"Whoa, ez működött!!"

- posztolta ki Elon Musk néhány hete a Twitterre, és ha van egy kis szerencséje, ez a mondat ugyanúgy az űrtörténet egyik szállóigéjévé válhat, mint "A Sas leszállt" vagy a "Houston, volt egy kis problémánk!" Neil Armstrong és James Lovell híressé vált mondataihoz hasonlóan Elon Musk üzenetének sem a tartalma az igazán érdekes, hanem amiről ez a néhány szó árulkodik. Musk ugyanis a bejegyzést a Starlink-internetrendszeren keresztül tette közzé, ami a Space Exploration Holdings LLC (avagy ismertebb nevén a SpaceX) eddigi fennállásának legnagyobb dobása lehet, ha tényleg megvalósul. De hogy a Starlink az Apollo-11-hez hasonló sikersztori vagy az Apollo-13-hoz mérhető tragédia lesz, az egyelőre még a jövő zenéje.

A Starlink technológiai léptékkel mérve szinte egy szempillantás alatt jutott el az ötlettől a valóságig, hiszen a SpaceX 2015 januárjában hozta nyilvánosságra a terveket, idén májusban pedig már pályára is állították az első hatvan műholdat - azaz 57-et, hiszen három műholddal a kilövést követően megszakadt a kapcsolat. A világsajtó is csak ekkor kapta fel igazán az űrinternet témáját, főként miután egy lelkes amatőr csillagásznak sikerült bemérnie és videóra vennie, ahogy az épp csak pályára állított műholdak fénylő gyöngysorként úsznak a fekete égbolton.

A látvány egyszerre volt lenyűgöző, ugyanakkor félelmetes is - legalábbis a csillagászok számára, akik mintha csak ekkor döbbentek volna rá, mit is jelent Elon Musk grandiózus ötlete a munkájukra nézve. A médiát hamarosan ellepték a vészjósló előrejelzések, amik az "aggasztótól" a "katasztrofálisig" terjedő skálán keltek ki a műholdrendszer ellen, de néhány hamvába holt petíción kívül igazán jelentős ellenmozgalom nem szerveződött.

Mielőtt jobban belemennénk, hogy mi a csillagászok problémája az űrinternettel, és hogy mennyire megalapozottak a félelmeik, nézzük meg, hogy mi is maga a Starlink, és miért van rá egyáltalán szüksége egy űrhajózással foglalkozó cégnek.

A Csillagkapocs

A SpaceX eredeti terve szerint 11 927 műholdat állítanának pályára a 2020-as évek közepéig, mégpedig a következő felosztásban:

- 7518 műhold alacsony Föld körüli pályán (335-345 kilométeres magasságban) keringene és a V-sávot (47,2-50,2 GHz) használnák kommunikációra,

- 1584 műhold 550 kilométeres magasságban helyezkedne el,

- további 2825 műhold pedig 1100 és 1325 kilométeres tartományban keringene. Ezek a Ku és Ka frekvenciasávok (12-18 GHz és 26,5-40 GHz) bizonyos spektrumát használnák, vagyis részben ugyanazokat a frekvenciákat, mint a mostanában kiépülő 5G-hálózatok.

Hogy átérezzük, mennyire hatalmas számokról van szó, jó észben tartani, hogy az ENSZ Világűriroda nyilvántartása szerint 2019 novemberéig összesen 8763 műholdat állítottak Föld körüli pályára, ezek közül pedig jelenleg kevesebb, mint ötezer kering a Föld körül. És a SpaceX-nek még erre is sikerült újabb lapot húzni, ugyanis október 15-én váratlanul még harmincezer műholdra kértek engedélyt a Nemzetközi Távközlési Egyesülettől (ITU),

így a Starlink tervezett műholdjainak száma 42 ezerre emelkedett.

