Il 2022 di Starlink
Il 2022 è stato un anno particolarmente importante per la costellazione progettata, costruita, lanciata e gestita da SpaceX. Tra nuove antenne e servizi, il servizio si è esteso a tutti i continenti, dimostrandosi utile in contesti operativi complicati e di interesse per la sicurezza nazionale.
Le nuove antenne
Introdotte alla fine del 2021, le nuove antenne si presentano squadrate (50 cm × 30 cm per 4,2 kg) anziché circolari (58,9 cm di diametro per 7,3 kg). Il cambio di forma e il conseguente alleggerimento hanno permesso a SpaceX di ridurre il costo di produzione per unità. La nuova versione, chiamata anche Dishy Mcflatface, porta alcuni miglioramenti per l’uso esterno: è ora impermeabile e resistente a un più ampio range di temperature (da –30°C a 50°C).
Le nuove antenne dispongono di un router MU-MIMO, in grado di trasmettere dati simultaneamente attraverso tre bande ad altrettanti dispositivi senza incappare in congestionamento. Si tratta di un miglioramento rispetto al router 2×2 della versione precedente.
La nuova antenna è stata poi declinata in diverse configurazioni. A quella standard, ideata per utenti residenziali e l’utilizzo quotidiano (videochiamate, giochi online o streaming video), è stata affiancata quella ad alte prestazioni, in versione fissa per l’uso in movimento e in versione orientabile per le aziende. Queste ultime due sono in grado di connettersi a più satelliti.
Servizio business, RV, marittimo e in aereo
Nel corso del 2022 SpaceX ha introdotto la versione business del servizio, pensata per le aziende con un elevato volume di dati. In questa versione le prestazioni sono raddoppiate grazie alle antenne con un guadagno maggiore e le velocità di download si dovrebbero attestare intorno ai 350 Mb/s.
L’azienda ha però risposto anche a una specifica esigenza del mercato americano: molte persone negli Stati Uniti affrontano lunghi viaggi per raggiungere familiari o andare in vacanza e spesso attraversano zone in cui la connettività è scarsa o non costante. Per ovviare a questo problema è stata progettata un’antenna apposita, ad alte prestazioni, in grado di permettere l’installazione sui veicoli e utilizzare il servizio in movimento.
SpaceX ha anche avviato una versione marittima, con possibilità di pagare il servizio quando in uso, nella quale la velocità raggiunta dovrebbe raggiungere i 350 Mb/s in download.
Per fare un confronto sulle prestazioni, a bordo delle navi da crociera di Royal Caribbean l’azienda VOOM permette di avere una connessione variabile tra gli 0,2 Mb/s e i 5 Mb/s. Pur trattandosi di un servizio in condivisione con migliaia di altri utenti, il salto di qualità promesso da SpaceX è impressionante. E proprio Royal Caribbean ha firmato un contratto con SpaceX per fornire connettività internet tramite Starlink a partire dal 2023 a bordo delle proprie imbarcazioni.
Prima di essere commercializzato, il servizio è stato testato in anteprima sulle piattaforme autonome su cui rientrano i booster dei Falcon 9: per chi negli ultimi anni ha seguito i lanci di SpaceX ricorderà come i video degli atterraggi avessero una qualità molto bassa o non fossero disponibili a causa della significativa distanza della chiatta dalle stazioni di terra. Al progressivo aumento dei satelliti Starlink in orbita la qualità dei video è migliorata al punto tale da non subire interruzioni nemmeno durante le concitate manovre di atterraggio del razzo.
Da un documento pubblicato da SpaceX è possibile notare come prima dell’utilizzo di Starlink la connettività internet fosse una delle principali voci di spesa per la flotta marittima. Il canone mensile superava i 165.000 $ per 25 Mb/s sia in download che in upload, ma, a causa della significativa mole di dati generati dai veicoli (diverse centinaia di GB), l’azienda incorreva in costi extra regolarmente. Come detto, i team hanno usufruito di una licenza sperimentale che ha permesso di ridurre del 95% la latenza, portandola a 50 ms e del 70% i costi, intorno a 50.000 $/mese. L’utilizzo di Starlink poi non si è però limitato al solo uso per le droneship e le imbarcazioni, ma anche per i membri dell’equipaggio, che hanno potuto quindi trascorrere i periodi in mare con la possibilità di videochiamare i familiari con una connessione più stabile.
