Af Palle Vibe, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
I dag er små 2,5 milliarder mennesker tilsluttet internettet. Men det er kun en tredjedel af Jordens befolkning. Hen ved 4,6 milli-arder mennesker, hvoraf 90 procent bor i udviklingslandene, har ikke adgang til alle de fordele, som nettet kan tilbyde i form af information og samarbejde på tværs af kultur og landegrænser. Tilsvarende har cirka 85 procent af alle indbyggere i Vesten mobiltelefon, men kun 21 procent i udviklingslandene.
Årsagen er ofte politiske forhold, hvor befolkningen bliver forholdt muligheder for kommunikation helt eller delvis styret og censureret af landets regering eller regime. Men langt oftere skyldes dårlig dækning, at udbyderne ikke vil investere, hvad det koster at etablere netadgang i de fattige områder af verden, for det kan simpelthen ikke svare sig.
Fotosatellitter med internet
Men nu satser i hvert fald to af Vestens største it-giganter på at levere internet til alle områder på Jorden, og det skal ske ved hjælp af sværme af satellitter. Omkostningerne er frygtindgydende, men udsigten til indtjeningen ved at få to tredjedele flere kunder opvejer måske indsatsen.
Forrest går Google, der har taget initiativ til at opsende mindst 180 små højkapacitetssatellitter i relativ lav højde over Jorden og til en begyndelse har investeret 500 millioner dollar i det amerikanske satellitfirma Skybox Imaging, der har udviklet mini-satellitter til fotoovervågning med formidabel kapacitet i forhold til størrelse.
Skybox-satellitterne vejer kun omkring 100 kg, og det betyder reducerede opsendelsesomkostninger og dermed bedre økonomisk grundlag for at etablere et globalt netværk af internetsatellitter. Disse satellitter er Google nu i gang med at videreudvikle, så de også kan transmittere internetforbindelse, hvilket yderligere mindsker omkostningerne i forhold til at bygge dem fra bunden.
Disse satellitter er Googles seneste tiltag i den amerikanske teknologikæmpes forsøg på at levere internetforbindelser til områder, der ikke har en netadgang, og hvor befolkningen set fra Googles synspunkt derfor heller ikke kan købe digitale tjenester.
Elektronikken, der sørger for strømforsyning, navigering, kommunikation, varmestyring og billedprocession, fylder samlet som en telefonbog og bruger mindre end 100 watt strøm. Computerkredsene er af den nyeste,
højeffektive FPGA-processortyper (Field-Programmable Gate Array), som omfatter programmerbare logikkomponenter og programmerbare/rekonfigurerbare ledninger og databusser. Denne bestykning betyder alt i alt, at satellitterne er tyve gange mere kompakte end traditionelle fotosatellitter, der har en vægt på måske flere tusind kilo og fylder tilsvarende mere.
Til 3 milliarder mennesker
Satellitprojektet skal drives af det hollandske satellitselskab O3b Networks Ltd., som allerede er i gang med at opsende i alt 12 satellitter, der skal give internetadgang til regioner på begge sider af ækvator.
O3b (betegnelsen står for ”other 3 billion” og henviser til de resterende i hvert fald tre milliarder mennesker, der i dag står uden adgang til nettet) har allerede fået opsendt otte MEOS-satellitter (Medium Earth Orbit), der kredser i blot 8000 kilometers højde i modsætning til de langt større eksisterende geostationære kommunikationssatellitter, der hænger cirka 36.000 km ude i rummet og hele tiden står på samme sted i forhold til Jordens overflade.
Den kortere afstand til Jorden betyder, at de nye Skybox-satellitter ikke behøver så stor sendeeffekt, og de kan formidle transmissioner med blot 150 millisekunders signalforsinkelse, hvor de geostationære kommunikations-satellitter opererer med 600 millisekunders signalforsinkelse.
Desuden transmitterer de nye internet-satellitter med såkaldt ”beam-forming”, der retningsbestemmer signalerne og derved gør transmissionen sikrere.
Det er målet, at de 180 satellitter skal kunne dække 70 procent af jordoverfladen med internet med samme hastighed og stabilitet som fiberkabler. Netadgangen vil blive rettet mod områder, hvor markedet efter Googles opfattelse umiddelbart er modent til opdyrkning. Men projektet kan udvides efter behov, og antallet af satellitter kan vokse til det dobbelte. Foreløbig er Google klar til at investere 5 milliarder dollar, men prisen kan let løbe op.
