Pandemien fremskynder internetkapløbet i rummet

I store dele af USA og resten af verden er der millioner af mennesker, der ikke har pålidelig internetadgang. Disse mennesker uden forbindelse befinder sig heller ikke kun i fjerntliggende områder som USA’s landdistrikter eller New Zealand eller Afrika syd for Sahara. Der er masser af mennesker, der bor i tætte bycentre med begrænset adgang til bredbånd til overkommelige priser. Covid-19-pandemien har gjort det endnu mere presserende at få alle mennesker opkoblet, og mens virksomheder som Google og Facebook har fremlagt langt udefrakommende idéer til at løse problemet, er den internetteknologi, der er mest lovende, også en teknologi, der allerede er gennemprøvet: satellitbredbånd.

I begyndelsen af marts, kun få dage før byer i hele USA lukkede ned på grund af pandemien, delte Elon Musk de seneste detaljer om sin plan om at opbygge en satellitbredbåndstjeneste kaldet Starlink. I en tale på en satellitkonference i Washington, DC, beskrev Musk, hvordan en konstellation af Starlink-satellitter vil “blinke”, når de kommer ind i lavt kredsløb om Jorden. Som de er beskrevet, lyder de næsten som striber af glitter på nattehimlen eller magiske bånd af flyvende gadgets, der kan stråle internet ned til alle på planeten.

Kombineret med forbedringer af eksisterende teknologi som DSL, kabel og fiber – for ikke at nævne 4G- og 5G-mobilnetværk – vil futuristisk satellitbredbånd kunne bygge bro over den digitale kløft i USA og andre steder. Og da pandemien har medført en eksplosiv efterspørgsel efter bedre og mere udbredt internetforbindelse, synes hurtige fremskridt mere uundgåelige end nogensinde.

Musks nye satellitter gik online i begyndelsen af september og gav betatesterne downloadhastigheder, der kan konkurrere med jordbaseret bredbånd. SpaceX har nu sat 700 Starlink-satellitter i kredsløb i løbet af de sidste 16 måneder og har planer om at levere op til 30.000 flere i løbet af de næste par år. Flere satellitter betyder mere båndbredde og højere hastigheder, og SpaceX siger, at dets satellitkonstellationer i lavt kredsløb om Jorden i sidste ende vil kunne levere højhastighedsinternet til hele USA. Amazon, Facebook og flere nystartede virksomheder har givet lignende løfter i de seneste år.

Konceptet med satellitbaserede internettjenester er faktisk årtier gammelt. Men den innovative satellitteknologi i lavt kredsløb om Jorden, som SpaceX og andre er ved at udvikle, kan være afgørende, hvis ikke transformativ, for alt fra telemedicin til fjernundervisning på steder, der ikke allerede er forbundet.

Satellitbredbånd kan også være meget indbringende for den virksomhed, der finder ud af det først. Man kunne forestille sig, at Amazon bruger satellitbredbånd til at sætte skub i sin Amazon Web Services (AWS)-virksomhed, eller at Facebook bruger det til at sikre, at flere mennesker får adgang til sin platform. Og hvis Musk får sin vilje, vil hans Starlink-konstellationer generere milliarder af dollars i overskud til at finansiere hans mission om at kolonisere Mars.

Det hele lyder futuristisk, men satellitbredbånd er allerede en meget reel ting. Hvis du nogensinde har haft forbindelse til wifi på et fly eller et krydstogtskib, har du sandsynligvis brugt det. Den grundlæggende idé er, at jordstationer med internetforbindelse, såkaldte gateways, kan sende data op til en satellit, som så videresender disse data til antenner et andet sted på jorden – eller på et skib eller et fly.

Problemet med denne teknologiske bedrift er, at det hele er meget dyrt. Det kan koste hundredvis af millioner af dollars at sende satellitter ud i rummet, og så er der ikke engang taget højde for, hvad der skal til for at komme over de lovgivningsmæssige forhindringer. Masser af virksomheder har forsøgt og fejlet med at knække forretningsmodellen i de sidste 20 år. Men ret pludselig har spillet om internet i rummet ændret sig.

