الاتصال بالفضاء: كيف ستوفر الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إنترنت سريع لجميع سكان الأرض

قرص العسل مقابل رفيق

أولاً، دعونا نتعرف على كيفية عمل الاتصالات الخلوية. تخيل عمل مشغلي الهاتف:

لقد تلقوا مكالمة، اكتشفوا الرقمالاتصالات، وجدت المقبس المطلوب على المفتاح، وإذا لم يكن مشغولاً، قم بتوصيل مأخذين يتوافقان مع أرقام المحاورين بسلك. تعمل الاتصالات الخلوية بنفس الطريقة، ولكن بدلا من الفتيات الصديقات هناك محطات أساسية. يتلقون إشارة من الجهاز، ويكتشفون المكان الذي يجب إرسالها فيه، ويجدون المحطة الأقرب إلى ذلك الموقع. هناك، تقوم وحدة التحكم بتخصيص قناة مجانية للاتصال. إذا كانت المحطة محملة بشكل زائد، فلن يتم إنشاء الاتصال. واجه العديد من الأشخاص هذا الموقف عشية رأس السنة الجديدة: يقوم آلاف المستخدمين بالاتصال بأحبائهم في نفس الوقت و"يحتلون" جميع قنوات المحطات الأساسية.

كل محطة أساسية لها مساحة محدودةأغطية. ولضمان عدم انقطاع الإشارة، يجب أن تتقاطع هذه المناطق. لذلك، يتم تقسيم المناطق التي يتم خدمة المشتركين فيها إلى خلايا سداسية تشبه أقراص العسل. يتم وضع محطة أساسية في كل زاوية ومتصلة بكابل الألياف الضوئية المركزي.

مد الكابلات وبناء البرج -المشاكل الرئيسية للاتصال الخلوي. يعد تركيب المعدات في المناطق التي يصعب الوصول إليها أمرًا غير مريح وغير مربح في كثير من الأحيان. لذلك ، لا يوجد اتصال خلوي في العديد من الأماكن على الأرض. في روسيا ، بأراضيها الشاسعة ، تعتبر قضية عدم المساواة الرقمية مهمة للغاية: في عام 2014 ، أصدرت الحكومة مرسومًا يقضي بضرورة توفير خدمات الاتصالات الشاملة حتى للمناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة.

اتصالات الأقمار الصناعية تحل هذه المشكلة.يستقبل القمر الصناعي إشارة من محطة أرضية ويبثها إلى كائنات أخرى في منطقة التغطية. نطاق الأقمار الصناعية أكبر من نطاق المحطات القاعدية ، وفي الفضاء ، يمكن وضع الأجهزة في أي مكان - حتى فوق المحيطات أو مناطق التربة الصقيعية. شبكة الأقمار الصناعية العالمية (وهو ما تقوم به Starlink) هي أفضل فرصة لتوفير الاتصالات في جميع أنحاء الأرض.

لكن هناك صعوبات هنا أيضًا.الإشارة من الأقمار الصناعية ليست مستقرة جدًا حتى الآن ، ولاتصال عالي الجودة من الضروري استخدام ليس فقط هوائيات كبيرة ، ولكن أيضًا أجهزة متطورة لقمع الضوضاء والتداخل. تتأثر الاتصالات الساتلية بشدة بالطقس والتأثيرات الجوية أكثر من الاتصالات الخلوية. بالإضافة إلى ذلك ، يعد الاتصال الخلوي أكثر ملاءمة للاستخدام أثناء التنقل. تتطلب الأقمار الصناعية تركيب معدات ثابتة لتلقي إشارة ، وعلى الرغم من وعود Starlink بتطوير نظام متنقل لإرسال واستقبال الإشارة ، إلا أنه من غير المعروف مدى جودة أدائها عندما يتحرك المستخدم بالقطار أو في مترو الأنفاق.

