SpaceX объявила о сотрудничестве с Microsoft для подключения облачного сервиса Azure к спутниковому интернету Starlink
Компании работают вместе для подключения сети облачных вычислений Azure к растущему спутниковому интернет-сервису Starlink. Партнёрство складывается на фоне того, как Microsoft заявила о своём интересе к космической отрасли, недавно она представила новый сервис под названием Azure Orbital для подключения спутников непосредственно к облачным вычислениям.
Microsoft Azure - облачная платформа предоставляющая возможность разработки, использования и хранения данных на серверах в распределённых дата-центрах.
"Сотрудничество позволит нам совместно работать над новыми предложениями как для государственного, так и для частного сектора, чтобы обеспечить подключение Starlink для использования Azure", - сказала президент SpaceX и главный операционный директор Гвинн Шотвелл: "Там, где это имеет смысл, мы будем работать с [Microsoft]: совместно предлагать наши услуги общим клиентам и их предприятиям".
На сегодняшний день SpaceX запустила уже более 800 спутников Starlink, но это лишь малая часть от общего количества, необходимого для глобального покрытия. Однако этого уже достаточно, чтобы начать предоставлять услуги в некоторых регионах, в том числе на севере США.
Новые облачные сервисы космического бизнеса Microsoft под названием Azure Space нацелены на частные предприятия и государственные учреждения, которые используют данные, собранные со спутников, но не хотят вкладывать средства в наземную инфраструктуру для обработки и анализа данных. Известно, что SpaceX и Microsoft уже тестируют программное обеспечение, необходимое для соединения Starlink и Azure.
Starlink будет соединён с центрами обработки данных Microsoft, в том числе с помощью Azure Modular Datacenter (MDC), который представляет собой модульный центр обработки данных. По сути он встроен в мобильный транспортный контейнер со спутниковым подключением. Клиенты могут использовать MDC в качестве полностью независимого центра обработки данных или подключить его к одной или нескольким спутниковым группировкам, включая Starlink.
Глобальное покрытие Starlink помогает сделать эти модульные центры обработки данных более гибкими в использовании. Благодаря тому, что Шотвелл недавно описала как "двойные параболические антенны", MDC, вероятно, может иметь доступ к интернет-подключению гигабитного класса с задержкой, сравнимой с оптоволокном в любой точке Земли.
В Microsoft говорят, что этот продукт предназначен для клиентов, которым нужны облачные вычисления в удалённых районах. Возможные сценарии, в которых будет полезен MDC, включают в себя "мобильные командные центры для военных и гуманитарных операций, разведку полезных ископаемых и другие варианты использования, требующие высокой интенсивности и безопасности вычислений". Несколько мобильных центров обработки данных Azure уже развёрнуты и проходят испытания в компаниях частного и военного сектора США.
"SpaceX - это компания, о которой люди сразу же вспоминают, когда думают об инновациях и развитии с помощью технологий 21 века", - сказал Том Кин (Tom Keane), корпоративный вице-президент Microsoft из Azure Global.
Интересно то, что сервисы Microsoft и SpaceX являются прямыми конкурентами сервисов от Amazon и Blue Origin (Amazon Web Services, Amazon AWS Ground Station и Project Kuiper).
"Космические технологии стремительно развиваются, а инновации снижают барьеры доступа для организаций государственного и частного секторов. Раньше это было привилегией исключительно правительств, а ныне инновации, разработанные частными космическими компаниями, делают космос доступнее обычным людям. Использование космических технологий для создания новых возможностей и удовлетворения потребностей людей - привнесло новой энергии в наш мир", - добавил он.
В дополнение к партнёрству со SpaceX компания Microsoft сотрудничает с люксембургским спутниковым оператором SES. Компания также подключит свои спутники O3b к Azure. "Мы намерены сделать Azure платформой и экосистемой, выбранной для решения задач, стоящих перед всем космическим сообществом", - сказал Кин.