“Covid-19-krisen har øget opmærksomheden på og investeringerne i satellitteknologi betydeligt”, siger Babak Beheshti, dekan for College of Engineering and Computing Sciences ved New York Institute of Technology, til Recode. Beheshti tilføjede, at antallet af opsendelser var steget ti gange fra sidste år til i år. “Hvorfor? Fordi skoler, lokale myndigheder og andre pludselig havde brug for bredbåndsinternetadgang i områder, hvor der virkelig ikke var nogen infrastruktur på plads.”

Dette kunne lyde som et bevis på, at satellitbredbånd endelig er på vej til at løse den digitale kløft, men situationen er stadig skrøbelig. Mens SpaceX begyndte at affyre sine Starlink-satellitter, fik Amazon i juli måned godkendelse fra Federal Communications Commission (FCC) til at opsende 3 236 satellitter i lavt kredsløb om Jorden til en egen konstellation kaldet Project Kuiper. I mellemtiden kan de mangeårige ledere af satellitbredbåndsindustrien som Viasat tilsyneladende ikke få nye satellitter op i luften hurtigt nok til at kunne følge med efterspørgslen. Og undervejs lover den føderale regering milliarder af dollars i støtte til virksomheder, der bringer bredbånd til USA’s landdistrikter.

På nogle måder har drømmen om at forbinde alle på Jorden aldrig været tættere på. På andre måder er det svært at sige, om de seneste innovative idéer vil lide de samme faldgruber som i de forgangne år.

Satellitbredbånd, kort forklaret

Satellitbredbånd er præcis, hvad det lyder som: bredbåndsinternetadgang leveret via satellit. Den grundlæggende idé har ikke ændret sig meget siden satellit-tv’s storhedstid i slutningen af 90’erne, hvor selskaberne strålede internetforbindelse til den samme parabol, der modtog dit HBO-signal, med hastigheder, der var hurtigere end opkaldsopkald, men stadig langsommere end nutidens bredbånd.

I 2020 er der to hovedmetoder, som selskaberne leverer satellitbredbånd på. Den vigtigste forskel mellem dem er, hvor højt satellitterne kredser i kredsløb. Geosynkrone satellitter, der kredser omkring 22.000 miles over et fast sted på Jordens overflade, er en ældre teknologi, som virksomheder som Viasat bruger til bredbåndsforbindelser. Du har sikkert brugt denne teknologi til wifi i flyvemaskiner.

Dernæst er der konstellationer i lavt kredsløb, som består af hundredvis, hvis ikke tusindvis, af mindre satellitter, der kredser mellem 300 og 1.200 miles over Jorden. Det er den fremgangsmåde, der har fået al opmærksomheden på det seneste, og det er den, som SpaceX og Amazon vælger.

Geosynkrone satellitter er den mere modne, mere gennemprøvede teknologi. Viasat og et selskab ved navn Hughes, som er det tidligere moderselskab for DirecTV, har eksisteret i årtier. (DirecTV brugte faktisk sine paraboler og sin infrastruktur til at tilbyde en satellitinternettjeneste kaldet DirecPC tilbage i slutningen af 90’erne.)

Viasat og Hughes er også de to selskaber, der med størst sandsynlighed tilbyder satellitbredbånd i fjerntliggende dele af USA lige nu. Hvis du er en person, der bor i New Hampshires vildmark, hvor der ikke er nogen jordbaserede bredbåndsmuligheder, kan du få en version af DSL, der fungerer på eksisterende kobber-telefonlinjer, og som i princippet er lige så træg som opkaldsnet. Eller du kan tilmelde dig geosynkront satellitbredbånd via Viasat eller Hughes og få hastigheder, der svarer til grundlæggende bredbånd: ca. 25 megabit pr. sekund. Abonnementer starter ved 40-50 dollars om måneden og bliver dyrere, hvis du ønsker mere båndbredde.

