Pandemia accelerează cursa spațială pentru internet

În zone vaste din Statele Unite și din lume, există milioane de oameni care nu au acces fiabil la internet. Aceste persoane neconectate nu se află doar în locuri îndepărtate, cum ar fi America rurală, Noua Zeelandă sau Africa subsahariană. Există o mulțime de oameni care locuiesc în centrele dense ale orașelor cu acces limitat la bandă largă la prețuri accesibile. Pandemia Covid-19 a adus o nouă urgență provocării de a face ca toată lumea să fie conectată și, în timp ce companii precum Google și Facebook au lansat idei îndepărtate pentru rezolvarea problemei, tehnologia de internet cea mai promițătoare este, de asemenea, una deja dovedită: banda largă prin satelit.

La începutul lunii martie, cu doar câteva zile înainte ca orașele din SUA să fie închise din cauza pandemiei, Elon Musk a împărtășit cele mai recente detalii despre planul său de a construi un serviciu de bandă largă prin satelit numit Starlink. Vorbind la o conferință despre sateliți din Washington, DC, Musk a descris modul în care o constelație de sateliți Starlink va „clipi” atunci când vor intra pe orbita joasă a Pământului. Așa cum au fost descriși, aproape că sună ca niște dungi de sclipici pe cerul nopții sau ca niște benzi magice de gadgeturi zburătoare care pot transmite internetul până la oricine de pe planetă.

Combinate cu îmbunătățiri ale tehnologiei existente, cum ar fi DSL, cablu și fibră optică – ca să nu mai vorbim de rețelele celulare 4G și 5G – banda largă futuristă prin satelit ar putea reduce decalajul digital în SUA și în alte părți. Și pentru că pandemia a provocat o cerere explozivă pentru o conectivitate la internet mai bună și mai larg disponibilă, progresul rapid pare mai inevitabil ca niciodată.

Noii sateliți ai lui Musk au intrat online la începutul lunii septembrie, oferind testatorilor beta viteze de descărcare care rivalizează cu cele ale benzii largi terestre. SpaceX a pus pe orbită 700 de sateliți Starlink în ultimele 16 luni și are în plan să livreze încă 30.000 de sateliți în următorii câțiva ani. Mai mulți sateliți înseamnă mai multă lățime de bandă și viteze mai mari, iar în cele din urmă, spune SpaceX, constelațiile sale de sateliți de pe orbita joasă a Pământului ar putea furniza internet de mare viteză pentru întreaga SUA. Amazon, Facebook și mai multe startup-uri au făcut promisiuni similare în ultimii ani.

Conceptul de servicii de internet prin satelit este, de fapt, vechi de zeci de ani. Cu toate acestea, tehnologia inovatoare a sateliților de pe orbita joasă a Pământului, dezvoltată de SpaceX și alții, ar putea fi esențială, dacă nu chiar transformatoare, pentru orice, de la telemedicină la învățare la distanță în locuri care nu sunt deja conectate.

Banda largă prin satelit ar putea fi, de asemenea, foarte profitabilă pentru orice companie care o descoperă prima. Ne-am putea imagina că Amazon folosește banda largă prin satelit pentru a-și impulsiona afacerea Amazon Web Services (AWS), sau că Facebook o folosește pentru a se asigura că mai mulți oameni ajung pe platforma sa. Iar dacă Musk reușește, constelațiile sale Starlink vor genera profituri de miliarde de dolari pentru a-și finanța misiunea de colonizare a planetei Marte.

Toate acestea sună futurist, dar banda largă prin satelit este deja un lucru foarte real. De fapt, dacă v-ați conectat vreodată la wifi într-un avion sau pe un vas de croazieră, probabil că l-ați folosit. Ideea de bază este că stațiile de la sol conectate la internet, cunoscute sub numele de gateway-uri, pot trimite date până la un satelit care apoi retransmite aceste date către antene în altă parte pe pământ – sau pe o navă sau un avion.

Problema cu această ispravă tehnologică este că totul este foarte scump. Poate costa sute de milioane de dolari pentru a lansa sateliți în spațiu, și asta fără a lua în considerare ceea ce este necesar pentru a trece peste obstacolele de reglementare. O mulțime de companii au încercat și nu au reușit să spargă modelul de afaceri în ultimii 20 de ani. Dar, destul de brusc, jocul internetului spațial s-a schimbat.

