Гонка за связью: зачем нужен низкоорбитальный спутниковый интернет

• Повсеместный онлайн
• Доработка до уровня 2.0
• Интернет на воде, на земле и в воздухе
• Как бы разминуться
• От общего к национальному

Повсеместный онлайн

Глобальный рынок спутников, которые находятся на низкой околоземной орбите (до 2 тыс. км от поверхности), активно растет, и тенденция будет продолжаться, хотя расчеты аналитиков серьезно разнятся. Fortune Business Insights оценил этот сегмент в $7,41 млрд в 2024 году с прогнозом роста до $11,53 млрд к 2032-му, а Research and Markets говорит о росте с $16,17 до $34,33 млрд к 2030-му.

«По прогнозам, объем глобального рынка «космических услуг» к 2035 году утроится и достигнет $1,8 трлн, – такие данные «Профилю» приводит заместитель генерального директора по развитию бизнеса и продуктов «Бюро 1440» Дмитрий Агафонов. – Особое внимание уделено развитию высокоскоростного спутникового интернета: для государств это стратегическое направление, которое дает конкурентные преимущества на мировом рынке, способствует экономическому росту, цифровой трансформации и гарантирует суверенитет».

Приведенные оценки касаются спутников различного назначения – как телекоммуникационных, так и, например, предназначенных для снимков поверхности планеты. Сегментировать подсчеты куда сложнее. С одной стороны, спутников, используемых для обеспечения интернет-покрытия, куда больше: из 14 тыс. работающих на всех орбитах аппаратов их уже около 8 тыс., то есть свыше половины. С другой – это типовые (а значит, более дешевые) устройства, отправляемые в космос «пачками» по несколько десятков за раз, то есть их экономика принципиально другая.

Катапульта к звездам: какие из новых технологий помогут осваивать космос в XXI веке

Первой и пока самой успешной реализацией концепции стал Starlink, который с 2019 года запустил уже более 8,5 тыс. аппаратов (из них действующих – 7,3 тыс., остальные были сведены с орбиты). Параллельно сначала с небольшим, но затем активно растущим отставанием развертывался европейский проект OneWeb.

После череды перепродаж он оказался под эгидой Европейской организации спутниковой связи Eutelsat, которая теперь имеет в активе 600 низкоорбитальных спутников, а также 35 традиционных аппаратов на геостационарной орбите. Оба проекта – Starlink и OneWeb – уже много лет предоставляют коммерческие услуги по подключению к Сети без привязки к наземной инфраструктуре.

Китай, как водится, активно догоняет и, вероятно, скоро окажется впереди планеты всей. С прошлого года Поднебесная начала развертывание сразу двух спутниковых группировок – «Цяньфань» (Qianfan Xingzuo) и «Гован» (Guowang). Прошла уже серия запусков, а в итоге количество аппаратов будет насчитывать 14 тыс. и 13 тыс. соответственно.

Американский Starlink готовится расширить свою систему до более чем 30 тыс. спутников, а вот аппетиты Amazon Kuiper на порядок скромнее – примерно 3,2 тыс. устройств на орбите. Планы, впрочем, могут поменяться: OneWeb тоже должна была стать многотысячной, но пока ограничена лишь шестью сотнями (запусков не было с 2023 года).

Три вида подключения

Как пользователь может подключиться к низкоорбитальному спутниковому интернету? Есть три способа. Первый, самый простой и распространенный, – с помощью персональных приемников-«тарелок» (а-ля спутниковое ТВ). Человек или компания устанавливает такую на крыше, она ловит сигнал и передает его на маршрутизатор, к которому уже подключаются обычные девайсы.

Второй способ во многом схож, только сигнал принимает не «тарелка» у конечного пользователя, а телеком-провайдер. Он, в свою очередь, распределяет трафик между клиентами. Такой вариант также активно прорабатывается всеми спутниковыми операторами.

Наконец, самый футуристичный сценарий – подключение напрямую c устройства. Эта функция называется Direct to Cell (DTC) и уже тестируется в Starlink (тоже совместно с телеком-операторами): актуальное поколение флагманских смартфонов Apple обеспечивает такую возможность для экстренных сообщений. В будущем предполагается подключение не только смартфонов, но также устройств «интернета вещей» (IoT).