Og selv om de er pålidelige, har disse geosynkrone satellitsystemer nogle problemer. Det vigtigste er latenstid. Satellitterne befinder sig tusindvis af kilometer over Jordens overflade, så det tager tid for data at rejse – og det kan betyde en lille forsinkelse mellem afsendelse og modtagelse. Det er ikke noget problem, hvis du blot surfer på nettet. Det er et betydeligt problem, hvis du forsøger at streame videospil eller foretage videoopkald, hvilket vi alle gør mere end nogensinde før. Tænk bare på fjernbetjening af tv-nyhedsreportere, der skal vente et halvt slag mellem det tidspunkt, hvor ankeret i studiet stiller spørgsmålet, og det tidspunkt, hvor de hører det i deres øretelefon, da signalet sendes op til en kommunikationssatellit og derefter ned til overfladen igen.

Low-Earth Orbit-konstellationer, som dem, SpaceX og Amazon er ved at bygge, lover at løse problemet med latenstid. Fordi satellitterne er tættere på jorden, behøver dataene ikke at rejse så langt. Musk siger, at dette betyder, at SpaceX’s Starlink-satellitter, som vil kredse i en bane på omkring 340 miles over jorden, vil tilbyde lav latenstid og dermed reducere risikoen for forsinkelse. Spørgsmålet om latenstid er i øvrigt af stor betydning for FCC og dens beslutning om at uddele milliarder af dollars i tilskud. Myndigheden siger, at den vil prioritere netværk, der tilbyder lav latenstid, når den uddeler støtte.

Der er stadig andre ubesvarede spørgsmål om, hvor hurtige og pålidelige de nyudviklede konstellationer i lavt kredsløb om Jorden vil være. I modsætning til geosynkrone satellitter, som er fast placeret over ét sted, kredser satellitter i lavt jordomløb om planeten hvert 90 til 120 minut. De er designet til at holde forbindelsen til jordstationen og slutbrugeren ved at forblive forbundet med hinanden, men hvis denne kæde bliver brudt, vil forbindelsen blive afbrudt. Disse konstellationer består også af tusindvis af relativt små satellitter – Starlink-satellitterne vejer mindre end 600 pund – hvilket betyder, at de kræver flere opsendelser, hvilket er dyrt.

“Efterhånden som der opsendes flere satellitter, optimeres netværksarkitekturen,” forklarede Manny Shar, analysechef hos Bryce Space and Technology. “I løbet af de næste par år bør vi se ordentlige forbedringer i landdistrikterne, hvor der virkelig er begrænset kapacitet, og der er begrænset konkurrence til at forbedre det. Så der vil i det mindste være en alternativ mulighed, som disse brugere i landdistrikterne kan drage fordel af.”

Shar’s pointe om begrænset konkurrence er vigtig. Mange dele af USA har f.eks. adgang til langsommere DSL-forbindelser takket være telefonlinjer, men fordi det er så dyrt at opgradere denne infrastruktur, har de teleselskaber, der betjener disse områder, ofte kun ringe incitamenter til at gøre det. Det betyder, at indbyggerne er afhængige af en blanding af dårlige kablede forbindelser og ofte pletvise mobilnetværk.

Ny teknologi som 5G kan angiveligt give hurtigere mobilhastigheder til fjerntliggende områder, men igen tager det tid og penge at opbygge denne infrastruktur. Satellitbredbånd kan i mellemtiden sende hurtig, pålidelig og potentielt billig internetadgang ned til næsten alle steder på Jorden. Dette kræver også tid og penge, men det, vi ser i 2020, er, at pandemien tiltrækker alle former for investeringer i teknologien, hvilket betyder, at der opsendes flere satellitter.

Både geosynkrone og satellitbredbåndssystemer i lavt kredsløb om Jorden har fordele og ulemper. Førstnævnte er allerede levedygtigt, om end ikke perfekt. Sidstnævnte er lovende, om end uopfyldt. Men for at nå målet om at forbinde flere mennesker, vil det hele komme til at handle om penge.