„Criza Covid-19 a accelerat în mod semnificativ atenția și investițiile în tehnologia sateliților”, a declarat pentru Recode Babak Beheshti, decan al Colegiului de Inginerie și Științe Informatice de la Institutul de Tehnologie din New York. Beheshti a adăugat că numărul de lansări a crescut de zece ori de la anul trecut la acest an. „De ce? Pentru că școlile, administrațiile locale și altele au avut brusc nevoie să aibă acces la internet în bandă largă în zone în care nu existau cu adevărat infrastructuri.”

Aceasta ar putea părea o dovadă că banda largă prin satelit este în sfârșit pe cale să rezolve problema decalajului digital, dar situația rămâne fragilă. În timp ce SpaceX a început să își pornească sateliții Starlink, Amazon a primit în iulie aprobarea din partea Comisiei Federale pentru Comunicații (FCC) pentru a lansa 3.236 de sateliți pe orbita joasă a Pământului pentru o constelație proprie numită Project Kuiper. Între timp, liderii de lungă durată ai industriei de bandă largă prin satelit, precum Viasat, se pare că nu reușesc să trimită noi sateliți pe cer suficient de repede pentru a ține pasul cu cererea. Și, pe parcurs, guvernul federal promite subvenții de miliarde de dolari pentru companiile care aduc banda largă în zonele rurale din America.

Într-un fel, visul de a conecta pe toată lumea de pe Pământ nu a fost niciodată mai aproape. În alte privințe, este greu de spus dacă cele mai recente idei inovatoare vor suferi aceleași capcane ca și cele din anii trecuți.

Banda largă prin satelit, pe scurt explicată

Banda largă prin satelit este exact ceea ce sună: acces la internet în bandă largă furnizat prin satelit. Ideea de bază nu s-a schimbat prea mult de la apogeul televiziunii prin satelit de la sfârșitul anilor ’90, când companiile transmiteau conectivitatea la internet pe aceeași antenă care primea semnalul HBO, la viteze care erau mai rapide decât dial-up-ul, dar încă mai lente decât banda largă de astăzi.

În 2020, există două modalități principale prin care companiile livrează banda largă prin satelit. Diferența cheie dintre ele este cât de sus orbitează sateliții. Sateliții geostaționari, care orbitează la aproximativ 22.000 de mile deasupra unui loc fix de pe suprafața Pământului, este o tehnologie mai veche pe care companii precum Viasat o folosesc pentru conexiuni în bandă largă. Probabil că ați folosit această tehnologie pentru wifi-ul din avion.

Există apoi constelațiile cu orbită joasă a Pământului, care sunt alcătuite din sute, dacă nu mii, de sateliți mai mici care orbitează între 300 și 1.200 de mile deasupra Pământului. Aceasta este abordarea care face vâlvă în ultima vreme și pe care o adoptă SpaceX și Amazon.

Sateliții geosincroni sunt tehnologia mai matură, mai dovedită. Viasat și o companie numită Hughes, care este fosta companie mamă a DirecTV, există de zeci de ani. (DirecTV și-a folosit de fapt antenele și infrastructura pentru a oferi un serviciu de internet prin satelit numit DirecPC la sfârșitul anilor ’90.)

Viasat și Hughes sunt, de asemenea, cele două companii care oferă cel mai probabil în acest moment bandă largă prin satelit în zonele îndepărtate din SUA. Dacă sunteți cineva care locuiește în zona sălbatică din New Hampshire, unde nu există opțiuni de bandă largă terestră, puteți obține o versiune de DSL, care funcționează pe liniile telefonice de cupru existente, care este, în esență, la fel de lentă ca și dial-up. Sau, vă puteți înscrie pentru bandă largă prin satelit geosincron prin Viasat sau Hughes și puteți obține viteze comparabile cu banda largă de bază: aproximativ 25 de megabiți pe secundă. Planurile încep de la 40 până la 50 de dolari pe lună și devin mai scumpe dacă doriți mai multă lățime de bandă.