La commercializzazione del servizio non si è però fermata al mare, ma ha raggiunto anche gli aeroplani. In questa variante SpaceX ha affermato di essere in grado di fornire fino a 350 Mb/s per ogni velivolo, supportando accessi multipli. La possibilità di avere connettività a bordo non è di certo una novità nel settore: esistono da diversi anni compagnie aeree che forniscono una connessione Wi-Fi a bordo, soprattutto nelle prime classi, ma la qualità e la velocità raggiunte non sono paragonabili rispetto alle promesse di Starlink. I primi voli si sono svolti nel corso di queste settimane, ma per una maggior diffusione del servizio si dovrà probabilmente aspettare la fine del 2023, qunado verranno approvati i regolamenti necessari all’utilizzo.
Prezzo, utenti e copertura
Nonostante il 2022 abbia visto nella vita quotidiana un generale aumento dei prezzi, in Italia il canone mensile per il servizio residenziale è sceso da 99 € a 50 €, così come il costo dell’hardware, da 499 € a 450 €. La versione camper, nota anche come RV (recreational vehicle), ha un costo hardware identico alla versione residenziale, ma uno mensile di 85 € con la possibilità di sospendere l’abbonamento in funzione dei viaggi intrapresi. Il prezzo per il servizio business è invece stato fissato a 475 €/mese e circa 2400 € di hardware, con un limite giornaliero all’utilizzo di dati fino a 3 TB. Il data cap è stato tuttavia introdotto per tutti gli utenti e fissato a 1 TB/giorno: la ragione è da imputare al non completamento della costellazione, che impedisce nelle ore di punta di avere le massime velocità a causa del congestionamento della rete.
In merito agli utenti, invece, la crescita è andata di pari passo con l’espansione in nuovi mercati. Durante la Satelllite Conference svoltasi a marzo, il vicepresidente del reparto vendite di Starlink Jonathan Hofeller aveva comunicato che gli utilizzatori di Starlink fossero circa 250.000. Già a maggio alcuni documenti della Federal Communications Commision (FCC) indicavano in circa 400.000 il numero di persone che avevano sottoscritto un abbonamento al servizio. A dicembre gli utilizzatori erano più che raddoppiati, superando il milione.
Come detto in apertura, il servizio è disponibile in tutti e sette i continenti, Antartide inclusa. Tutta l’Europa, il Canada, gli Stati Uniti d’America, il Messico, la Nuova Zelanda, il Giappone, il Brasile e l’Australia sono coperte dal servizio, mentre in molti Stati sudamericani, asiatici e africani il servizio verrà attivato nel corso del 2023. La versione marittima di Starlink invece è si estende di diverse miglia nautiche dalla costa, con l’eccezione del mar Mediterraneo, totalmente coperto.
Particolarmente importante è stato anche l’utilizzo di Starlink su terreni di scontro internazionale. SpaceX ha infatti donato diverse decine di migliaia di terminali Starlink all’Ucraina permettendo alla popolazione di poter comunicare nonostante i danni inflitti alle infrastrutture di comunicazione nell’ambito dell’invasione dell’Ucraina da parte della Russia. Stando ad alcune dichiarazioni di Elon Musk risalenti a ottobre, il servizio è costato circa 80 milioni di dollari alla compagnia, raggiungendo i 120 milioni per tutto il 2022. Sempre dalle previsioni di SpaceX è risultato che il costo per tutto il 2023 sarebbe stato intorno ai 400 milioni di dollari. La consistenza di queste cifre molto alte ha portato l’azienda a chiedere che fosse il Pentagono a finanziare l’intero servizio. Eventuali decisioni in merito non sono state comunicate da nessuna delle parti interessate, ma da alcuni documenti ottenuti dalla CNN si è evinto che la maggior parte dei circa 24.000 terminali donati fino a ottobre fossero stati pagati interamente o parzialmente dagli Stati Uniti o da altre nazioni. Inoltre anche la connettività fornita, stimata da SpaceX in 4.500 dollari mensili per terminale, è stata coperta al 30% da contributi di altri paesi in favore dell’Ucraina. Tra i vari paesi finanziatori troviamo la Polonia, gli Stati Uniti, il Regno Unito e altre organizzazioni non governative.