Nagy tervek ide vagy oda, a Starlink jelenlegi műholdjainak száma nulla. A májusban felbocsátott tesztműholdak nem lesznek részei a végleges rendszernek, többek között nem rendelkeznek azzal a lézeres rendszerrel, amivel minden műhold a mellette levő négy másik műholddal tud kommunikálni, így alkotva egy valódi világhálót. A SpaceX a második és a harmadik kilövést eredetileg október 17-re és november 4-re tervezte, de ezt végül november 11-re (vagyis cikkünk megjelenésének napjára) halasztották. Ha a Falcon-9 indítását nem kell elhalasztani, akkor a ma pályára állított műholdak lehetnek az első 60 műholdja a tervezett űrinternetnek. Innen nézve a 42 ezer műholdból álló rendszer kiépítése egy végtelenül távoli célnak tűnik, ám valójában a Starlink már akár jövőre működésbe léphet.

Elon Musk többször is hangoztatta, hogy a minimális szolgáltatáshoz mindössze 420 műholdra van szükség, amihez (feltéve, hogy egyik műholddal sem szakad meg a kapcsolat) mindössze hat kilövésre lenne szükség a Falcon-9-cel, a moderált szolgáltatáshoz pedig 780-1600 műhold kell. Hogy ez a tervezettnél korábban megvalósulhat, ahhoz kellett némi szerencse - vagy ha úgy tetszik, szerencsétlenség. A SpaceX piaci bummra számítva az elmúlt években évi negyven rakétára növelte a gyártókapacitását. Az űrhajózásban tapasztalható kereskedelmi fellendülés viszont jelentősen elmaradt a várakozásaiktól, így jelenleg hatalmas kihasználatlan gyártókapacitással rendelkeznek, amit fel tudnak használni a Starlink kiépítésére.

A Starlink kiépítése ennél is nagyobb lendületet vehetne, ha a SpaceX a céljai szolgálatába tudná állítani az eddig igen ritkán használt Falcon Heavyt, vagy ha elkészülnének a Csillaghajóval, ami százával tudná az űrbe juttatni a műholdjaikat. A SpaceX-től az érdeklődésünkre, hogy mikor épülhet ki a teljes rendszer, nem kaptunk egyértelmű választ, így jelenleg az egyetlen kapaszkodó az amerikai Szövetségi Hírközlési Hatóság (FCC) által szabott határidő, ami alapján az eredeti (vagyis 12 ezer műholdas) rendszernek 2024 novemberéig félig, 2027 novemberéig pedig teljesen ki kell épülnie. Ha a SpaceX nem készül el időre, az FCC megtilthatja nekik a műholdrendszer hiányzó részének kiépítését.

De mire kell nekik ennyi műhold?

A Starlink-műholdak a korábbi internetszóró műholdakkal ellentétben nem geostacionárius pályán (azaz a Földdel együtt) mozognak. Míg a geostacionárius pályán mozgó, vagyis az egyenlítő felett "álló" műholdak esetében elméletben mindösszesen három műholddal lefedhető az egész Föld, nem geostacionárius pályán mozgó műholdakból ennél lényegesen többre van szükség. A SpaceX megoldásának viszont van egy nagy előnye, ugyanis a műholdjaik így 65-ször közelebb keringhetnek a Földhöz, megoldva a műholdas internet eddigi legnagyobb hátrányát: a lassú sebességet és a brutális késleltetést (vagyis hogy mennyi idő telik el az utasítás és a visszaigazolás között, ami élő videóknál, online játékoknál kritikus fontosságú).

Míg a ma is létező műholdas internetszolgáltatók, mint az amerikai Viasat és Hughes Network 12-100 Mbps letöltési sebességet garantálnak, a késleltetés pedig minimum 422 milliszekundum,

a Starlink elméletben akár 10 Gbps sebességre is képes, miközben a késletetése 25-35 ms, ami nagyjából megegyezik a ma használt szélessávú internet 5-40 milliszekundumos késleltetésével.

