Starlink - глобальный спутниковый интернет от SpaceX

[Demir_Binici]

SpaceX plans to dispose all satellites in the MSS system via atmospheric reentry after circular propulsive deorbit down to ~300 km. SpaceX MSS satellites are actively disposed at end of life, typically taking only weeks after disposal initiation.

Ага.
То есть все таки вот это

SpaceX пишут в ODAR, что пассивный сход с орбиты 380 км будет от 0.1174 до 0.1252 года. 45 дней в среднем.

неверно.
Не пассивный сход занимает 45 дней. Таки активный.
Видимо, трудности перевода (оригинал я не читал, каюсь).
Не зря мне показалось, что это как-то слишком быстро.

Давайте по другому объясню. Заявитель указывает как именно он планирует штатно сводить свои спутники после того, как они свой срок отработают. В данном случае, активно (на двигателях) до ~300 км, а далее пассивно (под действием атмосферы). Ориентировочно это займёт недели.

Но спутник может полностью потерять управление двигателями, ориентацией и пр. И в ODAR заявитель обязан указывать срок схода такого спутника с рабочей орбиты в предположении, что он беспорядочно вращается. Предполагается, что если спутник сам добрался до рабочей орбиты, то антенны и солнечные панели у него полностью развернуты. Заявитель подставляет параметры своего спутника в DAS последней версии, получает время схода с орбиты и присылает в FCC. По текущим правилам один неисправный спутник может оставаться на орбите не более 5 лет, а все неисправные спутники созвездия - не более 25.

Кроме того, заявитель расписывает, на какую промежуточную орбиту будет выведены спутники, будет ли при этом оставаться мусор (сейчас это запретили), сколько они будут работать и как будут сводится, если ещё управляемы, но САС подходит к концу. Сведение может быть на двигателях, под действием атмосферы, но ориентацией можно управлять, неконтролируемым и их комбинации. Также надо расписать, какие меры приняты для того, чтобы спутник не взорвался. Обычно стравливают топливо (рабочее тело). Здесь подход SpaceX несколько отличается:

SpaceX does not remove all stored energy at a spacecraft's end of life.  In adopting this strategy, SpaceX recognizes that its satellites rely on fuel to continue maneuvering during the de-orbit process right to the point at which the satellite is re-entering the Earth's atmosphere.  At that point, the satellite is already in the process of breaking up, virtually nullifying the danger from an orbital debris strike.  By contrast, adding a valve or other mechanism to enable passivation would simultaneously increase the risk of accidentally venting the propellant tank and thereby leaving the satellite stranded in orbit.  Accordingly, SpaceX
concluded that that the risk of an inoperable satellite in orbit far outweighed the risk of having a satellite with a very small inert krypton gas reserve in its tank during the days-long period over which it enters the atmosphere and demises.  Through this process, SpaceX has assessed and limited the possibility of accidental explosions during mission operations.

ODAR для SpaceX MSS у меня нет. Но в Technical Information to Supplement Schedule S есть раздел Orbital Debris Mitigation, откуда я и привёл цитаты. Можно считать это сильно сокращённой версией ODAR. Там довольно много стандартных пунктов, на каждый из которых заявитель должен дать ответ.

[cross-track]

https://www.scribd.com/document/919595262/Technical-Attachment-20
На 34-й странице пишут про 1 год времени схода с орбиты, если  спутник может полностью потерять управление двигателями, ориентацией и пр.

Even assuming a worst-case scenario—i.e., the spacecraft loses maneuverability while in the operational orbit and has no attitude control—the longest demise time for either configuration is less than one year

[Demir_Binici]

https://www.scribd.com/document/919595262/Technical-Attachment-20
На 34-й странице пишут про 1 год времени схода с орбиты, если  спутник может полностью потерять управление двигателями, ориентацией и пр.

Even assuming a worst-case scenario—i.e., the spacecraft loses maneuverability while in the operational orbit and has no attitude control—the longest demise time for either configuration is less than one year

Строго говоря, пишут что меньше года. Затрудняюсь сказать, зачем они так пишут. Может так проще? Предположу, что указали с большим запасом круглую цифру. Можно ещё подробнее почитать правила в § 25.114(d)(14)(vii)(D)(1), по которому они отчитываются в этом пункте.