Может ли Starlink стать альтернативой GPS?
SpaceX уже запустила около 1000 спутников Starlink, ещё несколько тысяч будут запущены в ближайшие годы. Их основная цель - предоставить высокоскоростной широкополосный доступ к сети Интернет по всему миру, особенно в удалённых районах, где до сих пор не было надёжной связи.
Исследование, финансируемое военным ведомством США, пришло к выводу, что растущая группировка может быть использована и как недорогая альтернатива GPS. Предполагается, что возможно использовать существующие спутники Starlink на низкой околоземной орбите для предоставления глобальных навигационных услуг по всему миру.

Тодд Хамфрис (Todd Humphreys) и Питер Яннуччи (Peter Iannucci) из Радионавигационной лаборатории Техасского университета в Остине утверждают, что разработали систему, которая использует спутники Starlink, комбинируя сигнал от них с традиционными сигналами GPS, для обеспечения точности определения местоположения до 10 раз лучше, чем только классическая система GPS.
Группировка GPS состоит из 30 спутников, находящихся на высоте 20 000 километров над Землей. Каждый спутник непрерывно передает радиосигнал, содержащий информацию о его местонахождении и точное время определяемое по атомным часам на борту. Наземные приёмники сигнала сравнивают время, необходимое для прибытия сигнала от нескольких спутников, и так вычисляют своё местоположение с точностью до нескольких метров.
Проблема с GPS заключается в том, что эти сигналы становятся чрезвычайно слабы к тому времени, когда достигают Земли, и легко подавляются случайными помехами или радиоэлектронными обманками. Американские военные в значительной степени полагаются на GPS. Их заинтересовал стартап под названием Coherent Navigation (приобретён Apple в 2015 году), он стремится использовать сигналы со спутников Iridium в качестве грубой альтернативы GPS.
"Военные интересуются достижениями SpaceX и компания подписала соглашение о тестировании Starlink в военных сетях в мае этого года. Это дало нам контакт с людьми в SpaceX, которым понравилась наша идея с навигацией, и армия дала нам год, чтобы показать возможности технологии. Также нам было выделено несколько миллионов долларов финансирования", - сказал представитель стартапа.
Концепция использования низкоорбитальных спутников для навигации не является новой. Фактически, некоторые из первых американских космических аппаратов, запущенных в 1960-х годах, были спутниками, вращающимися на высоте 1100 километров, обеспечивая передачу информации о местоположении кораблей и подводных лодок. Преимущество множества спутников на низкой орбите состоит в том, что сигналы могут быть в тысячу раз сильнее, чем у GPS. Недостатком является то, что каждый спутник может обслуживать только небольшую область под ним, так что надёжное глобальное покрытие требует сотен или даже тысяч аппаратов.

