Starlink - La costellazione di satelliti di SpaceX per i servizi Internet

Il problema dell’interferenza dei satelliti Starlink con la radioastronomia è (purtroppo) molto simile a quello che sta succedendo negli Stati Uniti con l’introduzione della banda 3,7-3,9 GHz per il 5G, che va a interferire con i radar altimetri degli aerei proprio nelle fasi più delicate del volo, decollo e atterraggio.

Cambiando le frequenze, la situazione è quasi identica. Da una parte c’è un servizio che usa una fetta di banda, quella gialla nell’immagine (Rad Alt band). Per i radiotelescopi le antenne guardano verso il cielo, per i radar altimetri verso terra. Il ricevitore ha una maschera di sensibilità molto ampia, rappresentata dalla linea tratteggiata verde. E’ molto ampia perché in quelle bande adiacenti non c’erano interferenze da emettitori adiacenti in quella direzione spaziale, e per ridurre al minimo l’attenuazione dei filtri di ingresso.
Dall’altra parte c’è un nuovo interferente, in azzurro, che pur essendo fuori banda “entra” nel ricevitore a causa della bassa reiezione del medesimo a quella frequenza. In più, ad ogni trasmettitore è associato uno spettro di emissione di rumore e segnali spuri, che va ad aumentare il rumore nel ricevitore interferito.
Per l’aviazione si tratta di limitare al massimo le installazioni 5G in prossimità di aereoporti, e poi (con tempi e costi non irrilevanti) sostituire i radar-altimetri esistenti con altri dotati di maggiore resistenza agli interferenti. Il problema resta grave per i velivoli operanti a bassa quota al di fuori degli spazi aeroportuali, come elicotteri e aeroambulanze. Per la radioastronomia sarà necessario ripensare i filtri di ingresso dei ricevitori, oltre a stimare con certezza il livello di segnali spuri emesso dai satelliti.

Il grafico è volutamente semplificato e qualitativo, ed è preso da un documento ufficiale della RTCA, che è una associazione pubblico-privata no-profit per la sicurezza del volo (RTCA Paper No. 274-20/PMC-2073)

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Un tweet thread interessante che risponde alla domanda: chi possiede la rete degli Starlink?

In breve:

  • Elon Musk ~43%
  • Fondo di investimento foundersfund ~5,7%
  • Google ~7%
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In arrivo il servizio Premium.

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È nato un centro per la protezione della visibilità del cielo, domani si terrà una conferenza stampa.

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Ecco un esempio di installazione del servizio internet di Starlink “tipico” (o forse sarebbe meglio dire “estremo”).

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Persi 40 dei 49 starlink della recente mandata 4-7 a causa di una tempesta geomagnetica.

Appena immessi in orbita alla quota di 210 chilometri, avevano acquisito capacità di manovra, ma dopo poco il dati mostravano una repentina perdita di quota.
Hanno provato a tenerli “di taglio” il piu possibile per ridurre il drag atmosferico, sperando in un miglioramento della situazione ma, come detto 40 satelliti sono da considerarsi persi.

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Che cosa è questa tempesta? Immagino nulla di prevedibile visto il disastro…

Ho provato a chiedere a Tamitha Skov, una esperta, vediamo che ci dice.

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Di solito sono prevedibili con due giorni di anticipo.
https://www.spaceweatherlive.com/
Ci sono decine di satelliti che osservano il Sole e la sua attività.

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Quindi se d’ora in poi ne terranno conto potranno prevenire episodi come questo in futuro con un semplice scrub del lancio?

Sinceramente penso che già ne tenessero conto. Magari le loro stime sono risultate sbagliate. Il meteo spaziale non è ancora accurato come il meteo terrestre. La modalità safe prima dell’arrivo di un flusso di particelle è una procedura standard per molti satelliti.
Il vero problema, a quanto ho capito, non è stato l’arrivo improvviso di una tempesta geomagnetica, ma la mancata uscita dalla modalità safe.

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Intanto, per chi volesse approfondire sull’aumento della resistenza atmosferica a seguito di tempeste geomagnetiche

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Suppongo che in futuro potrebbero essere piu’ conservativi e lanciare solo quando ci sono margini di sicurezza piu’ elevati.

Grazie per le spiegazioni.

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o andranno ad una quota leggermente più alta, o moduleranno la quota in funzione dell’attività solare. Il problema, come detto, è che l’impatto di un CME non è prevedibile così accuratamente; seguo da anni spaceweather.com, e gli eventi mancati sono tantissimi, così come alcuni “unexpected”

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Satelliti dei quali entro pochi giorni avremo una diapositiva qui. :stuck_out_tongue:

Purtroppo i dati di questo specifico trenino di satelliti non sono ancora stati rilasciati da SpaceTrack, anche se dovrebbero essere visibili a giorni, probabilmente gia’ nel weekend.

Se andate a sbirciare in ogni post dedicato ai singoli lanci potete vedere in colori diversi i singoli esemplari che sono al di sotto della quota ottimale di ~500 km. I dati vengono aggiornati automaticamente da @astronautibot ogni due ore.

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Ci sono stati danni anche ad altri satelliti?

ma non sono “danni a satelliti”, almeno non in senso diretto. I satelliti non sono danneggiati, solo non ce la fanno a raggiungere la quota. Il Sole sta rapidamente aumentando l’attività, ma finora non ha prodotto nulla di eccezionale, anche per lo space weather.
A dimostrazione di quanto poco ne sappiamo del Sole, le previsioni dell’intensità del corrente ciclo sembrano sbagliate del 100% circa

https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-cycle-progression

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In parole povere l’attività solare non ha tanto danneggiato l’elettronica dei satelliti, quanto ha causato l’espansione degli strati più densi dell’atmosfera.

Questo, combinato col fatto che la quota di rilascio degli Starlink è molto più bassa dei 500 km della quota operativa, ha causato un attrito che i piccoli propulsori di manovra degli Starlink non sono stati in grado di compensare, portando ad un loro rientro anticipato in atmosfera.

Questi 40 satelliti sono già rientrati o stanno per rientrare in atmosfera.

Il comunicato stampa di SpaceX infatti dice, a un certo punto:

Sfortunatamente i satelliti rilasciati giovedì hanno subito un impatto significativo da parte di una tempesta geomagnetica avvenuta venerdì.
Queste tempeste causano un riscaldamento dell’atmosfera e un aumento della densità atmosferica alla nostra bassa quota di rilascio.

Un’analisi preliminare ha evidenziato che l’aumentato attrito alle basse quote ha impedito ad alcuni satelliti di uscire dalla modalità safe mode e di iniziare le manovre di innalzamento dell’orbita. Circa 40 satelliti rientreranno o sono già rientrati in atmosfera terrestre.

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Ah ok, grazie della risposta, quindi anche altri satelliti hanno avuto un leggero abbassamento dell’orbita? O rientra tutto nella “normale amministrazione”?