Starlink - Satellitenkonstellation

Ich habs irgendwann schonmal geschrieben, möchte es hier aber wiederholen. Letztes Jahr gab es eine Wall St. Analyse zur Zukunft des Satelliten-Geschäfts. Die kam zu dem Schluß, daß in 2040 der Umsatz mit Satelliten-Dienstleistungen ca. $1000 Milliarden im Jahr sein wird. Davon $700 Milliarden für Breitband-Datendienste. Starlink bei entsprechender Weiterentwicklung ist sehr gut positioniert, davon ein gutes Stück zu bekommen. Ein dreistelliger Milliarden-Umsatz ist klar im Bereich des Möglichen, vorausgesetzt, sie überstehen die nächsten paar Jahre und sie haben bei Bedarf dafür die nötigen Finanzierer.

Bei den Kosten und den jährlichen Aufwendungen zum Unterhalt mag es vielleicht sein das daführ mal 5-10G$/a zu bezahlen sind, aber jetzt mit dem Betrag zu kommen ist ziemlicher Schwachsinn den der kommt erst dann zum tragen wenn dereinst mal 40k Sats im Orbit sind und dafür dann Kunden mindestens den fünffachen Betrag zahlen. DASS und nur DASS, dauert noch ein paar Jahre (>=3), aber diese 5-10G$ heute als Argument zu ist im besten Fall unklug.
Schaut man sich an wie es läuft, so sind schon sehr bald genug Sats im All um in sehr vielen Regionen schnelles Internet anbieten zu können, wenn es derzeit so ist das hier als erstes mal die Top Kunden, wie das Militär, zum zuge kommen, um so besser.
Am Anfang mag es noch so sein das die Einnahmen gerade so ausreichen den Betrieb und einen Teil der Neuinstallationen finanziert, aber spätesdens wenn das Starship betriebsbereit ist, wird man weder die Bodenstationen noch Kundenstationen schnell genug genemigt und Installiert bekommen weil da viel Politik und Verwaltung ihre Jobs machen müssen und sowas dauert immer.

Der zweite Schwung von Starlink (#4) V1.0 L3 Satelliten hat seine Bahn erreicht. Jetzt sind ~150 der 360 Satelliten für das Basisnetz  auf ihrem Betriebsorbit.



Als Liniengrafik wird es unübersichtlich:

Aber wohl nur durch die Sonderfälle. Wenn man diese raus lassen und nur die Hauptströme der Satelliten zeichnete dann könnte es vlt noch eine Übersichtlichkeit behalten.

@Sensei: Das stimmt. Ich habe im ersten Schritt mal die 0.9er Satelliten entfernt. Dann sieht es schon übersichtlicher aus.

Ein Satellit hat seinen Orbit von 550 km gesenkt. Das ganze etwas vergrößert:
 

Ich bin gerade am suchen, welchen Ausleuchtungsradius die Satelliten haben. Sind da schon Daten zu bekannt?

Hingergrund: Ich schaue, ob man den Ausleuchtungsradius auf die Weltkarte zeichnen kann.


Für folgende TEST-Grafik habe ich einfach mal mit Ausleuchtungsradius = Bahnhöhe frei geraten. Das würde bedeuten, wenn der Satellit bei 45° Höhe ist, bricht die Verbindung zusammen. Technisch wären sicherlich mehr möglich, aber weniger macht mehr Sinn für Starlink...

Sieht doch schon mal ganz gut aus !
Zumindest Berlin wäre schon drin 

Ich habe mal bei der Bundesnetzagentur nachgefragt, ob schon Anträge von Starlink für Deutschland vorliegen. Sie haben mir geantwortet, daß die Anfrage an die zuständige Abteilung zur Beantwortung weitergereicht wurde.

Zur Ausleuchtung habe ich genaue Daten nicht im Kopf. Aber Radius gleich Höhe ist eine konservative Schätzung. Ungefähr so werden sie arbeiten, wenn genug Satelliten im Orbit sind. Vorläufig werden sie aber mit noch flacheren Winkeln und größerem Radius arbeiten.

Elon Musk hat auf der Satellitenkonferenz Astro2020 über Starlink gesprochen.

Eine Liste der angesprochenen Punkte auf reddit

https://www.reddit.com/r/spacex/comments/g96v3h/elon_musk_at_astro2020/

Ein paar Punkte davon.

Der Darksat hat zwar im Prinzip funktioniert, war aber nicht effektiv genug. Eine dunklere Oberfläche bringt nicht genug. Statt dessen verwenden sie jetzt Sonnenblenden. Er meinte, fast peinlich, daß sie darauf nicht früher gekommen sind. Die Sonnenblenden sind für die Betriebsphase in Betriebshöhe und Orientierung.