Создание совершенно новой группировки спутников со сверхточными часами было бы слишком дорогостоящим делом. Идея Хамфриса и Яннуччи же заключается в том, чтобы провести обновление программного обеспечения, модифицируя спутники Starlink, чтобы они могли предоставлять услуги позиционирования и навигации.
Разработчики утверждают, что их новая система может обеспечить лучшую точность позиционирования для большинства пользователей, чем сама технология GPS. Это возможно, из-за того, что на каждом спутнике Starlink используются алгоритмы, которые могут точно определять местоположение пользователя вплоть до сантиметров. Технология использует физические свойства радиосигнала и его кодирование для повышения точности вычисления местоположения приёмника сигнала.
Спутники Starlink также по существу являются интернет-роутерами в космосе, способными обеспечивать скорость передачи данных абонентам выше 100 Мбит/с. Спутники GPS, обмениваются данными с намного меньшей скоростью:
“Скорость в GPS ограничена, поэтому спутники не могут позволить передавать особо высокоточные данные. Если у вас в миллион раз больше пропускная способность сети, то данные могут быть гораздо более точными”, - говорят разработчики.
По его оценкам Хамфриса, в случае успеха, технология будет использовать мгновенные вычисления орбиты и времени для определения местонахождения пользователей с точностью до 70 сантиметров. Для сравнения, большинство систем GPS в смартфонах, часах и автомобилях имеют точность до нескольких метров.
Ключевым же преимуществом для военных является то, что такую навигацию будет значительно труднее заблокировать или обмануть. Мало того, что его сигналы намного сильнее, но и антенны для приёма сигнала в 10 раз более направленные, чем антенны GPS. Это означает, что будет легче уловить истинные спутниковые сигналы, чем сигналы-обманки.
Согласно расчетам Хамфриса и Яннуччи, их объединённая навигационная система сможет обеспечить непрерывное обслуживание 99,8% населения мира, используя менее 1% мощности нисходящей линии связи Starlink и менее 0,5% её энергетической ёмкости:
"Я действительно думаю, что это может привести к более надёжному и точному позиционированию, чем GPS. И если вам не нужно физически модифицировать спутники Starlink, это, безусловно, быстрый и простой вариант", - говорит Тодд Уолтер из лаборатории GPS Стэнфордского университета, который не принимал участия в исследовании.

Технология навигации не ограничивается только спутниками SpaceX. OneWeb также может служить в качестве навигационной системы, говорит Яннуччи, хотя Starlink сейчас и находится в более выигрышном положении.
Однако у такой навигации на низкой околоземной орбите есть и свои недостатки. Первоначальная группировка Starlink, как ожидается, не будет работать выше 60° широт, а это означает, что жители северных и южных широт могут не получить её преимущества, как и военные в любых арктических или антарктических регионах. Использование Starlink также означает использование более массивной и дорогой антенны, чем дешёвые чипы GPS, которые могут поместиться в любой смартфон и часы.
По этим причинам не все уверены в том, что группировка спутников на низкой околоземной орбите в скором времени сможет заменить традиционные спутники GPS. Противники новой технологии говорят, что давно рассмотрели этот подход и ни коммерчески, ни технически, это не имело смысла, поэтому они работали над независимой группировкой спутников для навигации и позиционирования.
Однако Яннуччи верит в возможности нового подхода: "В этой технологии есть потенциал, чтобы действительно изменить навигационные услуги во всём мире".

Работа Starlink в Германии - одобрена
Федеральное сетевое агентство (FNA), контролирующее телекоммуникационные компании в Германии, на этой неделе одобрило работу Starlink в стране.
Агентство выделило радиочастоты американской компании для предоставления спутникового доступа к сети Интернет.
"Мы создали законодательные требования по частоте, чтобы широкополосный доступ в Интернет можно было предлагать и в Германии", - сказал Finanzen News в пятницу Йохен Хоманн (Jochen Homann), глава регулирующего агентства страны. В связи с новизной сети Starlink регулирующее агентство заявляет, что выделение частот ограничено одним годом для внесения корректировок в долгосрочный документ разрешающий оказания услуги. SpaceX также получила разрешение на строительство наземных станций Starlink в Германии. Две станции уже строятся.
"Почти 20% частных домовладений в стране не имеют доступа к сети Интернет с надёжной скоростью. Если всё пойдет по плану, мы начнём с нового года оказывать услуги в Германии. Наша миссия - обеспечить быстрый доступ в Интернет в отдаленные уголки мира" - сказал ранее вице-президент SpaceX Ханс Кенигсманн (Hans Koenigsmann) в интервью немецкому агентству Wirtschaftswoche.
SpaceX стремятся предложить услуги Starlink по всему миру. В первую очередь в местах, где традиционный наземный Интернет ненадёжен и полностью отсутствует. Бета-тест Starlink в настоящее время предлагается в Канаде и северных штатах США. В 2021 году компания ожидает начало работы своего сервиса на основной части США, в некоторых странах Европы, и в Австралии.