Доработка до уровня 2.0

Любопытно, что и у России есть хорошие шансы занять нишу на этом стремительно растущем рынке. В рамках проекта «Сфера», которым занимается «Роскосмос», предполагалось развернуть группировку «Марафон IoT» – систему спутникового интернета для устройств «интернета вещей». Тестовые запуски планировались на 2024 год, в 2025-м должны были состояться уже серийные, но пока ничего из этого не случилось.

Судьба проекта под вопросом. В марте ходили слухи, что новое руководство «Роскосмоса» откажется от проекта в рамках оптимизации деятельности предприятий госкорпорации. Но в апреле появилась информация о конструировании устройств нового поколения – «Марафон-2.0». Ожидается, что 250 таких спутников должны будут занять несколько орбит на высоте 750 км.

Ступени в небо: как российская космонавтика планирует вернуть лидирующие позиции

Параллельно разрабатывалась спутниковая система «Гонец». Одноименная компания (которую в 2010-х возглавлял нынешний глава «Роскосмоса» Дмитрий Баканов) является оператором «Сферы», куда должны были войти и эти спутники. В 2024-м проект сменил название на «Гонец 2.0» и отправился на доработку. Сейчас ожидается, что группировка составит около 30 аппаратов на высоте 1,5 тыс. км, они будут обеспечивать связь для российских БПЛА.

Самым близким к реализации является проект аэрокосмического стартапа «Бюро 1440». Компания, входящая в «ИКС Холдинг», уже запустила две тестовые партии по три спутника и провела ряд успешных тестирований, включая связь между устройствами на орбите, а также возможность подключения с Земли. Серийное развертывание должно начаться в этом году, предоставление коммерческих услуг – в 2027-м.

«Ключевыми сегментами для сервиса «Бюро 1440» станут пассажирские и грузовые транспортные компании, добывающая отрасль, электроэнергетика, промышленные производства, сельское хозяйство, телеком-операторы, государственные и образовательные учреждения, оперативные и чрезвычайные службы, а также туризм и геологоразведка. Дальнейшие перспективы применения технологии связаны с интеграцией с наземными сетями, повышением скоростей и емкости сети и развитием принципиально новых сервисов, например, полностью беспилотной логистики», – делится планами Дмитрий Агафонов.

Интернет на воде, на земле и в воздухе

Ответ на вопрос, зачем нужен космический интернет нового поколения, несложен. Starlink и OneWeb уже активно демонстрируют сценарии его применения. Первый – обеспечение повсеместного широкополосного доступа (который не могут дать геостационарные спутники) в тех точках Земли, где его еще нет. Прежде всего речь идет об авиа- и морских перевозках. Оба проекта сотрудничают с авиакомпаниями, причем Starlink развивается и в Европе. В России «Бюро 1440» год назад подписало соглашение с РЖД и «Аэрофлотом» о применении технологии в транспорте.

Второй сценарий – дополнительный канал связи. За примером далеко ходить не надо: во время недавнего блэкаута в Испании и Португалии местное потребление трафика Starlink выросло на 35–60%, поскольку инфраструктура классических телеком-операторов попросту не работала (приемники Starlink функционировали за счет запасных генераторов). Ну и третий сценарий, промежуточный. – подключение к Сети во время дальних поездок, где связь может быть неустойчивой.

По словам Дмитрия Агафонова, на глобальном уровне рост спроса на спутниковый широкополосный доступ регистрируется во всех сегментах: от бизнеса, государства и операторов сотовой связи до частных клиентов, владельцев транспортной и критической инфраструктуры.

«Существующие низкоорбитальные группировки связи уже доказали свою эффективность, фокусируясь на определенных сегментах, – подчеркивает эксперт. – Например, Starlink сделал акцент на подключение физлиц и конкуренцию с наземными сетями, а OneWeb – на работу с телеком-операторами и B2B-сегментом. Китай, развивая несколько группировок, нацелен на технологическую независимость и развитие цифровой экономики».

Агафонов обращает внимание на важный аспект: спутники сами по себе, конечно, обеспечивают интернет-покрытие в любой точке Земли, но не каждая страна готова открывать канал связи американским и европейским спутникам. Соответственно, ни Starlink, ни OneWeb не работают ни в Китае, ни в России. Именно поэтому Поднебесная стремится развернуть сразу две масштабные группировки, а «Роскосмос» поддерживает частную инициативу «Бюро 1440».

