شرح: فهم الإنترنت الفضائي - كانون الثاني 2023

أطلق سبيس إكس 60 قمرا صناعيا في المدار الأسبوع الماضي ، وسيواصل القيام بذلك حتى يصبح لديه 12000 كوكبة في المكان. في غضون عامين ، تأمل في توفير إنترنت بدون توقف ومنخفض التكلفة في كل مكان على وجه الأرض.

شرح: فهم الإنترنت الفضائيإطلاق صاروخ سبيس إكس فالكون 9 مع 60 قمرا صناعيا صغيرا في 11 نوفمبر (AP Photo)

الأطلقت شركة SpaceX ، الشركة الخاصة الرائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا الفضاء ، الأسبوع الماضي رشًا مكونًا من 60 قمراً صناعياً في المدار ، وهي الدفعة التشغيلية الأولى لما يُقصد به أن يتطور في نهاية المطاف إلى كوكبة من قرابة 12000 قمر صناعي تهدف إلى توفير مساحة منخفضة التكلفة وموثوق بها- خدمات الإنترنت القائمة على العالم. شبكة Starlink ، كما يُطلق عليها المشروع ، هي واحدة من عدة جهود جارية لبدء إرسال إشارات البيانات من الفضاء ، وهي أيضًا الأكثر طموحًا.





تم رفع الدفعة الأولى من الأقمار الصناعية Starlink - التي يبلغ عددها أيضًا 60 أقمارًا ، والمماثلة في التكوين لتلك التي تم إطلاقها في 11 نوفمبر - في 24 مايو ، لكنها لن تكون جزءًا من الشبكة. أعلنت سبيس إكس عن كوكبة الإنترنت عبر الأقمار الصناعية في يناير 2015 ، وأطلقت قمرين صناعيين اختباريين في فبراير 2018. بعد إطلاق الأسبوع الماضي ، نشرت الشركة الآن 122 قمرا صناعيا في المدار.

في أكتوبر ، بدا سبيس إكس جاهزًا لتوسيع نطاق طموحه ، حيث أخبر الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) في الإيداعات من خلال لجنة الاتصالات الفيدرالية بالولايات المتحدة (FCC) أنه يعتزم نشر 30000 قمر صناعي آخر من Starlink في مدار أرضي منخفض (LEO) في المستقبل. سنين.





الاتحاد الدولي للاتصالات هو وكالة الأمم المتحدة المتخصصة في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات ، ويضم في عضويته 193 دولة عضو ، وحوالي 900 شركة وجامعة ومنظمة دولية وإقليمية. لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) هي الجهة المنظمة القانونية للاتصالات في الولايات المتحدة.

لماذا من الضروري إطلاق الأقمار الصناعية لتقديم خدمات الإنترنت؟

هذا بشكل أساسي لضمان توفر خدمات الإنترنت الموثوقة وغير المنقطعة - التي أصبحت الآن جزءًا من البنية التحتية الأساسية للبشرية ووسيلة مهمة لتقديم مجموعة متنوعة من الخدمات العامة لشعوب العالم - متاحة عالميًا في كل جزء من العالم.



في الوقت الحالي ، لا يتمتع حوالي 4 مليارات شخص ، أي أكثر من نصف سكان العالم ، بإمكانية الوصول إلى شبكات الإنترنت الموثوقة. وذلك لأن الطرق التقليدية لتوصيل الإنترنت - كبلات الألياف الضوئية أو الشبكات اللاسلكية - لا يمكنها نقلها إلى أي مكان على الأرض. في العديد من المناطق النائية ، أو الأماكن ذات التضاريس الصعبة ، ليس من المجدي أو القابل للتطبيق إنشاء الكابلات أو الأبراج المتنقلة.

يمكن للإشارات الصادرة من الأقمار الصناعية في الفضاء التغلب على هذه العقبة بسهولة.



كم عمر فكرة الإنترنت الفضائي؟

في الواقع ، تم استخدام أنظمة الإنترنت الفضائية منذ عدة سنوات - ولكن فقط لعدد قليل من المستخدمين. أيضًا ، تستخدم معظم الأنظمة الحالية الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض. يقع هذا المدار على ارتفاع 35786 كم فوق سطح الأرض ، فوق خط الاستواء مباشرة. تتحرك الأقمار الصناعية في هذا المدار بسرعة حوالي 11000 كم في الساعة ، وتكمل دورة واحدة للأرض في نفس الوقت الذي تدور فيه الأرض مرة واحدة على محورها. لذلك ، بالنسبة للمراقب على الأرض ، يبدو القمر الصناعي في مدار ثابت بالنسبة للأرض ثابتًا.

إذن ، كيف سيساعد وضع الأقمار الصناعية في مدارات منخفضة؟



تتمثل إحدى الميزات الكبيرة لإرسال الإشارات من مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض في أن القمر الصناعي يمكنه تغطية جزء كبير جدًا من الأرض. يمكن أن تغطي الإشارات من قمر صناعي واحد ما يقرب من ثلث الكوكب - وستكون ثلاثة إلى أربعة أقمار صناعية كافية لتغطية الأرض بأكملها. أيضًا ، نظرًا لأنها تبدو ثابتة ، فمن الأسهل الارتباط بها.