Sie arbeiten an anderen Orientierungen der Satelliten in der Aufstiegsphase. Sie erwarten, alleine damit die Helligkeit um einiges reduzieren zu können. Wirksame Reduzierung ca. 1 Woche nach dem Start. 
Gilt das auch für die schon gestarteten? Wir werden sehen.

Alle Satelliten der ersten Generation, also auch alle hellen Satelliten werden wahrscheinlich innerhalb von 3-4 Jahren durch wesentlich leistungsfähigere Satelliten ersetzt. Sie wollen keine antike Elektronik im Orbit.
Sicher eine Spitze gegen GEO-Sat Betreiber, die ihre Satelliten bis zum Totalausfall betreiben.

Er will Regulierungen, daß alle Satelliten-Konstellationen ähnlich dunkel sein müssen.
Könnte für manche Designs ein echtes Problem sein.

Sie arbeiten an anderen Orientierungen der Satelliten in der Aufstiegsphase. Sie erwarten, alleine damit die Helligkeit um einiges reduzieren zu können. Wirksame Reduzierung ca. 1 Woche nach dem Start. 
Gilt das auch für die schon gestarteten? Wir werden sehen.

Elon Musk hatte gesagt, dass die Sonnenblenden erst ab Starlink-9 gestartet werden können. Wahrscheinlich waren die Starlinks bis zu Flug 8 schon am Startort.

Vielleicht nicht schon am Startort, aber wahrscheinlich schon (fast) vollständig integriert und mitten in den Acceptance-Tests. Wenn man da jetz die Konfiguration ändert, muss man die Tests neu beginnen, baut sich weitere Risiken für Fehler ein und riskiert den Zeitplan für diese Missionen.

Zitat von: MarsMCT am 28. April 2020, 07:15:46

Sie arbeiten an anderen Orientierungen der Satelliten in der Aufstiegsphase. Sie erwarten, alleine damit die Helligkeit um einiges reduzieren zu können. Wirksame Reduzierung ca. 1 Woche nach dem Start. 
Gilt das auch für die schon gestarteten? Wir werden sehen.

Elon Musk hatte gesagt, dass die Sonnenblenden erst ab Starlink-9 gestartet werden können. Wahrscheinlich waren die Starlinks bis zu Flug 8 schon am Startort.

Sonnenblenden und Orientierung sind aber zwei verschiedene Dinge. Orientierung ist eine Sache der Steuerung. Könnte eventuell sogar mit Satelliten gemacht werden, die schon gestartet sind.

Der Darksat hat zwar im Prinzip funktioniert, war aber nicht effektiv genug. Eine dunklere Oberfläche bringt nicht genug. Statt dessen verwenden sie jetzt Sonnenblenden. Er meinte, fast peinlich, daß sie darauf nicht früher gekommen sind. Die Sonnenblenden sind für die Betriebsphase in Betriebshöhe und Orientierung.

Sorry, habe den falschen Satz zitiert. Meine Bemerkung war in Verbindung mit dem oben zitierten Satz gemeint.

Hier wird auch noch einmal auf die zukünftigen Möglichkeiten und die Planung für die Verdunklung der Satelliten eingegangen.

https://spacenews.com/spacex-to-test-starlink-sun-visor-to-reduce-brightness/

Habe schon Antwort von der Bundesnetzagentur, das ging schnell. Ihnen liegt kein Antrag für Starlink vor.

Sie warten wohl auf Ergebnisse der Beta-Tests bevor sie international gehen.

Habe schon Antwort von der Bundesnetzagentur, das ging schnell. Ihnen liegt kein Antrag für Starlink vor.

Sie warten wohl auf Ergebnisse der Beta-Tests bevor sie international gehen.

Imho waere das verfrüht. Wenn man jetzt durch die Welt tingelt und Frequenzen beantragt und dann wieder alles ueber den Haufen wirft, dann kostet das sinnlos Geld. SpaceX soll erst mal in Nordamerika ein stabiles Netzwerk installieren, dann kann man expandieren.

Die Gebühren einer Frequenzanmeldungen sind aber Peanuts im Vergleich zu anderen Kosten eines Raumfahrtprojekts. Es ist sogar üblich mehrfach und wiederholt anzumelden, obwohl man am Ende nur einen Satelliten baut und in einem Slot betreiben wird ... Hauptsache man hat den eigenen Anspruch registriert und aufrechterhalten.

Korrektur zu einer Aussage von Elon Musk. Er hat nicht gesagt, er hofft es wird nur eine Konstellation geben. Er hat gesagt er hofft es wird mindestens eine geben. Wobei er sicher hofft, daß Starlink die mindestens eine ist.