Azt persze már a tervezéskor is tudhatták a SpaceX-nél, hogy a teljes lefedettséghez sok műholdra lesz szükség, így továbbra is ott a kérdés, hogy miért csaptak hozzá a Starlinkhez utólag még kétszer annyi műholdat. Ennek magyarázata a SpaceX ambíciózus terveiben keresendő: a cég elképzelései szerint a 2020-as években a Starlink fogja kiszolgálni a felhordó internet forgalmának 50%-át, és a nagyobb városokban a lokális internetforgalom 10%-a is az ő műholdjaikon keresztül fog zajlani, amivel a SpaceX válna a világ egyik legnagyobb (ha nem a legnagyobb) internetszolgáltatójává. Ahhoz, hogy a Starlink konkurálni tudjon az 5G-vel és a folyamatosan fejlődő szélessávú hálózatokkal, brutális sávszélességre lesz szükségük, egy műhold viszont csak 20 Gbps sebességet képes biztosítani. Ha ezt felszorozzuk 12 000-rel, azt látjuk, hogy a Starlink teljes sávszélessége 240 ezer Gbps lenne, ami közel sem elegendő ahhoz, hogy milliók, tízmilliók számára biztosítsák a versenyképességhez szükséges gigabájtos sávszélességet. Igaz, ehhez még a 42 ezer műhold sem feltétlenül elég, így nem lenne meglepő, ha a SpaceX a jövőben további műholdakkal bővítené a Starlinket.

(Elon Musk úgy számolt korábban, hogy hatvan műhold 1 terabit sávszélességet garantálna, vagyis elegendőt ahhoz, hogy 40 ezer ember tudjon 4K videókat streamelni. Ez viszont csak 25 Mbps sávszélességet jelentene, ami ma ugyan még nem számít vállalhatatlanul kevésnek, de nagyon messze áll a gigabites internettől.)

Irány a Mars!

Erre a kis technikai intermezzóra szükség volt annak megértéséhez, mennyire hatalmas volumenben gondolkodik a SpaceX, aminek végső célja, hogy megvalósuljon Elon Musk régóta dédelgetett álma: embert küldeni a Marsra.

Ha számba vennénk az okokat, hogy az emberiségnek miért nem sikerült ezidáig meghódítani a vörös bolygót, néhány technikai akadályon kívül egy dolog kerülne elő különösen hangsúlyosan: a pénz. Egy emberes Mars-utazás ugyanis tényleg iszonyatosan drága dolog, a NASA 2014-es tanulmánya szerint egy ilyen projekt megvalósítása nagyjából 220 milliárd dollárba (azaz 66 ezer milliárd forintba) kerülne. Hogy kontextusba tegyük: ez az amerikai hadsereg 2019-es költségvetésének a harmada.

Bár az űrutazással foglalkozó magánvállalatok közül 2018-ban a SpaceX termelte a legmagasabb bevételt, ám az éves bevételük így is csak 2-2,5 milliárd dollár, ami optimista becslések szerint a 2020-as évek közepéig megduplázódhat. Bár a SpaceX-nek szinte biztosan nem kerülne 220 milliárd dollárba eljutni a Marsra, hiszen az elmúlt években számos innovatív ötlettel tették olcsóbbá a rakéták gyártási költségeit, és a Mars-projektbe más cégeket is bevonnának, a százmilliárdos nagyságrendű kiadások és a SpaceX milliárdos nagyságrendű bevételei között így is áthidalhatatlanul nagy szakadék tátong. Ezt a szakadékot szándékoznak befoltozni a Starlinkkel, aminek a kiépítési költsége ugyan becslések szerint 10 milliárd dollár lehet, viszont a The Wall Street Journal által megszerzett belső dokumentumok szerint a SpaceX 2025-re már 40 millió felhasználóra és 30 milliárd dolláros bevételre számít a szolgáltatásból. Ebből világosan következik, hogy hacsak Elon Musknak nincs valami ütőkártya az ingujjában (például milliárd számra eladott lángszórók),

a SpaceX 2024-ben nem fog embert küldeni a Marsra, ám ha a Starlink-projekt befuccsol, akkor az is lehet, hogy soha.

Van-e bármilyen realitása annak, hogy a Starlink sikeres lesz?