لكن الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض لها أيضًا عيب رئيسي. الإنترنت هو كل شيء عن نقل البيانات في الوقت الحقيقي (تقريبا). ومع ذلك ، هناك فجوة زمنية - تسمى زمن الوصول - بين المستخدم الذي يبحث عن البيانات والخادم الذي يرسل تلك البيانات. ولأن عمليات نقل البيانات لا يمكن أن تحدث أسرع من سرعة الضوء (في الواقع ، تتم بسرعات أقل بشكل ملحوظ) ، فكلما زادت المسافة التي يجب قطعها كلما زاد التأخر الزمني أو الكمون.



في الشبكات الفضائية ، تنتقل طلبات البيانات من المستخدم إلى القمر الصناعي ، ثم يتم توجيهها إلى مراكز البيانات على الأرض. ثم تقوم النتائج بنفس الرحلة في الاتجاه المعاكس. إرسال مثل هذا من قمر صناعي في مدار ثابت بالنسبة للأرض يبلغ زمن انتقاله حوالي 600 مللي ثانية. يمكن لقمر صناعي في المدار السفلي ، على بعد 200-2000 كيلومتر من سطح الأرض ، تقليل التأخر إلى 20-30 ميلي ثانية ، وهو الوقت الذي تستغرقه الأنظمة الأرضية تقريبًا لنقل البيانات.

يمتد المدار الأرضي المنخفض لمسافة تصل إلى 2000 كيلومتر فوق سطح الأرض. سيتم نشر الأقمار الصناعية Starlink - 12000 التي حصلت SpaceX على إذن ، بالإضافة إلى 30000 أخرى تريد إطلاقها - في نطاق ارتفاع يتراوح من 350 كم إلى 1200 كم.



لكن المدارات المنخفضة لها مشكلتها الخاصة.

بسبب ارتفاعها المنخفض ، تغطي إشاراتها مساحة صغيرة نسبيًا. نتيجة لذلك ، هناك حاجة إلى المزيد من الأقمار الصناعية من أجل الوصول إلى إشارات إلى كل جزء من الكوكب.

بالإضافة إلى ذلك ، تتحرك الأقمار الصناعية في هذه المدارات بأكثر من ضعف سرعة الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض - حوالي 27000 كم في الساعة - لموازنة آثار الجاذبية. عادةً ما تدور حول الأرض مرة كل بضع ساعات. للتعويض عن حقيقة أنه لا يمكن رؤيتها من موقع أرضي لأكثر من بضع دقائق ، هناك حاجة إلى العديد من الأقمار الصناعية في الشبكات ، بحيث لا يكون هناك انقطاع في نقل البيانات. هذا هو السبب في أن شبكة Starlink تتحدث عن 42000 قمر صناعي.

متى ستتمكن Starlink من تقديم خدمة الإنترنت الفضائية؟

تهدف Starlink إلى بدء الخدمة في شمال الولايات المتحدة وكندا في عام 2020 ، والتوسع لتغطية العالم بأسره بحلول عام 2021. وتتمثل الخطة الحالية في نشر الأقمار الصناعية في مجموعتين من الأقمار الصناعية من حوالي 4400 و 7500. سيتم الإطلاق - 60 قمرا صناعيا في وقت واحد - على فترات متكررة الآن فصاعدا. تقول شركة سبيس إكس إن بإمكانها بدء الخدمات على نطاق صغير بمجرد انضمام 400 قمر صناعي إلى الشبكة.

العديد من الشركات الخاصة الأخرى لديها خطط لخدمات الإنترنت الفضائية. من بينها Amazon و OneWeb و O3B (سميت على ما يبدو باسم 'الثلاثة مليارات الأخرى') ، كل منها يتضمن مجموعات كبيرة من الأقمار الصناعية في مدارات الأرض الدنيا والوسطى - لكن هذه المشاريع صغيرة جدًا مقارنة بـ Starlink.

من المتوقع أن تغير شبكات الإنترنت الفضائية ، بمجرد تشغيلها ، وجه الإنترنت. من المتوقع أن تحدث ثورة في الخدمات مثل القيادة الذاتية للسيارة ، ويمكن دمج إنترنت الأشياء (IoT) في كل أسرة تقريبًا ، سواء في المناطق الحضرية أو الريفية.

هل هناك جانب سلبي لهذا الإسقاط؟

تم الإبلاغ عن ثلاث قضايا - زيادة الحطام الفضائي ، وزيادة مخاطر الاصطدام ، وقلق علماء الفلك من أن هذه الأبراج من أقمار الإنترنت الفضائية ستجعل من الصعب مراقبة الأجسام الفضائية الأخرى ، واكتشاف إشاراتها.

لوضع الأمور في نصابها الصحيح ، هناك أقل من 2000 قمر صناعي عاملة في الوقت الحالي ، وأقل من 9000 قمر صناعي تم إطلاقها في الفضاء منذ بداية عصر الفضاء في عام 1957. تقع معظم الأقمار الصناعية العاملة في المدارات السفلية. في 2 سبتمبر من هذا العام ، اضطرت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) إلى إجراء ، لأول مرة على الإطلاق ، مناورة لتجنب الاصطدام لحماية أحد أقمارها الصناعية الحية من الاصطدام بكوكبة ضخمة.

كما اشتكى علماء الفلك والعلماء من زيادة التلوث الضوئي ، في إشارة إلى الضوء المنعكس من الأقمار الصناعية التي من صنع الإنسان والتي يمكن أن تتداخل مع الضوء القادم من الأجرام السماوية الأخرى - وتخطئ في ذلك.

اقرأ أيضا | شرح: 'ملك' كراتشي ، وهو الآن يريد اللجوء في الهند. من هو ألطاف حسين؟

شارك الموضوع مع أصدقائك: