Низкоорбитальные спутниковые группировки: Telesat LEO

Продолжение обзора низкообитальных спутниковых группировок, как нового явления на рынке спутниковой связи. Первую часть читайте тут, вторую - тут.

Часть 3 Telesat LEO

Дата и место рождения: ориентировочно 2014 год, Оттава, Канада.
Родитель: Telesat, Канада (принадлежит на 63%, но из них только 34% голосующих Loral Space (США) и 37% пенсионным фондам Канады.

Сайт: www.telesat.com

Размер планируемой низкоорбитальной спутниковой группировки – 117 спутников (72 на полярной орбите на высоте 1000 км и 45 ИСЗ на наклонной 37,40 градусов на высоте 1200 км), согласно заявке в FCC США, но позднее анонсировано расширение до 259 и даже 512 ИСЗ). Шесть плоскостей на полярной орбите имеют по 12 ИСЗ каждая. Пять плоскостей на наклонной орбите по 9 ИСЗ. При этом ИСЗ на полярной орбите обеспечивают системе глобальное покрытие, а ИСЗ на наклонной орбите ориентированы на регионы, где проживает большая часть населения планеты.

Технологический партнер/изготовитель спутников: для первых двух тестовых ИСЗ была британская дочка Airbus Defence and Space (Airbus), для рабочих ИСЗ и проекта всей сети в 2018 году выбраны Thales Alenia Space (Франция-Италия), MAXAR (Канада-США).

Сложность и стоимость ИСЗ: высокая.

Основные инвесторы: пока только сам спутниковый оператор Telesat, занимающий четвертое место на мировом рынке спутниковой связи, имеет флот из 18 ИСЗ преимущественно над Северной Америкой. Однако инвестиции в одиночку в подобный проект кажутся для него неподъемными.

Примерная стоимость необходимых инвестиций: не раскрывается, но, по аналогии с похожими проектами, порядка 3-4 млрд долларов.

Используемые диапазоны частот: Ка диапазон (18/30 ГГц) на котором Telesat планирует использовать 3,9 ГГц, в том числе 2,1 ГГц в диапазоне 27,5..30 ГГц для передачи информации от наземного телепорта (гейтвея) на ИСЗ и 1,8 ГГц в диапазоне 17,8..20,2 ГГц для обратной передачи информации от ИСЗ к абоненту. Однако за счет повторного использования частот на несмежных лучах вся система будет располагать примерно 10000 ГГц.

Наличие межспутниковой связи: ДА, лазерные оптические линки плюс бортовой цифровой процессор(маршрутизатор) для обработки информации на борту ИСЗ. Использование передовой технологии антенн типа DRA (direct radiating array) позволяет иметь на каждом ИСЗ 16 лучей (как на прием, так и на передачу) с индивидуальной зоной покрытия для каждого, что позволяет иметь очень широкий спектр приложений и сервисов, оптимизируемых при необходимости под каждого клиента (например, отдельные лучи с гигабитными скоростями могут быть сфокусированы для сопровождения самолета или корабля по всей траектории движения. Или для обеспечения связи строго в районе боевых действий или природной катастрофы.

Скорости, получаемые абонентом: анонсировано не менее 1 Гбит.

Зона (физическая) предоставления услуг: глобальная, весь земной шар.

Наземная инфраструктура (гейтвеи): около 50, распределены по всем континентам.

Антенна для наземного терминала: планируется использовать как традиционные параболические антенны диаметром от 65 см, так и плоские антенны с электронным управлением лучами electronically steered antennas (ESA). В последнем случае партнером Telesat стала компания ThinKom (США), производитель авиационных антенн с ФАР (фазированными антенными решетками).

Технологический партнер по модемам для наземных терминалов и, вероятно, центру управления сетью (NMS) – Гилат (Израиль). Также Telesat выбрал партнером General Dynamics Mission Systems (США) для разработки абонентских терминалов для правительственной и военной связи.

На каких ракетах все это полетит в космос – НЕИЗВЕСТНО. Возможная причина – для бронирования пусков необходима предоплата, которая достигает иногда 30%, если таких денег нет, то бессмысленно вести переговоры с владельцами ракет. В то же время заказ на запуск первого тестового ИСЗ получил Роскосмос, но спутник был потерян 28 ноября 2017 года при аварии ракеты "Союз" при старте с космодрома "Восточный". Однако второй тестовый ИСЗ был успешно запущен индийской ракетой 12 января 2018 года. Таким образом, потенциально контракты на запуск могут быть отданы любому оператору, кто предложит минимальную цену за вывод ИСЗ на орбиту.

   
 Старт ракеты "Союз" 28 ноября 2017 года. Фото "Роскосмос"

 

Лицензии и разрешения:

– 12 июля 2015 года получено разрешение на использование частот Министерства индустрии (Правительство Канады). Обеспечивает возможность подачи заявки на координацию сети в ITU и право предоставления услуг на территории Канады.