ينمو سوق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في جميع أنحاء العالم. يؤدي Starlink

ينمو سوق الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في روسيا باستمرار.2020 لم يكن استثناءً: مقارنة بعام 2019 ، كان النمو 9٪. الشركات الرئيسية المشاركة في الإنترنت عبر الأقمار الصناعية هي konnect و Gazprom Space Systems و RTKomm. قد تظهر شركة جادة أخرى في عام 2021. ستبدأ روسيا في نشر كوكبة من الأقمار الصناعية ضمن برنامج الاتصالات العالمي اسفير. للقيام بذلك ، يخططون للجمع بين نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية GLONASS وأنظمة استشعار الأرض عن بعد وأنظمة الاتصال عبر الأقمار الصناعية Express-RV و Gonets. يريدون إطلاق المشروع بحلول عام 2030.

تظهر المشغلين العالميين أيضًا في روسيانتائج جميلة. إيريديوم ، مشغل الأقمار الصناعية الوحيد الذي يتمتع بتغطية 100٪ على الأرض حتى الآن ، يخدم أكثر من 6000 مستخدم و 79000 جهاز إنترنت الأشياء.

من المحتمل أن إكمال Starlink Mission 28 لا يزالسوف تحفز نمو سوق الاتصالات الفضائية وتغيير توزيع القوات. يعمل العديد من المشغلين الآن في منطقة محدودة فقط - على سبيل المثال ، في بلد واحد فقط - ويقدمون خدمات متخصصة (تخدم إنترنت الأشياء الصناعي). سيوفر نظام Starlink اتصالات الأقمار الصناعية في جميع أنحاء الأرض لجميع المستهلكين. يمكن أن يتنافس Iridium مع شركة Elon Musk ، ولكن بالنظر إلى حجم المشاريع ، فمن المرجح أن تتولى Starlink زمام المبادرة. تستخدم كوكبة إيريديوم 82 جهازًا فقط ، وتضم "الطبقة" الأولى من نظام ستارلينك 1635 قمراً صناعياً. ومع زيادة عدد المكررين ، تزداد جودة واستقرار الاتصال.

التطبيقات: تتبع الحيوانات النادرة ، توصيل اللقاح والإنترنت في المناخات القاسية

يمكن تقدير مزايا الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في الوقت الحالي.فهي ، على سبيل المثال ، تستخدم لتطوير المناطق التي يصعب الوصول إليها مثل القطب الشمالي. هذه منطقة مهمة لاقتصاد البلاد ، حيث توجد رواسب من الفحم والنفط والغاز والماس والخامات. ستساعد البنية التحتية الجديدة في استكشاف المنطقة وتشغيل الشركات. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في منطقة القطب الشمالي العديد من المستوطنات البعيدة عن بعضها البعض وعن المدن الكبيرة ، والتي لا يستطيع سكانها حتى طلب المساعدة. بسبب الظروف المناخية القاسية ، من المستحيل بناء محطات وتشغيل الكابلات هناك. لذلك ، فإن الأقمار الصناعية هي الخيار الوحيد المتاح.

تستخدم الاتصالات الساتلية بنشاط فيإنترنت الأشياء الصناعي. غالبًا ما يتم نقل البيانات من مناطق نائية ، حيث يحدث التعدين على سبيل المثال. لا يمكن توصيل المعلومات واستلامها من هذه المناطق إلا بمساعدة الأقمار الصناعية. نظرًا لتطور خدمات تفاعل الآلة ، يجب تبادل الإشارات بسرعة كبيرة. في بعض الأحيان يتم نقل المعلومات من طائرة بدون طيار إلى أخرى ، أو إرسالها على متن سفينة في أعالي البحار. في مثل هذه الحالات ، لا يمكن استخدام الكابلات المادية.