Den langsomme march af fremskridt

Fremtiden for satellitbaseret bredbånd afhænger i høj grad af, hvem der kan få mest båndbredde ud i rummet for færrest mulige penge. Hver enkelt satellit kan i kraft af sin konstruktion kun tilbyde en begrænset mængde båndbredde, så virksomhederne laver enten mange satellitter, der opsendes på én gang – som SpaceX gør – eller de investerer i teknologiske forbedringer og opsendes nye satellitter med få års mellemrum. Det er Viasats strategi, og selskabet har planer om at opsende en ny satellit kaldet Viasat 3 næste år, som forventes at forbedre dets netværk betydeligt. Denne satellit og andre lignende satellitter vejer titusindvis af pund, så disse opsendelser er dyre.

Man kan godt se det attraktive i at opsende mange mindre satellitter over tid, især hvis man er et selskab som SpaceX og ejer sine egne raketter. Amazon og dets Project Kuiper har på samme måde den fordel, at de er ejet af Jeff Bezos, som også ejer raketbyggeriet Blue Origin. Det er dog uklart, hvordan Blue Origin kan indgå i Project Kuiper. Faktisk har Amazon kun afsløret meget lidt om projektet, bortset fra at det har planer om at tilbyde højhastighedsinternet med lav latenstid til en overkommelig pris via satellitter i lavt kredsløb om Jorden.

“Der er stadig for mange steder, hvor bredbåndsadgang er upålidelig eller slet ikke eksisterer”, sagde Amazons senior vicepræsident Dave Limp i en erklæring efter FCC’s godkendelse af den første opsendelse af Project Kuiper. “Vores investering på 10 milliarder dollars vil skabe arbejdspladser og infrastruktur rundt om i USA, som vil hjælpe os med at lukke denne kløft.”

Salg af satellitbredbånd til overkommelige priser til individuelle kunder i landdistrikterne vil ikke generere nok indtægter til at sende de nødvendige satellitter ud i rummet. Igen, hver opsendelse koster hundredvis af millioner af dollars, og at sælge service for 40 dollars om måneden til individuelle husstande kan ikke dække opstartsomkostningerne. Og selv da er det ikke alle, der har brug for internetadgang, der har råd til det. Denne økonomiske udfordring er en del af grunden til, at drømmen om at tilbyde satellitbaseret internet til alle på Jorden – eller enhver anden form for pålideligt internet med høj hastighed – har været så flygtig.

Det er også grunden til, at de virksomheder, der har haft succes med at opbygge satellitbaserede bredbåndsnet, har grebet udfordringen an fra forskellige vinkler. Viasat har f.eks. brugt flere år på at opbygge en virksomhedsforretning og sælge båndbredde til militæret og regeringer, for ikke at nævne at hjælpe dig med at få wifi i flyvemaskiner. Nu siger selskabet, at efterspørgslen fra forbrugermarkedet har været stigende og simpelthen er eksploderet, siden pandemien ramte. Og denne efterspørgsel kommer ikke nødvendigvis fra de mest afsidesliggende områder.

“Det viser sig, at en stor del af efterspørgslen har tendens til at være omkring de store metroområder,” siger Viasats administrerende direktør Mark Dankberg. “På de markeder med størst efterspørgsel – i Midtvesten, i Sydøst – har vi været uden båndbredde i to år. Så vi kan ikke få så mange flere kunder, før vi får vores næste satellit.” Dankberg tilføjede, at Viasat er ved at udvikle teknologi, der vil indebære, at dets eksisterende geosynkrone satellitter forbindes med dets egne satellitter i lavt kredsløb samt med mobilnetværk for at opnå hurtigere forbindelser med lavere latenstid.

Som Emily Stewart fra Recode for nylig forklarede, er bredbåndsadgang ikke kun et problem i det landlige Montana. Selv i bycentre og forstæder findes infrastrukturen til at tilbyde højhastighedsinternetadgang enten ikke eller er for dyr for mange mennesker til at have råd til det. Det betyder, at nye muligheder, herunder internet fra rummet, kan forbinde millioner af amerikanere hurtigere, end det ville tage at udvide den eksisterende jordbaserede infrastruktur.