Es kommen laufend neue FCC Anträge für gateway Standorte rein.

https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=46726.msg2075623#msg2075623

Interessanterweise ist einer davon für Prudhoe Bay im äußersten Norden von Alaska. Sie planen wohl Starlink für sehr hohe Inklinationen bald. Ich erwarte, daß sie die 97,6° sonnensynchronen Orbits als nächstes starten, wenn sie genug in 53° haben. Mit maximal 10 Starts wären die voll bestückt und komplette globale Abdeckung erreicht.

...

Interessanterweise ist einer davon für Prudhoe Bay im äußersten Norden von Alaska. Sie planen wohl Starlink für sehr hohe Inklinationen bald....

Bei einer Adressierung von Kunden aus Militär und Rohstoffindustrie nicht unbedingt eine Überraschung ...

Gruß   Pirx

Es ist auch eine zwingende Forderung des FCC. Die Lizenz fordert komplette Abdeckung der USA.

Aber klar, Militär, kommerzielle Kunden und Flugzeuge auf polaren Routen sind auch wertvolle Kunden.

Weiß man eigentlich, ob Starlink auch Satelliten als Endpunkte der Kommunikation unterstützt?
Ich frage mich, wie viel Aufwand es wäre, eine derartige Fähigkeit in Starlink einzubauen.

Das würde Satelliten von Bodenstationen unabhängiger machen. Und könnte eventuell bei manchem Bandbreiten-begrenztem Teleskop in Zukunft Abhilfe schaffen.

Weiß man eigentlich, ob Starlink auch Satelliten als Endpunkte der Kommunikation unterstützt?
Ich frage mich, wie viel Aufwand es wäre, eine derartige Fähigkeit in Starlink einzubauen.

Das würde Satelliten von Bodenstationen unabhängiger machen. Und könnte eventuell bei manchem Bandbreiten-begrenztem Teleskop in Zukunft Abhilfe schaffen.

Geplant sind Laser links zwischen Starlink Satelliten. Damit können Daten von dünn besiedelten und nicht mit Glasfaser versorgten Regionen, zum Beispiel polare Regionen über Satellit weitergereicht werden. Außerdem können so direkte Punkt zu Punkt Verbindungen hergestellt werden, ohne durch das öffentliche Internet geleitet zu werden. Weltweit, zwischen beliebigen Endpunkte, Genehmigungen beider Staaten vorausgesetzt. Solche Punkt zu Punkt Verbindungen sind ein Teil des Geschäftsplanes von Starlink.

Die derzeitigen Satelliten haben aber keine Laser Links. Frage ist, warum? Laserlinks waren Bestandteil des Genehmigungsantrages. Die FCC hat aber verlangt, daß das Material der Laser-Spiegel beim Wiedereintritt in die Atmosphäre komplett verglüht, um keine Gefährdung von Personen am Boden zu verursachen. Die vorgesehenen Spiegel haben das nicht erfüllt, ein neues Material muß gefunden werden. Ist das die Ursache für fehlende Laser Links oder gibt es auch technische Schwierigkeiten? Soweit ich weiß hatten die beiden ersten Satelliten, TinTin A und B Laser und haben Kommunikation zwischen den beiden Satelliten demonstriert.

Ich habe als "Vision" mal gehört, daß ein Ziel von Starlink 50% vom Internet-Traffic wäre. Natürlich ist das nur ein Wunsch.

Dafür müsste vermutlich eine Laser-Verbindung von Standort zur Satellit und von Satellit zu Satellit errichtet werden. Man bräuchte am Boden dann entsprechend keine Funk-Antennen, sondern auch zielgerichtete Laser.

Wenn man überlegt, was damit an Kosten gespart werden könnte:
- Glasfaserkabel verlegen dauert oft Monate
- Die  Genehmigungen dafür brauchen Jahre
- Die Verhandlungen von Partnern oft Jahrzehnte (oft alle Länder auf dem Weg, die mit angeschlossen werden)
- Dauerhaft müssen Schiffe vorgeschalten werden für Reparaturen
- Eine Störung dauert Wochen, bis sie behoben werden kann, es müssen somit immer  Alternativen vorgehalten werden

Mit Starlink bräuchte man nur zwei Laser-Uplinks und einen Vertrag mit SpaceX und schon hat man eine 1-zu-1 Verbindung, die am Ende auch noch deutlich schneller in  der Signallaufzeit ist als Glasfaser. Man hat zwar eine längere Strecke, da  die Satelliten 550 km weiter oben sind, dafür hat man die volle Lichtgeschwindigkeit für diese längere Strecke, was am Ende weniger Signallaufzeit bedeutet.

Schauen  wir mal, wie SpaceX das machen wird. Fakt ist, daß die Laser aktuell nicht verbaut werden. Somit ist das erst eine spätere Ausbaustufe. Der nächste große  Meilenstein ist September. Denn dann ist das Basisnetz von bis zu 360 Satelliten einsatzbereit.