La rapida fornitura dell’hardware è stata possibile grazie a un lavoro preparatorio di circa sei settimane instaurato nell’ambito dell’espansione del servizio all’Europa orientale.
Starshield e seconda generazione
Sin dai primi abbozzi riguardanti Starlink, molti esperti del settore avevano individuato nell’elevato numero di satelliti una delle armi a doppio taglio della costellazione: se da un lato uno dei problemi principali riguarda la gestione in orbita e la minimizzazione del rischio di collisioni, dall’altro la capillare copertura globale permette l’accesso ad ogni punto della Terra quasi istantaneamente. Sebbene quindi Starlink sia sempre stato presentato come un servizio ad uso civile (anche l’utilizzo nel contesto della guerra in Ucraina è di comunicazione tra reparti armati), l’interesse è cresciuto anche nel mondo militare.
Nel dicembre 2022, senza il rilascio di alcun comunicato stampa in merito, SpaceX ha così lanciato starshield. Si tratta di una versione per la sicurezza nazionale della costellazione con comunicazione laser intersatellite, capacità di ospitare payload classificati e processare i dati ottenuti in base alle richieste del governo. Nonostante il servizio sia stato solo presentato e diventerà attivo probabilmente nel 2023 o 2024, alcuni esemplari di test sono già stati lanciati: degli appassionati avevano notato alcuni satelliti Starlink diversi durante i lanci Globalstar-FM (a giugno) e Transporter-3 (a gennaio). Difficilmente però ci saranno informazioni esaustive su questa nuova declinazione della costellazione a causa del ruolo nella sicurezza nazionale.
Maggiori dettagli sono invece stati rivelati da parte di Elon Musk nel corso dell’anno per quanto riguarda la seconda generazione di satelliti, chiamata V2 e lanciata da Starship.
I satelliti peseranno circa 3 volte tanto (1,2 tonnellate) rispetto alla versione 1.5 e saranno circa 5 volte più grandi, con un’efficienza stimata nel doppio. Saranno dotati di un’antenna phased array tra le più avanzate al mondo, con capacità nella banda Ka migliorate e in grado di permettere chiamate e messaggi in alcune aree remote del mondo, grazie alla partnership tra SpaceX e T-Mobile. Le dimensioni sono significative, circa 5 o 6 metri di raggio, e richiederanno uno “spacchettamento”, da cui l’impossibilità di essere installati nel fairing di un Falcon 9. Tuttavia, le tempistiche incerte sulla prontezza di Starship hanno spinto SpaceX a progettare una versione ridimensionata e in grado di essere lanciata con un Falcon 9.
Il 28 dicembre 2022 è infatti partito quello che potrebbe essere il primo lotto (Group 5-1) di satelliti della seconda generazione. Il condizionale è dovuto al fatto che nonostante il sito di SpaceX menzioni che si tratti di esemplari migliorati, il numero (54) fa presumere che la massa sia molto simile agli attuali V1.5 e che quindi possano non essere della nuova generazione.
In merito alla distribuzione in orbita, i più recenti documenti presentati alla FCC mostrano che ci saranno 29.988 satelliti tra i 340 km e i 614 km, dei quali i due terzi (19.440) saranno tra i 340 km e i 360 km, il restante terzo (10.080) tra i 525 km e i 535 km e 468 satelliti in orbita retrograda tra i 604 km e i 614 km. I piani di SpaceX prevedono il completamento di ogni piano orbitale a ogni lancio: verranno portati quindi in orbita circa 110–120 satelliti per volta, più del doppio rispetto agli attuali 54 a bordo di un Falcon 9.
