La carrera por internet satelital de banda ancha está en marcha

Publicado por Osvaldo Zelayarán en

Varias de las compañías tecnológicas más grandes del mundo están invirtiendo millones en el desarrollo de la mejor red de banda ancha satelital, escribe Paul Budde (especializa en planeación estratégica de la innovación y transformación del gobierno y las empresas en torno a la economía digital, el intercambio y la interconexión).

 

CADA SEGUNDO, 4.5 billones de personas que usan computadoras y otros dispositivos electrónicos se envían 100,000 gigabytes de información entre ellos. Alrededor del 60% de la población mundial tiene conexión a internet. En Norteamérica y Europa tiene penetracion del 95% y 87% respectívamente. Pero Asia y África aún no superan el 54% y el 40%. En esos continentes, hay muchas áreas remotas donde todavía no hay internet. Al menos no hay internet asequible.

Si no hay cable (fibra óptica) o conexiones de radio, todavía existe la alternativa relativamente costosa de la comunicación por satélite. Por lo general, estos son satélites geoestacionarios (GEO) y se colocan por encima del ecuador a una altitud de 36,000 kilómetros. Giran a la misma velocidad que la Tierra. La huella de dicho satélite solo cubre parte de la superficie de la Tierra y un bit de computadora tarda un poco en subir y bajar. Aunque la data viaja a través del vacío del espacio a la velocidad de la luz (300,000 km / seg), tarda medio segundo en un viaje de regreso.

Además de eso, hay otro medio segundo para la comunicación entre las estaciones terrestres a través de conexiones de fibra óptica. También existe la refracción de la luz láser en la fibra, ya que la velocidad de los datos es dos tercios la velocidad de la luz. El retraso total (la latencia), de la conexión de telecomunicaciones a través de satélites GEO es, por lo tanto, un segundo.

Esto es mucho tiempo cuando nos damos cuenta de que el ser humano percibe un retraso de más de 0.15 segundos. Como resultado, la comunicación sincrónica, como las videoconferencias, se vuelven desagradables debido a las interrupciones de las conversaciones, especialmente cuando más personas hablan simultáneamente en las discusiones.

Entonces, ¿qué sigue? La solución para crear una red global de servicios de Internet de banda ancha sin demora es utilizar satélites de telecomunicaciones que orbitan más cerca de la Tierra, los llamados satélites de órbita terrestre baja (LEO). Estos no están a 36,000 kilómetros sobre la Tierra, sino que orbitan entre 200 y 2,000 km. El bit de la computadora sube y baja más rápido, por lo que hay mucho menos retraso. Dependiendo de la altitud de su órbita, estos satélites circulan cada 24 horas, de 12 a 16 veces alrededor de la Tierra. 

Debido a sus órbitas bajas y rápidas, los satélites LEO tienen una huella rápida y pequeña. Es por eso que se necesitan muchos satélites para una red global.

La idea de desarrollar una red satelital de este tipo nació hace mucho tiempo. El primer intento fue realizado por el consorcio Iridium . El primer servicio de telecomunicaciones se lanzó en 1998. El objetivo era construir una red de 77 satélites. Pero a un mes de su festivo arranque, Iridium se declaró en quiebra y se perdieron US $ 5 mil millones.

Iridium salió de la quiebra y el año pasado se lanzó el último de los 66 satélites. Esta red satelital ahora proporciona servicios de telecomunicaciones en lugares remotos para el mercado empresarial, como la industria petrolera, la aviación y la defensa. Todavía queda fuera del alcance del mecardo de comsumo por los costos.

La segunda compañía que intentó construir una red satelital global para ofrecer servicios de Internet de banda ancha fue OneWeb. Esta compañía se declaró en quiebra en marzo del año pasado porque el banco japones SoftBank, que era uno de los principales acreedores financieros con un compromiso de inversión de mil millones de dólares y frenó la inversión. De los 650 satélites LEO planeados que orbitarían a una altitud de 1.200 km, se lanzaron 74. SoftBank, que sufrió una pérdida de $ 17 mil millones en 2019, culpó al COVID-19. Pero también hay rumores de que OneWeb no podría desarrollar un modelo de ingresos sólido para ofrecer bajos precios en el servicio de Internet de banda ancha orientados al consumidor mediante ​​en su red satelital de órbita baja y de "baja latencia".

Todavía hay muchos proyectos en curso, tres de los cuales son los más avanzados. Telesat LEO, con 298 satélites, es desarrollado por la compañía canadiense de telecomunicaciones Telesat. El segundo es el Proyecto Kuiper (llamado así por el astrónomo holandés Gerard Kuiper, quien murió en 1973),  creado de la mano de la compañía de compras por internet  de Jeff Bezos, Amazon, con 3,236 satélites. Finalmente, está Starlink de la compañía espacial SpaceX de Elon Musk con 42,000 satélites.

También hay planes de Facebook de Mark Zuckerberg, su proyecto se llama Athenacon con un número aún desconocido de satélites. Google no quiere quedarse fuera y lanzó planes para la Constelación de Satélites de Google con "solo" un millar de satélites.

Por supuesto, lo más seguro es que China tampoco quiere quedarse atrás. Algunos de sus proyectos incluyen a Hongyun con 864 satélites y Hongyan con 320 satélites. La compañía estatal rusa para operaciones espaciales Roscosmos, también se une a la carrera. A través de la empresa Gonets, los servicios se ofrecen con fines comerciales y militares. La red de satélites ahora tiene 18 satélites en dos órbitas, el plan total es de 36 satélites en seis órbitas.