Спойлер

§ 25.114 Applications for space station authorizations.
(d) The following information in narrative form shall be contained in each application, except space station applications filed pursuant to § 25.122 or § 25.123:
(14) A description of the design and operational strategies that will be used to mitigate orbital debris, including the following information:
(vii)A statement detailing the disposal plans for the space station, including the quantity of fuel—if any—that will be reserved for disposal maneuvers. In addition, the following specific provisions apply:
(D)For all space stations under paragraph (d)(14)(vii) (B) or (C) of this section, the following additional specific provisions apply:
(1) The statement must include a demonstration that the probability of success of the chosen disposal method will be 0.9 or greater for any individual space station. For space station systems consisting of multiple space stations, the demonstration should include additional information regarding efforts to achieve a higher probability of success, with a goal, for large systems, of a probability of success for any individual space station of 0.99 or better. For space stations under paragraph (d)(14)(vii)(B) of this section ending their mission in or passing through the low-Earth orbit region below 2000 km altitude, successful disposal is defined, for the purposes of this paragraph (d)(14)(vii)(D)(1), as atmospheric re-entry of the spacecraft as soon as practicable, but no later than five years following completion of the mission. For all other space stations under paragraphs (d)(14)(vii)(B) and (C) of this section, successful disposal will be assessed on a case-by-case basis.

[свернуть]

На следующей странице  таблица Large Debris DAS Analysis и там есть столбец Passive Decay Time Mean (years), где указано расчётное время.

Вообще, как я понял, это отдельное искусство заполнять все эти бумаги. Их будут внимательно изучать специально обученные люди, работающие у конкурентов и писать жалобы в FCC по малейшему поводу, вызывающему сомнения. Требовать пруфов, призывая FCC отложить рассмотрение, а ещё лучше совсем запретить. Такой вот бизнес.

[cross-track]

На следующей странице  таблица Large Debris DAS Analysis и там есть столбец Passive Decay Time Mean (years), где указано расчётное время

Это таблица дана без какого-то комментария, по крайней мере я никакого комментария там не нашёл. Её можно понимать по-разному, и не совсем понятно, для каких предположений и ограничений это таблица составлена.
Кстати если это для спутников следующего поколения массой 2.5 т, то площадь 250 м², вероятно, в основном относится к площади солнечных панелей. Немалая площадь, если это действительно относится к таким спутникам.

[Ну-и-ну]

45 дня для пассивного схода с круговой 380км абсолютно точно недостаточно. Мир болтался чутка пониже, коррекции были к каждому ТК (совмещённые с фазированием), т.е. ~6 раз в год, по паре км ЕМНИП. Т.е. за пару месяцев на 350км теряется пара км высоты. Можно представить, что за счёт большей парусности Старлинков оно будет раз в 5 быстрее, но это всё равно даёт 380->250 около года, на взгляд. Дальше оно, понятно, быстро будет, как раз те самые 45 дней.

[Demir_Binici]

На следующей странице  таблица Large Debris DAS Analysis и там есть столбец Passive Decay Time Mean (years), где указано расчётное время

Это таблица дана без какого-то комментария, по крайней мере я никакого комментария там не нашёл. Её можно понимать по-разному, и не совсем понятно, для каких предположений и ограничений это таблица составлена.

Это надо описание софта DAS смотреть.

Кстати если это для спутников следующего поколения массой 2.5 т, то площадь 250 м², вероятно, в основном относится к площади солнечных панелей. Немалая площадь, если это действительно относится к таким спутникам.

Это чисто MSS спутники. Там средняя частота 2 MHz и антенны получаются огромные в сравнении и Ku-band. Посмотрите на фото Starlink V2 DtC. В центре у него 5 антенн Ku-band и 2 антенны Ka/E-band, а сбоку как раз антенна L/S-band.
Площадь антенн у SpaceX MSS будет явно больше площади солнечных панелей. Или, возможно, их совместят, как поступает AST. Но у тех антенны ещё более огромные получаются, так как рассчитаны  на 700-900 MHz.