يمكن أن تكون أمثلة على استخدام اتصالات الأقمار الصناعيةوجدت في علم البيئة. في المحميات الطبيعية ، تُستخدم أجهزة تعقب ذوي الياقات البيضاء لتتبع الحيوانات التي تم إطلاقها في بيئتها الطبيعية. تستخدم شركة بريتيش بتروليوم طائرات Flylogix بدون طيار والاتصالات عبر الأقمار الصناعية لجمع البيانات حول تلوث غاز الميثان الساحلي. من المحتمل أن تساعد الأقمار الصناعية في البحث عن بؤر حرائق الغابات واستعادة الاتصال بعد الكوارث الطبيعية.

اتصالات الأقمار الصناعية تساعد في القتالانتشار COVID-19. تعاونت Iridium مؤخرًا مع Swoop Aero لإيصال اللقاح إلى مناطق نائية من العالم. تسمح لك أنظمة إيريديوم بمراقبة موقع وحالة عبوات الأدوية.

مستقبل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية: 1.5 مليار شخص متصل بالإنترنت في المناطق النائية من الأرض

الاتصالات الساتلية تكتسب زخما فقط.ستكون شركات التعدين قادرة على إقامة اتصال عن بعد بين المواقع والمكاتب المختلفة. لن يضطر المتخصصون إلى الذهاب إلى النقطة المهمة في حالة حدوث عطل أو ، إذا لزم الأمر ، توجيه فريق جديد من المتخصصين. يمكن أن تكون جميع الاستشارات قائمة على الفيديو.

الشيء نفسه ينطبق على الأعمال:أينما كان الإنتاج أو المستودع ، تتم مراقبة جميع مراحل العمل مع المنتجات باستخدام أدوات إنترنت الأشياء في الوقت الفعلي. سيصبح إدخال المراقبة بالفيديو عن بعد للتحكم في عمل الشركات في متناول الجميع. أخيرًا ، ستساعدك الأقمار الصناعية على القيام بأعمال تجارية في المناطق التي يصعب الوصول إليها. في الوقت نفسه ، فإن نظام الأقمار الصناعية قادر على نقل البيانات بشكل أسرع من النظام الخلوي. الآن السؤال الرئيسي هو إنشاء تفاعل بين الأجهزة وضمان الاتصال دون تدخل.

الاتصالات الساتلية هي الأداة الرئيسية في المعركة ضدتقسيم رقمي. اليوم ، لا يستطيع 60٪ من سكان العالم الوصول إلى الإنترنت عالي السرعة ، ولا يستطيع 1.6 مليار شخص استخدام شبكة الهاتف المحمول. بفضل الأقمار الصناعية ، ستصبح اتصالات الإنترنت والهاتف المحمول على الأرض بلا حدود.

لكن هذا لا يعني أننا نشاهد غروب الشمسالعصر الخلوي. الاتصالات الساتلية أقل استقرارًا ويمكن التنبؤ بها ويمكن الوصول إليها. ينمو مشغلو الهواتف المحمولة باستمرار ويطورون ويقدمون المزيد والمزيد من الحلول المربحة والمريحة. لذلك ، في المستقبل ، سيكون لدى المستخدمين ضعف عدد الفرص ، ونوع الاتصال ، على الأرجح ، سيختار العملاء لمهمة محددة.

أيضا ، من المحتمل أن يكون الجزء الفضائيتتكامل مع التقنيات الأخرى لتوسيع قدرات معيار 5G. يمكن استخدام الأقمار الصناعية لإنشاء تكوين هجين. وستتألف من بنى تحتية للبث والنطاق العريض توفر خدمات 5G للمستخدمين. ونتيجة لذلك ، سيكون من الممكن تحقيق اتصال عالمي "لكل شيء ، دائمًا وفي كل مكان."

ليقرأ بالإضافة إلى ذلك

شاهد هجومًا كثيفًا بطائرة بدون طيار تحمل طنًا من الأسلحة

لم يتمكن العلماء من اصطياد ثعلب رامبو لمدة ثلاث سنوات. يمنع الحيوانات النادرة من إطلاقها في الغابة

سفينة فضاء على بعد عدة كيلومترات: كل ما هو معروف عن مشروع الصين الجديد