاتفي.
تتطلب الهوائيات أيضًا إلى تتبع دلالة الأقمار الصناعية بعناية. والأسلوب التقليدية لعمل هذا هي التتبّع الميكانيكي، حيث يتكون الهوائي من أجزاء قابلة للحركة، إلا أن ذلك غير مُجدٍ لو أردنا تصغير مقدار الهوائيات، وتخفيض تكلفتها، وتعقيدها، لذلك طورت SpaceX هوائيات عالية التكنولوجيا، ومنخفضة التكلفة، تعتمد التتبع الإلكتروني، وتتيح تتبع الدلالة دون الاحتياج لأية حركة فيزيائية.
من أبرز المخاوف مع ذلك الرقم الهائل من الأقمار الصناعية هو ارتطامها ببعضها القلة، أو بالأقمار الصناعية الأخرى، خاصةً أن مؤسسات أُخرى مُنافسة ستُطلق مشروعات مُشابهة مُستقبلًا تتكون أيضًا من آلاف الأقمار الصناعية. لتفادي تلك الإشكالية زودت SpaceX أقمارها الصناعية بنظام لتفادي الاصطدام، يُتيح للقمر الصناعي تحديث مساره لتفادي اصطدام مُحتمل. مثلما أن أقمار Starlink تتضمن بداخلها قاعدة معلومات، فيها بيانات جميع مواقع الأقمار الصناعية الأخرى المُحلّقة بشأن الأرض.
الإطلاق التجاري للخدمة
لا تتوفر بيانات بشأن التوقيت الدقيق للإطلاق التجاري للخدمة، إلا أن على حسبًا للشركة فإن الخدمة ستتوفر للمُستخدمين متدرجًا قبل الانتهاء من تدشين الرقم التام المُزمع إطلاقه من الأقمار الصناعية. وفق إيلون موسك سوف يتم افتتاح الأقمار الصناعية على دفعات بحيث تتضمن كل دفعة على 60 قمرًا صناعيًا، والمقصد هو افتتاح 1000 إلى 2000 ساتلايت في العام الواحد. نحو توفر الخدمة لن تكون مُتاحةً في مختلف الجبهات الجغرافية، إلا أن لو سارت الموضوعات على ما يُرام فقد حددت المؤسسة مُنتصف العام 2021 توقيتًا لتغطية كامل كوكب الأرض بخدمة Starlink.
ما زال الوقت مُبكرًا للحديث عن تكلفة الاشتراك بالخدمة للمُستهلك العادي، لكن بما أن إيلون موسك قال أكثر من مرة بأن أكبر المُستفيدين من الخدمة هم سُكّان الأماكن الفقيرة، ممن لا يتمتعون بوصول جيد إلى شبكة الإنترنت، فهذا يعني أن الأسعار ستكون مُلائمة للجميع. موسك كان قد ألمح بأن الأسعار قد تختلف من دولة إلى أخرى، بحيث تحظى الدول الفقيرة بالأسعار الأقل.
قد يهمك:
فوائد Starlink
سرعة اتصال عالية: سيقدم Starlink سرعات اتصال تتجاوز أعلى سرعات الاتصال المتوفرة حاليًا، والسبب هو أن الأقمار الصناعية تنقل المعلومات بين بعضها البعض عبر الليزر، لكون الضوء ينتقل في الفراغ أسرع من انتقاله عبر أي وسط آخر (كالزجاج المُستخدم في كابلات الألياف الضوئية المُستخدمة حاليًا).
تحسين سرعة الاتصال في شبكات الهاتف المحمول الحالية: لن تكون خدمة Starlink خاصة فقط بالمُشتركين مُباشرةً بها، ممن يستفيدون منها عبر طبق الاستقبال الخاص، بل ستستفيد منها شركات الهاتف المحمول؛ لسد الثغرات الموجودة في خدمات الإنترنت التي توفرها، حيث تحصل أبراج الهاتف المحمول عادةً على اتصال الإنترنت الخاص بها عبر وسائل مختلفة، كالألياف الزجاجية، أو موجات المايكرويف، لكن مثل هذه الخدمات لا تصل إلى الأبراج في جميع الأماكن، وخاصةً الأماكن النائية ذات بنية الاتصالات التحتية السيئة، لهذا تلاحظ في الكثير من الأحيان هبوط سرعة اتصال الإنترنت في هاتفك المحمول من LTE إلى شبكة Edge على طرقات السفر، وفي المناطق النائية. لحل هذه المشكلة تستطيع شركات الاتصال تركيب أطباق استقبال Starlink على الأبراج التي لا تحصل على خدمة جيدة بالوسائل التقليدية، ثم إعادة توجيه الاتصال الفضائي عبر شبكة المحمول.
توفير خدمة اتصال سريعة ورخيصة في الأماكن النائية والمعزولة: يتطلب توفير خدمة إنترنت جيدة وجود بُنية تحتية للاتصالات عالية التكلفة، وهو ما لا يتوفر في كل مكان. لكن بفضل Starlink يمكن تركيب أبراج اتصال بتكلفة مُتدنية؛ لكونها لا تحتاج إلى أية تمديدات أرضية، بحيث تقوم هذه الأبراج باستقبال خدمة Starlink عبر الفضاء ثم توزيعها على المشتركين.
هل الإنترنت الفضائي هو المُستقبل؟
يظهر أن الإنترنت الفضائي سيلعب دورًا أساسيًا في مُستقبل عالم الاتصالات، إذ إن Starlink لن تكون وحدها في ذلك الميدان. إذ أفصحت مؤسسة OneWeb المملوكة لشركتي Airbus الأوروبية، و Softbank اليابانية عن مشروع مشابه، فضلاً عن مشروعات مُشابهة من Telesat الكندية و LeoSat المدعومة من ممولين من اليابان، وأمريكا اللاتينية و Iridium الأمريكية.
التقدم التقني والمُنافسة سيدفعان إلى تقليص الأثمان، وتنقيح الخدمة. وقد لا يؤدي التواصل الفضائي إلى مقايضة شبكات الاتصالات التقليدية، لكنه سيُشارك بكل تأكيد في سد ثغراتها، وتحسينها، مثلما سيوفر الإنترنت السريع والرخيص، لمن لا يمتلكون وصولًا إلى هذه الشبكات أصلًا.
ستارلينك Elon Musk spaceXS tarlink إيلون ماسك