[vlad7308]

Давайте по другому объясню.

Очень много слов, чтобы сказать то же самое, что и я.
За 45 дней пассивный сход с 380км круговой орбиты звучит совершенно неправдоподобно.

[cross-track]

Площадь антенн у SpaceX MSS будет явно больше площади солнечных панелей.

Да, вполне вероятно. Я про антенны как то упустил из виду, а они для спутников связи не малые. Правда, антенны могут быть и решётчатыми, поэтому цифра в 250 м² нуждается в уточнении.

[cross-track]

Давайте по другому объясню.

Очень много слов, чтобы сказать то же самое, что и я.
За 45 дней пассивный сход с 380км круговой орбиты звучит совершенно неправдоподобно.

Я сейчас в небольшом отпуске, но может на следующей неделе сделаю небольшую симуляцию и посмотрю, как при таких параметрах, которые в таблице, будет происходить сход спутников с орбиты. Тоже думаю что 45 дней - это очень мало, даже при относительно большой площади этих спутников.

[Demir_Binici]

Давайте по другому объясню.

Очень много слов, чтобы сказать то же самое, что и я.

Это вовсе не то же самое, что пишете вы.

Я просто привёл таблицу расчётов SpaceX, в которой указан Passive Decay Time Mean для разных наклонений - от 42.9 до 45.8 дней.

Вы сомневаетесь в указанных в таблице цифрах, а также сомневаетесь в том, что написано в названиях столбцов.

Что-то очень уж быстро.
Может все таки не пассивный? Или хотя бы пассивный, но с управлением ориентацией (батареями против потока)?

Написано - Passive [Decay Time Mean].
Написано - Tumbling [Area-to-Mass].

Это таблица дана без какого-то комментария, по крайней мере я никакого комментария там не нашёл. Её можно понимать по-разному, и не совсем понятно, для каких предположений и ограничений это таблица составлена.

Комментарии там есть. Указано, с помощью какого софта выполнены расчёты. Есть предположение солнечной активности - указана конкретная дата, которая использовалась в расчётах. Какова будет реальная солнечная активность, естественно предсказать невозможно. Есть предположение, что спутник будет вращаться строго беспорядочно.

Сомневаться может и стоит. Почему нет? Может SpaceX ошиблись, подставляя данные в DAS? Может сама DAS криво считает при таких высотах и таких соотношениях масса/площадь?

За 45 дней пассивный сход с 380км круговой орбиты звучит совершенно неправдоподобно.

Я не берусь оценивать правдоподобность. Интересно, с чем-нибудь сравнить, но подобрать пример затрудняюсь.

• Пример станции Мир, приведённый Ну-и-ну считаю нерелевантным. Он и сам пишет о большей парусности. Кроме того, станция поддерживала ориентацию.
• Примеры схода Starlink V1 и V2 можно попробовать поискать. Они с большей высоты сходят, так что участок ниже 380 км там есть. Но проблема найти подходящие. Часть сходит используя двигатели - эти обычно за месяц-полтора. Остальные, что мне попадались (смотрел выборочно), сходят месяцев за 13-15. Но какие из них управляемые, а какие беспорядочно вращаются, не понятно.
• Сошедший с орбиты BlueWalker 1, судя по всему, был исправен и сохранял ориентацию, чтобы создавать минимальное сопротивление. BlueWalker 3 и BlueBird Block 1 тоже исправны и сохраняют ориентацию. И орбиты там пока выше.
• Пассивно сходят пять LVA, оставшихся от запуска BlueBird Block 1, но неизвестна их масса и площадь. Да и до 380 км они доберутся не скоро.
• Площадь и масса ЭМКА неизвестны.

Я сейчас в небольшом отпуске, но может на следующей неделе сделаю небольшую симуляцию и посмотрю, как при таких параметрах, которые в таблице, будет происходить сход спутников с орбиты. Тоже думаю что 45 дней - это очень мало, даже при относительно большой площади этих спутников.

Хорошо отдохнуть. Будем ждать результатов.

Может тем временем кто-нибудь полный ODAR выложит. Или кто-нибудь заявление в FCC напишет.