Deși sunt fiabile, aceste sisteme de sateliți geosincrone au unele probleme. Principala dintre ele este latența. Sateliții se află la mii de kilometri deasupra suprafeței Pământului, așa că este nevoie de timp pentru ca datele să călătorească – și asta ar putea însemna o ușoară întârziere între trimiterea și primirea lor. Aceasta nu este o problemă dacă doar navigați pe internet. Este o problemă semnificativă dacă încercați să transmiteți jocuri video sau să efectuați apeluri video, lucru pe care îl facem cu toții mai mult ca niciodată. Gândiți-vă doar la corespondenții de știri de la distanță de la televizor care trebuie să aștepte o jumătate de timp între momentul în care prezentatorul din studio pune întrebarea și cel în care o aud în cască, deoarece semnalul călătorește până la un satelit de comunicații și apoi înapoi la suprafață.

Constelațiile de pe orbita joasă a Pământului, precum cele pe care le construiesc SpaceX și Amazon, promit să rezolve problema latenței. Deoarece sateliții sunt mai aproape de sol, datele nu trebuie să călătorească atât de departe. Musk spune că acest lucru înseamnă că sateliții Starlink de la SpaceX, care vor orbita la aproximativ 340 de mile deasupra suprafeței, vor oferi o latență scăzută, reducând astfel riscul de decalaj. Apropo, chestiunea latenței este o problemă importantă pentru FCC și pentru decizia sa de a acorda subvenții de miliarde de dolari. Agenția spune că va acorda prioritate rețelelor care oferă o latență scăzută atunci când acordă finanțare.

Cu toate acestea, există și alte întrebări fără răspuns cu privire la cât de rapide și de fiabile vor fi noile constelații proiectate pe orbita joasă a Pământului. Spre deosebire de sateliții geosincronizați, care sunt fixați deasupra unui singur punct, sateliții de pe orbita joasă a Pământului se învârt în jurul planetei la fiecare 90 până la 120 de minute. Aceștia sunt concepuți pentru a rămâne conectați la stația terestră și la utilizatorul final, rămânând conectați între ei, dar dacă acest lanț se rupe, conexiunea ar fi întreruptă. Aceste constelații sunt, de asemenea, alcătuite din mii de sateliți relativ mici – sateliții Starlink cântăresc mai puțin de 600 de kilograme – ceea ce înseamnă că necesită lansări multiple, care sunt costisitoare.

„Pe măsură ce se ridică mai mulți sateliți, se optimizează arhitectura rețelei”, a explicat Manny Shar, șeful departamentului de analiză de la Bryce Space and Technology. „În următorii doi ani, ar trebui să vedem îmbunătățiri decente în zonele rurale, unde există într-adevăr o capacitate limitată și există o concurență limitată pentru a îmbunătăți acest lucru. Așa că, cel puțin, va exista o opțiune alternativă de care acei utilizatori din mediul rural pot profita.”

Punctul lui Shar cu privire la concurența limitată este unul important. Multe părți ale Statelor Unite, de exemplu, au acces la conexiuni DSL mai lente datorită liniilor telefonice, dar, deoarece modernizarea acestei infrastructuri este atât de costisitoare, companiile de telecomunicații care deservesc aceste zone au adesea puține stimulente pentru a face acest lucru. Acest lucru îi lasă pe locuitori să depindă de un amestec de conexiuni slabe prin cablu și de rețele celulare adesea neregulate.

O nouă tehnologie, cum ar fi 5G, ar putea aparent să aducă viteze celulare mai rapide în zonele îndepărtate, dar, din nou, construirea acestei infrastructuri necesită timp și bani. Banda largă prin satelit, între timp, poate teleporta un acces la internet rapid, fiabil și potențial accesibil până aproape oriunde pe Pământ. Acest lucru necesită, de asemenea, timp și bani, dar ceea ce vedem în 2020 este că pandemia atrage tot felul de investiții în această tehnologie, ceea ce înseamnă că se lansează mai mulți sateliți.

Atât sistemele de bandă largă prin satelit pe orbită geosincronă, cât și pe orbită joasă terestră au argumente pro și contra. Primul este deja viabil, deși nu este perfect. Cel de-al doilea este promițător, deși neîmplinit. Dar pentru a atinge acest obiectiv de a conecta mai mulți oameni, totul se va reduce la bani.