Как бы разминуться

Итак, очевидно, что технология перспективна и будет активно развиваться за счет наполнения орбиты тысячами новых спутников. К сожалению, есть несколько серьезных проблем, мешающих ее внедрению.

Начнем с простого: высокая стоимость запусков. Один из ключевых факторов лидерства Starlink по отношению к тому же OneWeb (разворачивались они практически одновременно) – возможность выводить на орбиту спутники на собственных ракетах SpaceX. И не абы каких, а беспрецедентно дешевых и часто запускаемых Falcon 9. Понятно, что конкурентам в лице OneWeb и Amazon корпорация будет диктовать свои условия (поэтому они стараются сотрудничать с другими космическими перевозчиками). В Китае, как мы знаем, этот аспект решается заклинанием «партия сказала: надо».

Трудность посерьезнее: ограниченный диапазон для передачи данных. Чем больше будет становиться спутников, тем активнее их сигналы станут мешать друг другу. Внутри одной группировки таких проблем, конечно, не возникнет. Но если, допустим, первая группировка на высоте 500 км, еще две – на 600–800 км, еще одна – на 1500 км, а выше тоже есть спутники – российский «Скиф», китайские аппараты.… И все взаимодействуют между собой и постоянно транслируют сигналы на Землю. Передающие частоты тем временем не резиновые, рано или поздно они закончатся.

Чем зарабатывает и как будет развиваться частный космический сектор

Пока инженеры рассчитывают на две ключевые технологии, которые помогут эту проблему решить: лазеры и искусственный интеллект (ИИ). Лазерная передача данных – рабочий формат для обмена информацией между спутниками. А вот обеспечить связь с Землей сложнее: нужны мощные и высокоточные излучатели. ИИ, в свою очередь, должен помочь оптимизировать космическую инфраструктуру и ее работу. Но без коммуникации операторов из разных стран в любом случае не обойтись.

Пока это были, как говорится, цветочки. О «ягодках» все говорят, но мало что делают: большое количество аппаратов – реальный риск новых столкновений. А ведь авария на орбите может привести к каскадному эффекту – так называемому синдрому Кесслера: сотни и даже тысячи обломков, которые столкнутся с другими аппаратами, что образует еще десятки тысяч обломков, которые приведут к еще большему числу разрушений…

Конечно, компании сводят отработавшие устройства с орбиты, а космические агентства мониторят объекты (согласно отчету Европейского космического агентства, их сейчас около 40 тыс. с учетом мусора) и обеспечивают безопасные траектории. Но это спасает не всегда: в 2009-м на высоте около 800 км столкнулись «Космос-2251» и Iridium 33, образовав около 600 обломков. А в прошлом году разрушился Intelsat-33e, восемьдесят обломков которого могли угрожать аппаратам на геостационарной (на порядки более разреженной по числу устройств) орбите.

От общего к национальному

Если предположить (и надеяться), что проблемы так или иначе будут решены, то космический низкоорбитальный интернет ждет большое будущее. Но развиваться он станет, конечно, не сам по себе – ни одна технология не существует в вакууме (хотя формально спутники именно в нем и работают).

Один из главных прогнозируемых трендов – различные интеграции с другими типами связи. Как, например, OneWeb под эгидой Eutelsat: хоть европейская организация и развивает низкоорбитальные и геостационарные спутники как отдельные проекты, они, вероятно, будут работать в связке для оптимизации трафика. А сотрудничество космических операторов с наземным телекомом позволит эффективнее транслировать услугу пользователям. Ведь не каждый абонент захочет и сможет покупать отдельную «тарелку» или дорогой смартфон со спутниковым подключением.

Национализация – второй тренд. Он сейчас прослеживается везде, хотя, казалось бы, спутниковый интернет – технология, ориентированная на обратный процесс. Дмитрий Агафонов перечисляет вызовы, стоящие перед создателями сервисов спутникового широкополосного доступа: технологические компетенции (ими обладают лишь несколько стран), конкуренция за орбитальные ресурсы и стоимость выведения космических аппаратов на орбиту.

У нашей страны в этих направлениях неплохие перспективы, уверен эксперт: «Россия может стать одним из лидеров в околоземном сегменте глобальной экономики, развивая собственные инфраструктурные проекты связи. По нашим оценкам, в течение следующего десятилетия низкоорбитальный спутниковый интернет станет важной частью цифровой инфраструктуры страны и основой для трансформации целых отраслей».