[cross-track]

Комментарии там есть. Указано, с помощью какого софта выполнены расчёты. Есть предположение солнечной активности - указана конкретная дата, которая использовалась в расчётах. Какова будет реальная солнечная активность, естественно предсказать невозможно.

Кроме указания с помощью какого софта выполнен расчёт там больше никаких комментариев я не нашёл. Подпись под таблицей - это же не комментарий.
Относительно конкретные даты, которая, использовалась в расчётах. Я думаю что имелось в виду не солнечная активность в этот день, а долговременные предсказания солнечной активности, которые релевантны на эту дату. Эти предсказания обычно обновляются ежемесячно (раз в месяц), и их можно найти в интернете. Эти предсказания относятся к разным ожидаемым уровям солнечной активности - номинальной активности, сильной и очень сильной. Для данной задачи, то есть оценки скорости схода спутника с орбиты, естественно взять наихудший для этого вариант, то есть самую слабую, а именно номинальную, солнечную активность.

[Demir_Binici]

Комментарии там есть. Указано, с помощью какого софта выполнены расчёты. Есть предположение солнечной активности - указана конкретная дата, которая использовалась в расчётах. Какова будет реальная солнечная активность, естественно предсказать невозможно.

Кроме указания с помощью какого софта выполнен расчёт там больше никаких комментариев я не нашёл. Подпись под таблицей - это же не комментарий.
Относительно конкретные даты, которая, использовалась в расчётах. Я думаю что имелось в виду не солнечная активность в этот день, а долговременные предсказания солнечной активности, которые релевантны на эту дату. Эти предсказания обычно обновляются ежемесячно (раз в месяц), и их можно найти в интернете. Эти предсказания относятся к разным ожидаемым уровям солнечной активности - номинальной активности, сильной и очень сильной. Для данной задачи, то есть оценки скорости схода спутника с орбиты, естественно взять наихудший для этого вариант, то есть самую слабую, а именно номинальную, солнечную активность.

Я думаю, что взяли некую дату (3/28/2025), считая что в этот день спутники потеряли управление. Далее использовались имеющиеся данные солнечной активности в последующие дни.

IMHO, логично взять среднюю, если это оценка среднего времени схода с орбиты. Там ведь так и написано - Passive Decay Time Mean.
FCC требует предоставлять расчёты. SpaceX их предоставило. Оправдаются ли они на практике или нет? Если нет по вине SpaceX, которые неверные данные подставили, то их зачморят. Если DAS криво считает, то SpaceX тут не виноваты, а к NASA какие могут быть претензии? Внесут корректировки в следующую версию.

Другое дело, комментарии SpaceX к § 25.114(d)(14)(vii)(D)(1). Здесь они уже ответственность^*) на себя берут. Написали, что в худшем случае не более года. Думаю, что это с большим запасом. Чтобы в случае чего претензий потом не было.

Спойлер

*) What happens if an operator does not follow their ODM Plan?
It depends. Operators should plan to undertake all necessary steps to ensure compliance with their ODM Plan. Departures from the ODM Plan can result in enforcement action. In the event of a potential departure from any aspect of an ODM Plan provided to the Commission, operators should immediately contact Commission Staff. In the event of departure from the ODM Plan due to a satellite failure or anomaly, the Commission will take into account all the facts and circumstances, including the assessed cause of the failure or anomaly, whether the issue was beyond the operator's control, and any steps taken by the operator to avoid non-compliance.

[свернуть]

[cross-track]

Я думаю, что взяли некую дату (3/28/2025), считая что в этот день спутники потеряли управление. Далее использовались имеющиеся данные солнечной активности в последующие дни

Если это было в марте, то эти расчёты можно было проверить на практике. Спутники сошли с орбиты за полтора месяца? Хотя, конечно, речь не идёт о спутниках третьей версии.

[Demir_Binici]

Я думаю, что взяли некую дату (3/28/2025), считая что в этот день спутники потеряли управление. Далее использовались имеющиеся данные солнечной активности в последующие дни

Если это было в марте, то эти расчёты можно было проверить на практике. Спутники сошли с орбиты за полтора месяца? Хотя, конечно, речь не идёт о спутниках третьей версии.