Ifølge Roger Rusch, der er chef for satellit-industriens egen rådgivningsvirksomhed Telstra, kan prisen for Googles satellit-eventyr blive mangedoblet og måske ende helt oppe på 16-20 mia. dollar.
Sideløbende vil O3b Networks Ltd og Skybox fortsætte med at udvide deres allerede eksisterende satellitnetværk.
Bedre billeder til Google Maps
I første omgang er det angiveligt hensigten, at de kommende Skybox-satellitter primært skal medvirke til at levere ekstra gode billeder til Google Maps. Satellitterne kan optage videoer af op til 90 sekunders varighed med 30 bps, og opløsningen er høj nok til at registrere stort set alle begivenheder til lands og til vands. Google fremhæver, at det vil give mulighed for at optimere både godsruter og rejseruter og få overblik over fabriksanlæg og industrier fra luften.
Det lugter en smule af overvågning, men Google henviser til fordelene ved at kunne foretage lettere optælling af fly over lufthavne og antallet af skibe i trafikerede farvande og indsejlinger.
Men da satellitterne tilsyneladende kan dække alt, hvad der foregår på jordens overflade 24 timer i døgnet, vil de naturligvis også kunne bidrage til at forbedre den globale internetdækning.
Ud over de teknologiske og økonomiske udfordringer skal Google imidlertid også koordinere sine opsendelser med andre satellitoperatører, så de mange nye satellitter ikke kommer i vejen for hinanden. Og det kan der godt blive grund til, for en anden internet-gigant er også i gang med at søsætte et storstilet satellitprojekt.
Sværme af enheder i lav højde
Internetkonsortiet OneWeb med grundlæggerne Elon Musk og Greg Wyler (i øvrigt den selvsamme, der stiftede Ob3) i spidsen har lige så himmelstræbende satellit-visioner. OneWeb satellitprojektet (tidligere kendt som WorldVu) vil sende op mod 700 små satellitter op i lavt kredsløb og levere bredbåndsinternet til hele Jorden allerede fra 2019. OneWeb bakkes økonomisk op af Virgin Group og Qualcomm med 500 millioner
dollar, men også investorer som Airbus Group, Bharti Enterprises, Hughes Network Systems, Intelsat, Coca-Cola og Totalplay står klar med penge i kulissen.
Pengene skal gå til udvikling og konstruktion af såvel satellitter som jordstationer, der kan placeres på alt fra biler til hustage og fordele signalerne via blandt andet 3G, 4G, LTE og Wi-Fi. Disse operatører er klar og på plads i over 50 lande allerede, og modsat Googles planer om løbende og målrettet opdyrkning af udvalgte markeder vil OneWeb tilbyde internetadgang til alle med det samme.
Gennem samarbejde med IntelSat, der driver mange af de eksisterende geostationære kommunikationssatellitter, vil man udnytte fordelene ved egne satellitters velfungerende, men kortrækkende transmissionsegenskaber med de geostationære satellitters langt større dækningsområde. IntelSat er enig og har købt aktier i OneWeb for 25 millioner dollar.
De planlagte OneWeb-satellitter vil blive omkring en meter høje og veje i hvert fald 125 kg stykket. De var først designet til at skulle veje 110 kg – eller cirka det samme som Skybox’ fotosatellitter – men den nødvendige elektronik medførte en tungere opbygning.
Hen ved halvdelen af de planlagte satellitter skal kredse i en bane cirka 800 kilometer oppe. Denne position vil dog sandsynligvis senere blive sænket eller hævet til henholdsvis 800 og 950 kilometers højde.
Transmissionerne skal foregå i det specielle KU-bånd for satellitter. Det ligger mellem 12 og 18 GHz og vil kunne transmittere med 6 gigabit i sekundet. Antennen måler 36 x 16 centimeter og vil kunne levere internet med 50 megabit i sekundet. Satellitterne vil benytte sig af en teknologi kaldet ”progressiv pitch”, hvor de er vinklet, så de undgår at interferere med de geostationære kommunikationssatellitter.
