A Starlink projekt részeként a SpaceX több ezer műholdból álló megakonstellációkat tervez, amelyek globális internetes lefedettséget biztosítanának a világnak. A világ legnagyobb műholdas internet-szolgáltatói, a HughesNet és a ViaSat azonban korántsem nyújtanak globális lefedettséget. Nem meglepő, hogy a költségek jelentenek fő akadályt. A műholdnak nagy mennyiségű üzemanyagra van szüksége ahhoz, hogy stabilan maradjon a pályán és legyőzze a különféle problémákat, mint pl a Föld gravitációs mezőjének zavarai, a Nap és a Hold bomlasztó gravitációs hatása, sőt a napsugárzás okozta nyomás. Ez az üzemanyagmennyiség általában megduplázza a műhold súlyát.

nextech

Új tanulmány A Nature Communications folyóiratban megjelent The Aerospace Corporation mérnökei azt javasolják, hogy ezeket a degradáló erőket olyanná változtassák, amelyek segítenek a műholdak pályán tartásában. Ha működne, az azt jelentené, hogy csak négy műhold tudna megszakítás nélküli globális lefedettséget biztosítani a költségek töredékéért. A műholdak pályája jelenleg elliptikus. Ez azt jelenti, hogy meg kell gyújtaniuk rakétamotorjaikat a Földhöz legközelebb eső helyzetben, hogy ne térjenek el a pályáról. Patrick Reed a Cornell Egyetemről és munkatársai körkörösbbé akarják tenni a pályákat.

A műholdaknak így kevesebb hajtóművet kell végrehajtaniuk, ezzel csökkentve az üzemanyagigényt, miközben továbbra is szinte globális lefedettséget biztosítanak. A csapat szimulációkat végzett annak megvizsgálásával, hogy az orbitális konfigurációk mely típusai képesek a degradációs erőket a legjobban megváltoztatni olyanokra, amelyek támogatják a stabil körpályát. A szimulációkat négy műhold konstellációira hajtották végre, amelyek legalább 6000 napot (16,4 évet) töltenek a pályán. Miután elemezte a szimulációkat a Blue Waters szuperszámítógép segítségével az Illinois-i Egyetemen, Urbana-Champaign-ban, a csapat két olyan modellt talált, amelyek működhetnek.

Az első csillagkép 24 400 km pályát tesz meg 24 óra alatt, és a földgömb 86% -ának folyamatos lefedettségét éri el. A második lehetőséggel a 67 600 km-es áramlás 48 órán át tart, a lefedettség pedig 95%. A kiesések a velük szemben lévő területeken nem tarthatnak tovább 80 percnél. Természetesen az internet sebessége lassabb lenne a jóval magasabb pályáról érkező jel küldéséhez szükséges idő növekedése miatt. Ezekben a rendszerekben a műholdaknak (mindegyik körülbelül 1,2 tonna súlyú) körülbelül 60% -kal kevesebb üzemanyagra lenne szükségük 6000 nap alatt, mint amennyit a hagyományos konfigurációkban keringenek, potenciálisan több mint felével csökkentve tömegüket.

Könnyebb és olcsóbb csak néhány műhold felépítése, indítása, üzemeltetése és nyomon követése magasabb pályán. Ezt a koncepciót csillagászok és űrhulladék-szakértők is üdvözölhetik, akik tartanak az olyan projektek negatív hatásaitól, mint a Starlink. Mások viszont azzal érvelnek, hogy egy több száz-ezer műholdból álló hálózatban a szolgáltatás nem fog megszakadni, ha egyes műholdak nem működnek megfelelően.