Это же расчёт. Спутники виртуальные. Речь не о "третьей версии", т.е. Starlink V3. Речь об отдельном созвездии SpaceX MSS. Как назовут спутники пока не известно. Но это будут другие спутники, отличные от Starlink V3.

[Demir_Binici]

Если это было в марте, то эти расчёты можно было проверить на практике.

На практике довольно много Starlink V1.0 сходило, меньше V1.5 и ещё меньше V2.0. Те что сходили реактивно, можно отсечь. А вот как разделить те, которые сходили развёрнутыми для максимального сопротивления и те, что сходили беспорядочно вращаясь?
Да и соотношение площади к массе у MSS спутников будет больше.

[cross-track]

А вот как разделить те, которые сходили развёрнутыми для максимального сопротивления и те, что сходили беспорядочно вращаясь?

Согласно той таблице которую вы приводили, беспорядочное вращение спутника учитывается уменьшением вдвое максимальной площади. Другими словами, сила сопротивления уменьшается вдвое. Поэтому если есть свободно падающие спутники то при беспорядочном вращении спутники будут падать ощутимо медленнее чем при регулируемой ориентации для создания максимальной парусности.

[Demir_Binici]

А вот как разделить те, которые сходили развёрнутыми для максимального сопротивления и те, что сходили беспорядочно вращаясь?

Согласно той таблице которую вы приводили, беспорядочное вращение спутника учитывается уменьшением вдвое максимальной площади. Другими словами, сила сопротивления уменьшается вдвое. Поэтому если есть свободно падающие спутники то при беспорядочном вращении спутники будут падать ощутимо медленнее чем при регулируемой ориентации для создания максимальной парусности.

Безусловно. Но что это нам даёт?

P.S.
А, понял. Способ отделить овец от козлищ.

P.P.S.
Та ещё работёнка. Просмотреть графики по 1134 спутникам, разделить их на 4 группы и по одной из них посчитать среднее время.

[cross-track]

Та ещё работёнка. Просмотреть графики по 1134 спутникам, разделить их на 4 группы и по одной из них посчитать среднее время.

Задача ещё осложняется тем, что это могут быть разные конструкции спутников, и что это могут быть разные даты. А солнечная активность разная, в зависимости от даты, и поэтому сравнивать скорость схода спутников с орбиты с промежутком через год или через несколько лет особого смысла не имеет.

[A.E]

Очередное повышение цен

Аттракцион невиданной щедрости продолжается для торговых судов
Вы не можете просматривать это вложение.

[Demir_Binici]

Та ещё работёнка. Просмотреть графики по 1134 спутникам, разделить их на 4 группы и по одной из них посчитать среднее время.

Задача ещё осложняется тем, что это могут быть разные конструкции спутников, и что это могут быть разные даты. А солнечная активность разная, в зависимости от даты, и поэтому сравнивать скорость схода спутников с орбиты с промежутком через год или через несколько лет особого смысла не имеет.

Число конструкций не велико и они известны.

А солнечная активность разная, в зависимости от даты, и поэтому сравнивать скорость схода спутников с орбиты с промежутком через год или через несколько лет особого смысла не имеет.

А вот это реально проблема.

Вообще не очень принципиально, за сколько будет сходить неуправляемый спутник с такой высоты. Во-первых это довольно редкое явление, чтобы спутник изначально был исправным, поднялся на рабочую орбиту, а потом полностью потерял контроль. Во-вторых орбита низкая, и в любом случае срок будет небольшим.
Посмотрим, будет ли кто-нибудь эту часть оспаривать. Думаю, споры будут в основном прав на частоты, мощности сигнала, потенциальных помех и прочего, но не вокруг спутниковой платформы. Ещё возможны протесты от астрономов при такой площади и высоте. Экологи всякие уже возбудились.

Вообще, гораздо интереснее, как у них получится 5-7 лет такую орбиту поддерживать. Сколько же рабочего тела придётся тратить. Или может они их заправлять собираются.
У них сейчас V2 Mini DtC работают на орбитах 340 и 360 км. Интересно, они сколько прослужат.