Det gør det ikke mindre vigtigt at give adgang til dem i fjerntliggende regioner, og statslige støtteprogrammer er med til at få dette til at ske, om end langsomt. Tilfældigvis lancerede FCC, netop som pandemien fik landet til at lukke ned, sin Rural Digital Opportunity Fund, som vil stille op til 16 milliarder dollars til rådighed for teleselskaber, der udvider internetadgangen i landdistrikterne. SpaceX har ansøgt om støtte, men skal bevise, at tjenesten har den lave latenstid og de høje hastigheder, som agenturet kræver, for at få pengene. Viasat modtog sidste år 87,1 millioner dollars i finansiering fra et lignende FCC-program.

I mangel af statslig finansiering er virksomheder som SpaceX og Amazon i en unik position til at tage føringen i satellitbredbåndsindustrien, fordi opbygningen af en sådan infrastruktur vil være nyttig af andre årsager. SpaceX er i en førende position til at levere sine satellitter i lavt kredsløb om Jorden. Fordelen ved, at Amazon ejer sit eget satellitbredbåndsnetværk, synes også åbenlys. Når det går online, kan Project Kuiper være en øjeblikkelig gevinst for virksomhedens AWS-forretning.

“Amazon vil i realiteten være sin egen største kunde, der virkelig kan sætte gang i indtjeningen”, sagde Beheshti, der også er et ledende medlem af Institute of Electrical and Electronics Engineers. “Og så vil de yderligere indtægtsstrømme naturligvis komme fra de private individuelle forbrugere.”

Fordelene ved satellitbaserede internettjenester har været indlysende i årevis. I årevis har virksomhederne imidlertid kæmpet for at få disse ambitioner til at blive til virkelighed. Det er ikke fordi de ikke har forsøgt – og også fordi de har forsøgt sig med kreative metoder. Alphabet fortsætter med at forfølge et projekt kaldet Loon, som startede som et Google-eksperiment for ca. 10 år siden. Loon indebærer, at man bruger balloner i høj højde, som sender internetadgang ned til landdistrikterne. Efter at være blevet indsat i Puerto Rico efter orkanen Maria begyndte en flåde af Loon-balloner at levere service til millioner af mennesker i Kenya i juli, hvilket markerer den første kommercielle anvendelse af teknologien.

I mellemtiden har Facebook haft sine egne langtrukkne planer. Dets initiativ kaldet Internet.org, der har til formål at forbinde hele planeten, led et stort tilbageslag i 2016, da en SpaceX-raket med en satellit, der skulle levere internetadgang til Afrika syd for Sahara, eksploderede på affyringsrampen. Der var også Project Aquila, som gik ud på at sende solcelledrevne droner 60.000 fod op i atmosfæren for at forbinde landdistrikterne. Virksomheden opgav projektet i 2018.

Store internetvirksomheder som Facebook og Google har også været udsat for modreaktioner på grund af deres ophøjede konnektivitetsprojekter. Selv om projekter som Loon og Internet.org bliver præsenteret som velgørende initiativer til gavn for offentligheden, siger kritikere, at de står til at krænke principperne om netneutralitet og tjener virksomhedernes bedste interesse snarere end offentlighedens. Når alt kommer til alt, kan en gratis eller billig internettjeneste fra Facebook eller Google blot lede milliarder af mennesker til Facebooks og Googles produkter og tjenester og dermed balkanisere internettet, som vi kender det.

Med alle disse bestræbelser vil der helt sikkert være flere fiaskoer og muligvis mere modreaktion i fremtiden. Elon Musks mål om at tilbyde højhastighedsbredbånd til alle på Jorden er højt sat. Vi ved, at en sådan ting er teknisk muligt. Det er dyrt, og masser af kloge mennesker er ved at finde ud af, hvordan man kan betale for det, mens anden lovende teknologi som 5G fortsætter med at blive udrullet. Men hvis der er noget, der kan motivere en så voldsom forstyrrelse i internettjenestebranchen, så er det pandemien, der burde gøre det. Aldrig før har vi været så afhængige af konnektivitet i så høj grad som nu. Vi skal måske bare forlade planeten Jorden for at få den.