Per ora la Federal Communications Commission ha permesso un iniziale lancio di 7.500 satelliti nelle tre shell a 525 km, 530 km e 535 km e si riserva la possibilità di autorizzare i restanti 22.500 in un futuro prossimo.
| Altitudine (km) | Inclinazione (°) | Piani orbitali | Satelliti per piano | Satelliti totali |
|---|---|---|---|---|
| 340 | 53 | 48 | 110 | 5 280 |
| 345 | 46 | 48 | 110 | 5 280 |
| 350 | 38 | 48 | 110 | 5 280 |
| 360 | 96,9 | 30 | 120 | 3 600 |
| 525 | 53 | 28 | 120 | 3 360 |
| 530 | 43 | 23 | 20 | 3 360 |
| 535 | 33 | 28 | 120 | 3 360 |
| 604 | 148 | 12 | 12 | 144 |
| 614 | 115,7 | 18 | 18 | 324 |
I numeri
Dai primi documenti presentati da SpaceX alla FCC è noto che la costellazione sarebbe stata suddivisa in cinque gusci orbitali. Allo stato attuale per il completamento della costellazione dovrebbero mancare circa 25 lanci.
| Guscio | Previsti | Lanciati | Altezza (km) | Inclinazione (°) | Piani orbitali | Per piano | Note |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.584 | 1.478 | 550 | 53 | 72 | 22 | Copertura: 52° N – 52° S |
| 2 | 720 | 49 | 570 | 70 | 36 | 20 | |
| 3 | 348 | 187 | 560 | 97,6 | 6 | 58 | Shell a più bassa priorità |
| 4 | 1.584 | 1.570 | 540 | 53,2 | 72 | 22 | |
| 5 | 172 | 54 | 560 | 97,6 | 4 | 43 |
Nota: i dati sono aggiornati al 19 dicembre 2022.
Come si può vedere nei grafici seguenti, aggiornati al 28 dicembre 2022, il numero di satelliti lanciati ogni anno è aumentato costantemente, passando dai due satelliti di test del 2018 ai 1685 del 2022. Conseguentemente il numero di lanci è aumentato, raggiungendo i 34 nel corso del 2022: per SpaceX si tratta di oltre il 50% dei lanci complessivi (60), a conferma dell’importanza della costellazione nei piani economici dell’azienda.
Se si osservano i booster utilizzati, è possibile notare come in molte missioni Starlink il numero di voli effettuati fosse significativo: dal momento che la costellazione è prodotta e gestita internamente da SpaceX e non da un cliente terzo, l’azienda ha deciso di utilizzare queste missioni per verificare i limiti al numero di voli che ogni vettore era in grado di sostenere. In quanto al numero di satelliti portati in orbita, SpaceX ha cercato di massimizzare il carico in modo tale da permettere il recupero del vettore, che è sempre avvenuto sulle chiatte stazionate nell’oceano. La media dei satelliti a bordo nei primi lanci era di 60 satelliti, mentre per le missioni di riempimento del quarto guscio circa 54. Soltanto nel corso delle missioni Transporter, missioni periodiche di rideshare con diverse decine di microsatelliti, erano presenti meno satelliti, che sono anche diventati i primi in orbita polare.