Hogy a Starlink mennyire lehet sikeres, arról a szakértők véleménye is megoszlik. Az biztos, hogy a SpaceX jó kemény fába vágta a fejszéjét, hiszen bár műholdas internetrendszerek jó ideje léteznek, eddig még senkinek sem sikerült pusztán piaci alapon nyereséges vállalkozást építenie. A korábban már említett Hughes Networknek, a legnagyobb amerikai műholdas internetszolgáltatónak mindössze 2,5 millió felhasználója van, és a Starlinknél sokkal kisebb volumenű, 66 műholdból álló Iridium-rendszer (amit még a Motorola fejlesztett ki) is csak úgy tudott gazdaságos lenni, hogy komoly megrendeléseket kaptak az amerikai hadseregtől. A Starlinkhez leginkább hasonló elképzelés az 1994-ben bejelentett Teledesic-projekt volt: a 840 alacsony pályán keringő műholdból kiépülő rendszer a kor lehetőségeihez képest elképesztő, 720 Mbps-os sebességet kínált volna. A Teledesic finanszírozó között olyan nagyágyúk is felbukkantak, mint Bill Gates, de az Iridium és a Globalstar üzleti bukását látva a befektetők szép lassan elpárologtak az ötlet mögül.

A Starlink viszont alapvető dolgokban különbözik a fent említett rendszerektől. A Hughes Network például mindösszesen két, geostacionárius pályán keringő műholddal szolgáltat, a Telesedic-projekt bukása óta pedig jelentősen javultak a feltételei egy ilyen projekt megvalósulásának, például a többször felhasználható rakéták miatt jóval olcsóbban lehet a műholdakat eljuttatni a világűrbe, és az internetszolgáltatásban rejlő piaci potenciál is sokkal nagyobb, mint a '90-es évek elején.

A Wirednek nyilatkozó, kifejezetten a műholdas piacra szakosodott befektetési tanácsadó szerint a SpaceX terve ennek ellenére is halálra van ítélve, nem kis részben a 2020-as években kiépülő 5G-hálózatok miatt, ami mellett a műholdas internet nem rúghat labdába. A Trefis piaci elemző Forbes-on megjelent előrejelzésében ennél optimistább forgatókönyvvel számol: szerintük a Starlink valóban sikeres lehet, ám 2025-re ők is csak 14,4 millió előfizetőt és 10 milliárd dolláros hasznot jósolnak a vállalkozásnak, ami jelentősen elmaradna a SpaceX elvárásaitól.

Valószínűleg nem véletlenül hangsúlyozta többször is a SpaceX és maga Elon Musk is, hogy a Starlink célja, hogy a ritkán és közepesen sűrűn lakott területekre is eljuttassák a nagy sebességű internetet, "potenciálisan több milliárd gazdaságilag hátrányos helyzetű" embernek nyújtva segítséget. Ezzal valóban megkerülhetnék az 5G (és a szélessávú internet) jelentette konkurenciát, hiszen az ilyen hálózatokat a riktábban lakott területeken szinte lehetetlen gazdaságosan kiépíteni. Ha viszont ez a terv, akkor a SpaceX-nek rendkívül alacsonyan kell tartania az előfizetési költségeket. Bár a SpaceX konkrét adatokat még nem közölt, de a legutóbbi hírek szerint maga a vevődoboz 200 dollárba kerülhet, míg az előfizetés ára 60 dollár (Forbes) és 80 dollár (ZDnet) között mozoghat, ami 18 és 24 ezer forint közötti előfizetési díjat takar. Bár ez egy műholdas internethez képest valóban olcsónak számít, valószínűtlen, hogy a "gazdaságilag hátrányos helyzetű" emberek meg tudnak majd fizetni a hagyományos szélessávú netnél 3-4-szer többe kerülő szolgáltatást.

Jelenleg az sem világos, hogy a SpaceX a számításaiban figyelmbe vette-e a konkurenciát, amiből egyre több van. Bár kisebb léptékben gondolkodva, de az elmúlt időszakban számtalan más cég jelentett be a Starlinkhez hasonló projektet. Az Amazon Project Kuiper néven 3236 műholdat tervez pályára állítani, a Richard Barnson által finanszírozott OneWeb 650 műholddal számol, de a startvonalnál ott toporog a Samsung és sok kisebb cég is.

A Pentagon lehet a megmentő

A fentiek fényében nem csoda, hogy a SpaceX minden követ megmozgat, hogy a Starlinket sikerre vigye. Október közepén maga Gwynne Shotwell, a SpaceX elnöke erősítette meg, hogy az amerikai hadsereggel is tárgyalnak a műholdas internet használatáról, amivel sikerült kisebb felzúdulást keltenie. A nagy amerikai techvállalatoknál régóta kényes témának számít a katonasággal való együttműködés, hogy csak néhány példát említsünk a közelmúltból: a Microsoft vezetéséhez a saját alkalmazottaik fordultak petícióval a Hololens katonai felhasználása miatt, a Google pedig szintén a dolgozók nyomásgyakorlása miatt nem újított meg egy mesterséges intelligencia projektről szóló szerződést a Pentagonnal.