De todos estos proyectos, Starlink de SpaceX es sin duda el más avanzado. A intervalos regulares, lanzan cohetes SpaceX Falcon 9, cada uno con 60 satélites Starlink a bordo. Para mayo de 2020, 422 satélites habían sido puestos en órbita. Eso debería crecer a 12,000 en la primera fase y otros 30,000 en una etapa posterior. Esto este proyecto todavía requiere mucho dinero y SpaceX buscará inversión en el mercado de valores. La semana pasada hizo su primer lanzamiento comercial tripulado.

Pero hay al menos cuatro retos en el camino. El primero es la batalla por las frecuencias requeridas. El espectro de frecuencia es administrado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU ), que está afiliada a las Naciones Unidas y la Comisión Federal de Comunicaciones ( FCC ) del gobierno de los Estados Unidos. Por ejemplo, SpaceX se ha opuesto al intento de Amazon de participar en la primera ronda de distribución de espectro, ya que el período formal de inscripción ya ha expirado. Si Amazon, pudiera obtener un pedazo del pastel, sería a expensas del liderazgo de SpaceX. En resumen, estamos presenciando una batalla de lucha libre entre Jeff y Elon.

El segundo reto es el costo del equipo de recepción en tierra. Debido a que cada satélite solo se puede ver en una superficie limitada durante un tiempo limitado, las antenas en el equipo de recepción y transmisión deberían poder rastrear el satélite que sobrevuela a entre 7,000 y 8,000 kilómetros por segundo. Es una hazaña bastante técnica, pero podría hacer que el equipo del usuario sea muy costoso. Ahora se cree que costaría USD$1,000 dólares por dispositivo, pero los ingenieros esperan que el precio caiga hasta USD$200.

El tercer reto es la oposición de la comunidad astronómica contra SpaceX en particular. Todos estos satélites con sus reflejos solares interrumpen las observaciones científicas con telescopios terrestres. Últimamente, SpaceX ha estado haciendo un gran esfuerzo para reducir este problema de sus satélites Starlink, por ejemplo, cambiando la posición de los diversos componentes del satélite y desarrollando satélites que absorban la luz. Esto último solo es una solución limitada porque la pintura oscura absorbe el calor que hace que el satélite se caliente demasiado. Esto significa que se necesita más refrigeración, que significa más energía y que significan más paneles solares. Esto aumenta el reflejo y se convierte en un círculo vicioso.

El cuarto reto es la basura espacial. El número de objetos artificiales en el espacio será mucho mayor debido a estos proyectos de red satelital LEO. Esto aumenta el riesgo de colisiones de satélites y cohetes con desechos espaciales. El riesgo de una colisión de este tipo se reveló en 2009 cuando un satélite ruso fuera de control embistió un satélite Iridium activo en ese momento, lo que condujo a miles de nuevos desechos espaciales.

Por lo tanto, es necesario planificar lo que se debe hacer con los satélites que ya no están activos. Un método que se está aplicando ahora es que después de su vida útil, el satélite se dirige a una órbita más baja. En una órbita tan baja, el satélite encuentra más resistencia, lo que eventualmente ralentiza el satélite para acercarlo a la Tierra y finalmente se desintegra en la atmósfera y se quema parcialmente. Solo la semana pasada , hubo un espectáculo de luces sobre Australia cuando los escombros de un cohete ruso volvieron a entrar en la atmósfera de la Tierra donde se quemó. La NASA ha recomendado que el 99% de los satélites LEO se lleven a una órbita más baja después de sus misiones, una especie de órbita paliativa para satélites.

Hace unos meses se reveló el peligro de posibles colisiones entre los satélites funcionales y no funcionales y los desechos espaciales. El satélite astronómico infrarrojo ( IRAS ) de fabricación holandesa, que no ha estado en uso desde 1983, navegó a metros de otro satélite. La compañía estadounidense LeoLabs ha construido un sistema de radar basado en satélites LEO y un sistema de algoritmos avanzados. LeoLabs calculó que los dos satélites se cruzarían sobre Pittsburgh a solo 15 o 30 metros entre ellos y eso es exactamente lo que pasó.

Desde el lanzamiento en 1957 del primer satélite, el Sputnik 1 ruso , se han disparado muchas cosas al espacio. Después de unos 5,500 lanzamientos, esto ha creado una enorme pila de basura en el espacio alrededor de la Tierra: unos 34,000 objetos de más de diez centímetros, un millón de magnitud entre uno y diez centímetros y unos 130 millones más pequeños que un centímetro.

La Agencia Espacial Europea (ESA) recibe cientos de informes a la semana de posibles situaciones peligrosas que deben analizarse más de cerca. En promedio, la ESA debe realizar al menos una maniobra evasiva por satélite al año para evitar colisiones. La mayoría de las veces, se trata de colisiones inminentes con desechos espaciales. Esto requiere un proceso manual que es costoso y requiere mucho tiempo y es insostenible a largo plazo.

No es de extrañar que la ESA defienda que se desarrollen técnicas de aprendizaje automático para satélites para transmitir constantemente su posición. Esto para que se pueda desarrollar un sistema automatizado de regulación del tráfico en el espacio.

Cuando se observan todos los desarrollos en torno a las redes de banda ancha satelital de baja latencia y a costos razonables, todavía queda mucho trabajo por hacer. Pero si los grandes emprendedores e innovadores con grandes bolsillos como Elon Musk y Jeff Bezos han puesto sus ojos en esto, eventualmente podría funcionar. Pero antes de que eso suceda, todavía tendrá que haber algunos obstáculos técnicos, financieros y regulatorios que superar. No hay duda de que en estos obstáculo, de vez en cuando alguien tendrá un tropiezo fatal.

 

Artículo original publicado por  Paul Budde en independentaustralia.net 

Link al artículo original


Publicación más antigua


0 comentarios


Dejar un comentario

Por favor tenga en cuenta que los comentarios deben ser aprobados antes de ser publicados