| Booster | Missioni Starlink supportate | Voli Starlink | Satelliti portati in orbita |
| 1038 | PAZ & Microsat-2a, Microsat-2b | 1 | 2 |
| 1048 | Starlink 1 Starlink 5 | 2 | 120 |
| 1049 | Starlink Demo (0.9) Starlink 2 Starlink 7 Starlink 10 Starlink 15 Starlink 17 Starlink 25 Starlink Group 2-1 | 8 | 469 |
| 1051 | Starlink 3 Starlink 6 Starlink 9 Starlink 13 Starlink 16 Starlink 21 Starlink 27 Starlink Group 4-4 Starlink Group 4-12 Starlink Group 4-22 | 10 | 575 |
| 1052 | Starlink Group 4-10 Starlink Group 4-18 Starlink Group 4-20 & Varuna-TDM | 3 | 152 |
| 1056 | Starlink 4 | 1 | 60 |
| 1058 | Starlink 12 Transporter 1 (Dedicated SSO Rideshare) Starlink 20 Starlink 23 Starlink 26 Starlink Group 4-1 Starlink Group 4-8 Starlink Group 4-17 Starlink Group 4-21 Starlink Group 4-2 & BlueWalker 3 Starlink Group 4-37 | 11 | 535 |
| 1059 | Starlink 8 Starlink 19 | 2 | 118 |
| 1060 | Starlink 11 Starlink 14 Starlink 18 Starlink 22 Starlink 24 Transporter 2 (Dedicated SSO Rideshare) Starlink Group 4-3 Starlink Group 4-6 Starlink Group 4-9 Starlink Group 4-14 Starlink Group 4-19 | 11 | 553 |
| 1061 | Starlink Group 4-7 Starlink Group 3-3 | 2 | 58 |
| 1062 | Starlink Group 4-5 Starlink Group 4-16 Starlink Group 4-25 Starlink Group 4-27 Starlink Group 4-36 Starlink Group 5-1 | 6 | 316 |
| 1063 | Starlink 28 Starlink Group 4-11 Starlink Group 4-13 Starlink Group 3-1 Starlink Group 3-4 Starlink Group 4-31 | 6 | 308 |
| 1067 | Starlink Group 4-34 | 1 | 54 |
| 1069 | Starlink Group 4-23 | 1 | 54 |
| 1071 | Starlink Group 3-2 Starlink Group 4-29 | 2 | 98 |
| 1073 | Starlink Group 4-15 Starlink Group 4-26 Starlink Group 4-35 | 3 | 157 |
Piani futuri e competitor
Il 2023 sarà molto probabilmente come il 2022 in termini di lanci e satelliti immessi in orbita: SpaceX, oltre agli obblighi legali nei confronti della FCC, ha anche intenzione di terminare il prima possibile la costellazione per risolvere i problemi di congestionamento della rete ed espandersi ulteriormente, aumentando così le entrate economiche. Ovviamente le caratteristiche della seconda generazione permetteranno un significativo miglioramento nelle prestazioni generali, ma tutto dipenderà dalla prontezza di Starship. Le tempistiche quindi sono al momento incerte, ma è probabile che nel 2024 ci saranno i primi esemplari in orbita.
Sul lato dei competitor invece ci sono state delle significative notizie. Kuiper, la costellazione progettata da Amazon, ha siglato un accordo con quattro aziende per il lancio dei propri satelliti: United Launch Alliance avrà 38 lanci con il Vulcan 6 e 9 con l’Atlas V, Arianespace 18 lanci con Ariane 6 e Blue Origin con 12 lanci con New Glenn, con l’opzione di altri 15. La quarta azienda selezionata era ABL, che avrebbe lanciato due satelliti prototipo con il suo vettore RS1. I ritardi nella costruzione del razzo hanno spinto però l’azienda a spostare i due satelliti a bordo del volo inaugurale di Vulcan, che vedrà come payload principale il lander lunare Peregrine.
Se Project Kuiper non è ancora stata lanciata, l’altra grande costellazione di satelliti attiva è quella di OneWeb, che dopo la richiesta di fallimento e il salvataggio da parte del governo britannico e di un gruppo industriale indiano, ha ripreso i lanci. L’invasione russa in Ucraina e la conseguente imposizione di sanzioni hanno impedito all’azienda di consegnare i satelliti in Russia e utilizzare il razzo Sojuz per il lancio. OneWeb si è quindi dovuta rivolgere al mercato americano e indiano, siglando un accordo di lancio con SpaceX e ISRO per la fornitura di servizi di lancio. Il primo lancio è già avvenuto l’8 dicembre e ha visto il successo della missione a bordo di un Falcon 9.
Nonostante quindi si tratti a tutti gli effetti di un competitor, SpaceX è riuscita a proporre evidentemente condizioni economiche e di cadenza di lancio ottimali per OneWeb e sebbene sia stata esclusa dall’accordo iniziale con Amazon, è stata comunque presa in considerazione. I responsabili del progetto hanno dichiarato di essere pronti a discutere con SpaceX per l’utilizzo del Falcon Heavy o addirittura di Starship per il completamento della costellazione.
Fonte: ForumAstronautico.it, wikipedia, starlink.com.
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