Egyértelmű, hogy a SpaceX-nek miért lenne hasznos egy ilyen együttműködés, hiszen ezzel egycsapásra bebiztosíthatnák a műholdas internet sikerét, na de vajon miért van szüksége az amerikai hadseregnek egy ilyen kiterjedt, az egész világot behálózó műholdrendszerre? Dr. Németh András őrnagy, a Nemzeti Közszolgálati Egyetem Elektronikai Hadviselés Tanszékének tanszékvezetője szerint a válasz egyáltalán nem bonyolult. A katonai távközlési rendszereket jól ismerő szakértő kérdésünkre elmondta, hogy a hadsereg által használt geostacionárius műholdak az alacsonyabb adatátviteli sebesség és a több másodperces késleltetés miatt ma már egyre kevésbé hatékonyak, ráadásul az ilyen típusú rendszereknél a sarkokhoz közeledve a vételi térerősség, ezáltal a szolgáltatás minősége folyamatosan csökken.

"A hálózat alapú hadviselés korszakában ezek a megoldások már nem képesek kielégíteni a rohamosan fejlődő összadatforrású felderítést támogató szenzorrendszerek, fegyvervezérlő rendszerek, illetve vezetés- irányítási rendszerek adatátviteli igényeit sem sebesség, sem pedig késleltetés tekintetében (pl. drónok).

Erre jelenthet megoldást a Starlink projekt megvalósítása (...) ami a korábbiaknál nagyságrendekkel nagyobb átviteli sebességet kínál minimális késleltetés mellett, így a valós idejű szolgáltatások területén jelentős előrelépés, valamint fokozza a szolgáltatás- és információbiztonságot is."

Adja magát a kérdés, vajon a Stralinkből profitálhatnak-e a hadseregen kívül más fegyveres szervezetek is? És más fegyveres szervezetek alatt most a terrorszervezetekre gondolunk, akiknek szintén nagyon jól jönne egy olyan rendszer, ami bárhol elérhető a világon, akár Pakisztán gyéren lakott hegyvidékein vagy a háború sújtotta szíriai területeken is. "Amennyiben vegyes felhasználású rendszerekről beszélünk, és a szolgáltatások egy köréhez polgári személyek, szervezetek is hozzáférhetnek, nem lehet kizárni annak lehetőségét, hogy olyanok is profitáljanak azok igénybevételéből, akik ártó szándékú tevékenységük támogatásához kívánják felhasználni azokat" - fejti ki Németh András, milyen veszélyeket rejthet magában egy ilyen rendszer, de rögtön hozzáteszi azt is, hogy ennek megvalósulására nem sok esély van. "Természetesen ennek kockázata minimálisra csökkenthető szofisztikált biztonsági és többszintű autentikációs megoldások, algoritmusok felhasználásával."

A csillagászok szívni fognak

A Starlink miatt számos csillagász és szervezet fejezte ki az aggályait az elmúlt hónapokban, köztük a Nemzetközi Csillagászati Unió, az Amerikai Csillagászszövetség és számos neves szakértő is. "Ezt nincs joguk eldönteni!" - fogalmazta meg sarkos véleményét a The New York Timesnak Dr. Tyler Nordgren, a Redland egyetem professzora is, aki sok más kollégájához hasonlóan attól fél, hogy a Starlink műholdjai örökre megváltoztathatják az éjszakai égboltot.

Az amerikai Nemzeti Rádiócsillagász Obszervatórium egy másik, szakmai szempontból legalább ilyen súlyos problémát vetett fel: a Ku-sávon kommunikáló műholdak ugyanazokat a frekvenciatartományokat is használják, mint a rádióteleszkópok, ezzel akadályozhatják a tudományos kutatást.