En væsentlig fordel for OneWeb er, at firmaet som eneste satellitproducent har opnået licens fra den Internationale Telekommunikationsunion til at etablere et satellitnetværk, som udnytter KU-båndet uden at kredse i geostationær bane. Tilsammen skal de 700 satellitter kunne levere en båndbredde på 10 terabit pr. sekund, hvilket ifølge OneWeb kan sammenlignes med moderne fibernet.
De mange satellitter skal bygges af den kendte producent af luftfartøjer Airbus, der begyndte som et konsortium af rumfartsfabrikker, men i dag mest forbindes med store passagerfly som Airbus 320 og 380. Virksomheden beskæftiger over 63.000 mennesker fordelt på 16 fabrikker i fire lande, men er bestemt ikke ukendt med produktion af satellitter, idet koncernen står bag 80 af de satellitter, der allerede er i kredsløb over Jorden.
I kontrakten forudsættes det, at de bestilte satellitter skal leveres i et hidtil uset tempo. Airbus oplyser, at produktionen formentlig vil kunne nå op på fire satellitter om dagen, og det skal sammenlignes med, at det ikke hidtil er lykkedes nogen bare at bygge en enkelt satellit på under en uge. Airbus vil bygge de første 10 enheder i Frankrig og derefter rykke produktionen til en nyoprettet fabrik i USA, hvor masseproduktionen skal foregå.
Der har været nogen spekulation om, hvordan de mange satellitter skal sendes op. Men nu er det officielt, at opsendelsen skal ske i samarbejde med de to navnkundige rumfartsfirmaer Arianespace og Virgin
Galactic. OneWeb har aftale med Arianespace om opsendelse af 21 satellitter med Soyuz raketter fra 2017. Derefter er det aftalen at opsende yderligere i alt otte satellitter mere som en slags reserver.
Virgin Galactic skal til gengæld medvirke i opsendelse af 39 andre OneWeb-satellitter med opsendelsesfartøjet LauncherOne. Disse rumfærgelignende luftfartøjer vil kunne bringe satellitterne op i 1200 kilometers højde over Jorden og lade dem gå i kredsløb i forskellige faste baner.
Bliver de to stort anlagte projekter til virkelighed, bliver der tre vindere. Både Google og OneWeb vil naturligvis komme til at tjene milliarder, men vinder bliver også de to tredjedele af Jordens befolkning, der i dag står uden mulighed for at kunne koble sig på nettet og måske også har mistet troen på, at de nogensinde vil kunne komme til det.
Med et så stort antal satellitter og andre rumfartøjer i kredsløb om Jorden i relativt lave baner, der i forvejen er ved at være overfyldte, er det vigtigt, at de internationale rumfartsmyndigheder har klare retningslinjer for deres videre skæbne, når de er udtjente. En løsning kunne være et ”kirkegårdsbælte”, som længe har været i anvendelse til udtjente kommunikationssatellitter.
Der er blevet overvejet adskillige andre løsninger, men stadig er der ingen samlet myndighed, der pålægger satellitejere at fjerne deres udtjente satellitter. Derfor arbejder man nu med planer om at indføre en slags licens, der omfatter én opsendelse og én tilhørende nedtagning. Satellit-operatører bliver på den måde pligtige til først at fjerne en satellit, før de kan få tilladelse til at opsende en ny. Alternativt kan de udtjente satellitter og andre objekter muligvis indfanges og enten fjernes helt eller genbruges delvis. Satellitter i lave baner skal endvidere udformes, så de falder ind i Jordens atmosfære inden 25 år, efter at de bliver taget ud af drift.
Ifølge Verdensbanken betyder 10 procent bedre adgang til internettet for et land op mod 1,4 procent forøgelse af landets brutto-nationalprodukt. Men en afgørende faktor er naturligvis prisen. Hvis der overhovedet er internetadgang, koster en typisk forbindelse i en afrikansk landsby omkring 2000 danske kroner om måneden for 1 Mbit/sek., hvilket er 10 gange så meget, som vi betaler i Danmark.
For at få prisen ned, arbejder man nogle steder lokalt med udstyr, der er tilsluttet en 20 meter høj antenne og er drevet af solenergi og genopladelige batterier. Sådanne små hotspots vil have stor fordel af at kunne koble sig på et af de kommende, verdensomspændende satellitnetværk.
[themepacific_accordion_section title="Fakta"]
De to hovedaktører
[/themepacific_accordion_section][/themepacific_accordion]