- 7 ноября 2017 года получено разрешение FCC (Федеральная комиссия по связи США), заявка подана в ноябре 2016 года, одобрена ноябре 2018 года. Обеспечивает право предоставления коммерческих услуг на территории США (и возможно Центральной Америки).

Дата первого запуска тестового ИСЗ: как уже сказано ранее, первый старт в ноябре 2017 года закончился аварией ракеты "Союз". Второй тестовый ИСЗ успешно запущен в январе 2018 года. В октябре 2018 года совместно с компанией Gilat (весьма известным израильским производителем спутникового оборудования для сетей VSAT, а так же антенн с фазированной решеткой Reysat) и оператором спутникового ШПД для авиакомпаний Global Eagle проведены успешные тесты спутникового интернета на борту самолета с использованием двух тестовых ИСЗ Telesat. Показаны не только скоростные характеристики при реальном использовании, размеры задержки в канале, но и возможность роуминга (или переключения сервиса) с одного ИСЗ на другой. В ходе тестов продемонстрирована минимальная задержка сигнала в размере 19 миллисекунд на маршруте "наземный телепорт – тестовый ИСЗ – борт самолета".

Планы на развертывания сети: пока заявлены на 2021 (заявка от января 2015 года), и скорее всего будут сдвинуты.

Партнеры по маркетингу и продажам: официально нет, однако проведенные тесты с Global Eagle, могут указать на него как потенциального заказчика.

Также необходимо отметить, что правительство Канады, готово выделить не менее 100 миллионов долларов в течение 5 лет за обеспечение широкополосным интернетом жителей северных территорий Канады (в том числе местных эскимосов). Кроме того, Telesat получил еще 20 миллионов от штата Онтарио для развития этой программы.

Еще одним источником средств и потенциально клиентов может стать Пентагон. В ноябре 2018 года Telesat выиграл грант в размере 117 миллионов долларов от DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) – Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. Пентагон поставил задачу исследовать возможность и предложить технологические решения по созданию разведывательной группировки на базе небольших ИСЗ (до 90 единиц) на низкой орбите. Задача использовать уже существующие модули/платформы связных гражданских ИСЗ и оснастить их разведывательной полезной нагрузкой. За счет серийности в производстве гражданских ИСЗ ожидается значительное снижение стоимости разведывательной группировки. Программа получила название BlackJack.

Тендер был объявлен весной 2018 года и стал настоящим подарком оператору, планирующему развертывание низкоорбитальной спутниковой группировки, поскольку эти 117 миллионов пойдут практически ему в карман за разработку своих собственных ИСЗ, которые должны будут работать в его собственной группировке. По сути, надо только было сделать удачную презентацию своей системы и ее преимуществ, и за эту презентацию DARPA выплатит 117 миллионов долларов. И это еще не все – вполне вероятно группировка Telesat LEO сможет в будущем, помимо коммерческой связи, параллельно использоваться Пентагоном для его целей, если ИСЗ Telesat будут дооборудованы полезной нагрузкой от военных. Разумеется, не бесплатно.

  

Присутствие в России: на данный момент планы неизвестны. Наличие большого числа гейтвеев теоретически позволяет Telesat LEO выполнить нормы российского законодательства и требования СОРМ. Но также необходимо понимать, что Telesat скорее всего не получит прав на частоты в Ка диапазоне, на которые сейчас есть два претендента OneWEВ Россия и ГПКС с проектом "Экспресс РВ". В этом случае официального прихода LeoSat в Россию ожидать не стоит. Если же проект с DARPA получит продолжение и Telesat LEO будет плотно сотрудничать с Пентагоном, то работа Telesat LEO в России практически исключена.

Кому это надо: президент Telesat Дэн Голдберг (Dan Goldberg) считает, что оптимальной будет комбинация низкоорбитальной и геостационарной группировки для оказания всего спектра телекоммуникационных услуг. Telesat LEO не фокусируется в отличие от LeoSat на каком-нибудь одном рынке, а планирует работать на любых – от обеспечения широкополосным интернетом эскимосов на севере Канады, до пассажиров самолетов или правительственной связи. Необходимо отметить, что инженерные решения, используемые в Telesat LEO на данный момент являются самыми технологически продвинутыми и эффективными: независимый анализ, проведенный учеными MIT (Massachusetts Institute of Technology) показали, что Telesat LEO будет располагать в 4 раза большей пропускной способностью чем система StarLink от Space Х Илона Маска и в 10 раз больше чем OneWEB.

Общий вывод: остается понять, окажется ли коммерчески успешной самая продвинутая в технологическом плане система или, увы, Telesat банально не сможет найти инвесторов, чтобы произвести и запустить на орбиту эти 117 самых совершенных в мире низкоорбитальных ИСЗ.