A felháborodást látva Elon Musk Twitteren igyekezett lenyugtatni a kedélyeket, többek között azzal, hogy utasította a SpaceX-et, hogy a műholdak láthatóságát minimálisra csökkentsék. Azt is elárulta, hogy a rádióteleszkópok miatt a Ku-sáv bizonyos frekvenciáit nem fogják használni, valamint tilalmi övezeteket hoznak létre, így a műholdak lekapcsolnak arra az időre, amíg elrepülnek a rádiócsillagász létesítmények felett.

"A csillagászok szívnak" - erősítette meg a szakértők aggályait kérdésünkre Kiss László, az MTA Csillagászati és Földtudományi Intézetének elnöke is, aki ennek ellenére inkább a pozitívumokat látja Elon Musk ötletében. Ő azt gondolja, hogy azoknak a szakértőknek lesz igaza, akik szerint a globális internet olyan alapvető struktúrája lehet a jövőben kibontakozó társadalomnak, mint jelenleg a villanyhálózat, a Starlink hatását a csillagászok munkájára pedig ahhoz hasonlította, mint amikor a '60-as, '70-es években a városok növekvő fényszennyezése miatt a csillagvizsgálókat kénytelenek voltak elköltöztetni a lakott településektől távoli hegycsúcsokra, sivatagok közepére.

"Míg egyik szemem sír, másik nevet egy ilyen gigantikus társadalmi átalakulás küszöbén (...) nyilván azt mondom, hogy reagálunk rá, és akkor a világűrbe rakjuk ki az eszközeinket"

- mondja Kiss László, aki elismeri, hogy ez minden bizonnyal növelni fogja a költségeket.

A csillagász szerint ugyanakkor a fejlesztőkkel együttműködve jelentősen lehet csökkenteni a műholdak negatív hatásait, és arra is felhívta a figyelmet, hogy a májusban kilőtt hatvan műholdat kifejezetten úgy tervezték, hogy visszaverjék a fényt, márpedig nagyon nem mindegy, hogy egy műhold a fény 90 vagy pedig 5 százalékát veri vissza.

Sok a kérdőjel

A Starlinkkel kapcsolatban nem pusztán a fényszennyezés az egyetlen visszatérő panasz. A Kepler Communications Inc, akik 140 műholdból álló műholdrendszer kiépítésén dolgoznak, például arra hívta fel a figyelmet az FCC-nek benyújtott petíciójában, hogy a harmincezer új műholddal az ütközés veszélye tarthatatlanná válna, és a Stralink ellehetetlenítheti az alacsony Föld körüli pálya használatát. Bár a SpaceX elvileg minden Starlink-műholdba beépít egy automata ütközéselhárító rendszert, nem sok jót ígér, hogy már az első hatvan műholdnál is előfordult olyan helyzet, ami majdnem balesettel végződött: szeptember elején az Európai Űrügynökség Aeolus megfigyelőműholdjának kellett kitérő manővert végrehajtania, mivel a SpaceX műholdján nem működött az ütközéselkerülő rendszer. Az igazsághoz hozzátartozik, hogy az ESA szerint az ütközésre mindössze 0,1 százalék esély volt, de a drága időjárási műholdnál ennyit sem akartak kockáztatni.

A másik sokat hangoztatott ellenérv, hogy az ötéves élettartamra tervezett Starlink-műholdak elviselhetetlenül megnövelik a már eddig is zsúfolt alacsony Föld körüli pálya űrszemetét. A SpaceX-nek erre is van válasza, ugyanis állításuk szerint a műholdak a fedélzeti hajtórendszerük segítségével "haláluk" előtt automatikusan visszatérnek a légkörbe, ahol elégnek. Ha pedig mégsem, a Föld gravitációja 1-5 éven belül elvégzi helyettük a piszkos munkát.

Ezeken kívül is számos tisztázatlan kérdés van még a Starlinkkel kapcsolatban, például hogy hogyan véd meg a SpaceX ilyen nagy számú műholdat a hekkertámadásokkal szemben vagy hogy hogyan viszonyulnak azokhoz az országokhoz, ahol az internet-hozzáférést államilag korlátozzák. Ezekkel a kérdéseinkkel megkerestük a SpaceX szóvivőjét, Eva Behrendet is, a rövid válaszból viszont nem derült ki, hogyan fogják kezelni ezeket a problémákat.

(Fotó: Getty, SpaceX/Flickr)