Marșul lent al progresului

Viitorul benzii largi prin satelit depinde în mare măsură de cine poate obține cea mai mare lățime de bandă în spațiu pentru o sumă cât mai mică de bani. Fiecare satelit individual, prin concepție, poate oferi o cantitate limitată de lățime de bandă, astfel încât companiile fie fac o mulțime de sateliți pe care îi lansează deodată – așa cum face SpaceX -, fie investesc în îmbunătățiri tehnologice și lansează sateliți noi la fiecare câțiva ani. Aceasta este strategia Viasat, iar compania plănuiește să lanseze anul viitor un nou satelit numit Viasat 3, care se așteaptă să își îmbunătățească considerabil rețeaua. Acest satelit și altele asemănătoare cântăresc zeci de mii de kilograme, așa că aceste lansări sunt costisitoare.

Se poate vedea atractivitatea lansării multor sateliți mai mici în timp, mai ales dacă sunteți o companie precum SpaceX și dețineți propriile rachete. Amazon și proiectul său Kuiper, în mod similar, au avantajul de a fi deținuți de Jeff Bezos, care deține, de asemenea, producătorul de rachete Blue Origin. Cu toate acestea, nu este clar cum ar putea influența Blue Origin în Proiectul Kuiper. De fapt, Amazon a dezvăluit foarte puține lucruri despre proiect, în afară de faptul că intenționează să ofere servicii de internet de mare viteză la prețuri accesibile, cu latență redusă, prin intermediul sateliților de pe orbita joasă a Pământului.

„Există încă prea multe locuri în care accesul în bandă largă nu este fiabil sau nu există deloc”, a declarat vicepreședintele senior al Amazon, Dave Limp, într-o declarație în urma aprobării de către FCC a primei lansări a Proiectului Kuiper. „Investiția noastră de 10 miliarde de dolari va crea locuri de muncă și infrastructură în jurul Statelor Unite care ne vor ajuta să eliminăm acest decalaj.”

Vânzarea de bandă largă prin satelit la prețuri accesibile clienților individuali din zonele rurale nu va genera suficiente venituri pentru a trimite sateliții necesari în spațiu. Din nou, fiecare lansare costă sute de milioane de dolari, iar vânzarea de servicii pentru 40 de dolari pe lună către gospodăriile individuale nu poate acoperi costurile de pornire. Și chiar și așa, nu toți cei care au nevoie de acces la internet își pot permite această sumă. Această provocare economică este o parte din motivul pentru care visul de a oferi internet prin satelit oricui de pe Pământ – sau orice alt tip de internet fiabil și de mare viteză – a fost atât de evaziv.

De asemenea, acesta este și motivul pentru care companiile care au reușit să construiască rețele de bandă largă prin satelit au abordat provocarea din unghiuri diferite. Viasat, de exemplu, a petrecut ani de zile construind o afacere pentru întreprinderi, vânzând lățime de bandă armatei și guvernelor, ca să nu mai vorbim de faptul că vă ajută să obțineți wifi în avioane. Acum, compania spune că cererea de pe piața de consum a fost în creștere și a explodat pur și simplu de când a lovit pandemia. Iar această cerere nu provine neapărat din zonele cele mai îndepărtate.

„Se pare că o mare parte din cerere tinde să fie în jurul marilor zone metropolitane”, a declarat Mark Dankberg, CEO al Viasat. „În piețele cu cea mai mare cerere – în Midwest, în sud-est – am rămas fără lățime de bandă timp de doi ani. Așa că nu putem avea atât de mulți clienți până când nu primim următorul nostru satelit.” Dankberg a adăugat că Viasat dezvoltă o tehnologie care ar implica conectarea sateliților săi geosincroni existenți cu propriii sateliți de pe orbita joasă a Pământului, precum și cu rețelele celulare, pentru conexiuni mai rapide și cu latență mai mică.

Cum a explicat recent Emily Stewart de la Recode, accesul în bandă largă nu este o problemă doar în zonele rurale din Montana. Chiar și în centrele și suburbiile orașelor, infrastructura pentru a oferi acces la internet de mare viteză fie nu există, fie este prea scumpă pentru ca mulți oameni să și-o permită. Acest lucru înseamnă că noile opțiuni, inclusiv internetul spațial, ar putea conecta milioane de americani mai repede decât ar fi nevoie pentru a extinde infrastructura terestră existentă.

