Warum Milliardäre Satelliten in „LEO“ werfen: QuickTake

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Nahezu 3 Milliarden Menschen haben das Internet noch nie genutzt, und die Milliardäre Elon Musk und Jeff Bezos sind auf einer Mission, die die digitale Kluft verringern könnte. Die beiden Unternehmer konkurrieren darum, Tausende von Kleinsatelliten zu starten, die im sogenannten Low-Earth-Orbit (LEO) um die Erde flitzen sollen. Sie können verwendet werden, um Orte zu verbinden, die für bodengebundenes Breitband zu abgelegen sind oder durch Naturkatastrophen oder Konflikte abgeschnitten wurden. Die Technologie wurde in der Ukraine auf Herz und Nieren geprüft, wo das Starlink-System von Musk dazu beitrug, Zivilisten und das Militär online zu halten, nachdem die russischen Streitkräfte einmarschiert waren. Aber die Kolonisierung dieses besonderen Teils der Erdatmosphäre ist mit hohen Anlaufkosten sowie komplexen und potenziell gefährlichen Herausforderungen verbunden.

Die meisten LEO-Satelliten kreisen in einer Höhe von 500 bis 2.000 Kilometern über der Erdoberfläche, sodass sie Daten schneller zum Boden senden können als herkömmliche Kommunikationssatelliten, die in einer Entfernung von etwa 36.000 Kilometern stationiert sind. Diese High-Orbit-Systeme haben eine mittlere Signalverzögerung oder Latenzzeit von fast 600 Millisekunden für einen Hin- und Rückflug – zu langsam für Technologien wie Live-Video-Streaming, selbstfahrende Autos und Hochfrequenz-Wertpapierhandel. Starlink strebt eine Latenz von nur 20 Millisekunden an, die Musk hoffentlich halbieren kann. Bei diesen Geschwindigkeiten können LEO-Satelliten mit den schnellsten Bodennetzwerken konkurrieren.

2. Warum so viele Satelliten?

Satelliten, die näher an der Erde sind, sehen einen kleineren Teil ihrer Oberfläche, also brauchen Sie mehr davon. Auch die Geschwindigkeit, die ein Objekt benötigt, um eine stabile Umlaufbahn beizubehalten – erreicht durch Ausgleich seiner Geschwindigkeit mit der Erdanziehungskraft – steigt in LEO, sodass ein Satellit mit etwa 27.000 km/h fliegen muss, um in der Luft zu bleiben und den Planeten in 90 bis 120 Minuten zu umkreisen . Da jeder Satellit nur kurz mit einem Bodensender in Kontakt ist, muss ein weiterer am Horizont erscheinen, bevor der erste außer Sichtweite ist. Um sicherzustellen, dass immer ein Satellit über Ihnen ist, müssen viele von ihnen entlang kreuz und quer verlaufender Pfade verteilt sein, die den Globus umhüllen.

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3. Wie werden die Unternehmen Geld verdienen?

Durch den Verkauf ihrer Dienste an Regierungen, Unternehmen, die in abgelegenen Regionen arbeiten, und Anbieter von terrestrischen 5G-Drahtlos- und Festnetz-Breitbanddiensten, die Lücken in ihren eigenen Netzwerken schließen müssen. Sie zielen auch darauf ab, direkt an Verbraucher in ärmeren Ländern zu verkaufen, in denen Breitband lückenhaft ist. Dafür müssen sie die Kosten für die Bodenterminals senken: Ein Starlink-Paket kostet in den USA 599 US-Dollar ohne Verbindungsgebühr. Frühere LEO-Projekte wie Iridium, Globalstar und Orbcomm gingen bankrott. Die heutigen sind rentabler, da die Kosten für den Start von Satelliten mit der Einführung leichterer, wiederverwendbarer Raketen gesunken sind. Musks Falcon 9 kann einen Satelliten zu einem Preis von 2.600 US-Dollar pro Kilogramm nach oben schicken, verglichen mit etwa 10.000 US-Dollar vor zwei Jahrzehnten. Sein Unternehmen Space Exploration Technologies Corp. schätzt, dass die Installation von Starlink bis zu 30 Milliarden US-Dollar kosten könnte, und Musk sagte, dass der Jahresumsatz schließlich 50 Milliarden US-Dollar erreichen könnte, was dazu beitragen würde, sein ultimatives Ziel zu finanzieren – die Kolonisierung des Mars.

4. Was ist mit der Konkurrenz?

Musks Rivalen sind nicht weit dahinter. Im April schloss Amazon.com Inc. von Bezos den größten Startvertrag aller Zeiten ab, um mehr als 3.000 Satelliten für seine Project Kuiper-Konstellation in die Luft zu schicken. OneWeb Ltd., eine LEO-Konstellation, die vom indischen Milliardär Sunil Mittal und der britischen Regierung kontrolliert wird, plant, ab 2023 eine globale Abdeckung anzubieten. LEO-Netzwerke von Telesat mit kanadischer Unterstützung, China, der Europäischen Union und anderen befinden sich in verschiedenen Entwicklungsstadien. Bis zum Ende des Jahrzehnts könnten mehr als 100.000 Satelliten um die Erde schwirren, mehr als das Zwanzigfache der Zahl, die Anfang 2022 in Betrieb war. Astronomen haben bereits den wachsenden Verkehr bemerkt und sich darüber beschwert, dass Starlink-Satelliten ihre Sicht auf den Weltraum stören .

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5. Was ist der Nachteil von LEO?

Da sich die Satelliten so schnell bewegen, sind Kollisionen schwerer vorherzusagen und können verheerend sein. Ein 10-Zentimeter-Stück Trümmer, das sich in LEO fortbewegt, kann etwa so viel Energie wie 7 Kilogramm TNT enthalten, genug, um einen Satelliten in Tausende von Stücken zu zerschmettern. Radarerkennungssysteme können die Flugbahn eines Satelliten nur auf wenige Kilometer genau schätzen, da die Sonneneinstrahlung und der atmosphärische Luftwiderstand die Umlaufbahnen leicht unregelmäßig machen. LEO wird bereits von Satelliten zur Klimabeobachtung, Erdbildgebung und für militärische Zwecke sowie von der Internationalen Raumstation genutzt. Es ist auch übersät mit toten Satelliten und verirrten Teilen alter Raumfahrzeuge. Es besteht die Befürchtung, dass einige Kollisionen zu weiteren Einschlägen führen und Trümmerwolken erzeugen könnten, die die nützlichsten Umlaufbahnen von LEO für Jahrhunderte sperren. Es gibt verschiedene Vorschläge zur Beseitigung von Weltraumschrott. Aber sie würden Milliarden von Dollar kosten, und die Regierungen können nicht entscheiden, wer die Rechnung bezahlen würde.

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