Acest lucru nu face ca asigurarea accesului celor din regiunile îndepărtate să fie mai puțin prioritară, iar programele guvernamentale de subvenționare ajută la realizarea acestui lucru, deși lent. Întâmplător, chiar în momentul în care pandemia a împins țara în blocaj, FCC a lansat Fondul pentru oportunități digitale în mediul rural, care va oferi până la 16 miliarde de dolari companiilor de telecomunicații care extind accesul la internet în zonele rurale. SpaceX a depus o cerere de finanțare, deși trebuie să demonstreze că serviciul său oferă latența scăzută și vitezele ridicate cerute de agenție pentru a obține banii. Anul trecut, Viasat a primit o finanțare de 87,1 milioane de dolari de la un program similar al FCC.

Încă o dată, în absența finanțării guvernamentale, companii precum SpaceX și Amazon se află într-o poziție unică pentru a prelua conducerea în industria de bandă largă prin satelit, deoarece construirea unei astfel de infrastructuri va fi utilă și din alte motive. SpaceX se află într-o poziție de lider în ceea ce privește livrarea sateliților săi pe orbita joasă a Pământului. Avantajul ca Amazon să dețină propria rețea de bandă largă prin satelit pare, de asemenea, evident. Atunci când va fi online, Proiectul Kuiper ar putea fi un avantaj imediat pentru afacerea AWS a companiei.

„Amazon va fi, în esență, efectiv, cel mai mare client al său pentru a amorța cu adevărat pompa pentru fluxul de venituri”, a declarat Beheshti, care este, de asemenea, membru senior al Institutului de Inginerie Electrică și Electronică. „Și apoi, în mod evident, fluxurile suplimentare de venituri ar veni de la consumatorii individuali rezidențiali.”

Beneficiile serviciilor de internet prin satelit au fost evidente de ani de zile. Cu toate acestea, timp de ani de zile, companiile s-au străduit să facă aceste ambiții să devină realitate. Nu din lipsă de încercări – și nici pentru că au încercat abordări creative. Alphabet continuă să urmărească un proiect numit Loon, care a început ca un experiment Google în urmă cu aproximativ 10 ani. Loon presupune utilizarea de baloane la mare altitudine care transportă accesul la internet până în zonele rurale. După ce a fost desfășurată în Puerto Rico după uraganul Maria, o flotă de baloane Loon a început să furnizeze servicii pentru milioane de oameni din Kenya în luna iulie, marcând prima aplicație comercială a tehnologiei.

Între timp, Facebook a avut propriile sale planuri îndepărtate. Inițiativa sa numită Internet.org, care își propune să conecteze întreaga planetă, a suferit un mare eșec în 2016, când o rachetă SpaceX care transporta un satelit menit să ofere acces la internet în Africa Subsahariană a explodat pe rampa de lansare. A existat, de asemenea, Proiectul Aquila, care presupunea trimiterea unor drone alimentate cu energie solară la 60.000 de metri în atmosferă pentru a conecta zonele rurale. Compania a abandonat proiectul în 2018.

Companii mari de internet precum Facebook și Google s-au confruntat, de asemenea, cu reacții negative pentru proiectele lor mărețe de conectivitate. În timp ce proiecte precum Loon și Internet.org sunt prezentate ca inițiative caritabile pentru a servi binele public, criticii spun că acestea riscă să încalce principiile neutralității rețelei și să servească mai degrabă interesele companiilor decât pe cele ale publicului. La urma urmei, un serviciu de internet gratuit sau cu costuri reduse de la Facebook sau Google ar putea pur și simplu să îndrepte miliarde de oameni către produsele și serviciile Facebook și Google, balcanizând internetul așa cum îl cunoaștem.

Cu toate aceste eforturi, vor exista cu siguranță mai multe eșecuri și, posibil, mai multe reacții negative în viitor. Obiectivul lui Elon Musk de a oferi bandă largă de mare viteză tuturor locuitorilor Pământului este unul măreț. Știm că un astfel de lucru este posibil din punct de vedere tehnic. Este costisitor și o mulțime de oameni inteligenți își dau seama cum să plătească pentru el, în timp ce alte tehnologii promițătoare, cum ar fi 5G, continuă să se desfășoare. Dar dacă există ceva care să motiveze o astfel de perturbare extraordinară în domeniul serviciilor de internet, atunci pandemia ar trebui să o facă. Niciodată nu am mai depins atât de mult de conectivitate. S-ar putea să fim nevoiți să părăsim planeta Pământ pentru a o obține.

Vezi toate știrile din Linked: Un viitor mai conectat