Explicado: Compreendendo o espaço da Internet

A SpaceX colocou 60 satélites em órbita na semana passada, e continuará fazendo isso até que tenha uma constelação de 12.000 fortes no local. Em dois anos, espera fornecer Internet ininterrupta e de baixo custo em todo o planeta.

Foguete SpaceX Falcon 9 com 60 minissatélites decolou em 11 de novembro. (Foto AP)

OA SpaceX, empresa privada líder mundial em tecnologia espacial, lançou na semana passada um spray de 60 satélites em órbita, o primeiro lote operacional do que se pretende eventualmente evoluir para uma constelação de quase 12.000 satélites com o objetivo de fornecer espaço confiável e de baixo custo serviços baseados na Internet para o mundo. A rede Starlink, como o projeto é chamado, é um dos vários esforços em andamento para começar a transmitir sinais de dados do espaço, e também o mais ambicioso.

O primeiro lote de satélites Starlink - também de 60 e de configuração semelhante aos lançados em 11 de novembro - foi lançado no dia 24 de maio, mas não farão parte da rede. A SpaceX anunciou a constelação de Internet via satélite em janeiro de 2015 e lançou dois satélites de teste em fevereiro de 2018. Após o lançamento da semana passada, a empresa já implantou 122 satélites em órbita.

Em outubro, a SpaceX parecia pronta para aumentar sua ambição, dizendo à União Internacional de Telecomunicações (ITU) em documentos enviados pela Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos (FCC) que pretende implantar outros 30.000 satélites Starlink em Órbita Terrestre Baixa (LEO) em breve anos.

A ITU é a agência especializada das Nações Unidas em tecnologias de informação e comunicação, com a adesão de 193 estados membros, cerca de 900 empresas, universidades e organizações internacionais e regionais. A FCC é o regulador estatutário das comunicações dos Estados Unidos.

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Por que é necessário lançar satélites para fornecer serviços de Internet?

Isso é principalmente para garantir que serviços de Internet confiáveis e ininterruptos - agora parte da infraestrutura básica da humanidade e um meio importante de fornecer uma ampla variedade de serviços públicos para os povos do mundo - estejam universalmente disponíveis em todas as partes do globo.

Atualmente, cerca de 4 bilhões de pessoas, mais da metade da população mundial, não têm acesso a redes confiáveis de Internet. E isso porque as formas tradicionais de fornecer a Internet - cabos de fibra óptica ou redes sem fio - não podem levá-la a todos os lugares da Terra. Em muitas áreas remotas ou locais com terreno difícil, não é viável ou viável instalar cabos ou torres móveis.

Os sinais dos satélites no espaço podem superar esse obstáculo facilmente.

Quantos anos tem essa ideia de Internet espacial?

Os sistemas de Internet baseados no espaço estão, de fato, em uso há vários anos - mas apenas por um pequeno número de usuários. Além disso, a maioria dos sistemas existentes usa satélites em órbita geoestacionária. Esta órbita está localizada a uma altura de 35.786 km sobre a superfície da Terra, diretamente acima do Equador. Os satélites nesta órbita movem-se a velocidades de cerca de 11.000 km por hora e completam uma revolução da Terra ao mesmo tempo que a Terra gira uma vez em seu eixo. Para o observador em terra, portanto, um satélite em órbita geoestacionária parece estacionário.

Então, como a colocação de satélites em órbitas inferiores ajudará?

Uma grande vantagem de enviar sinais da órbita geoestacionária é que o satélite pode cobrir uma grande parte da Terra. Os sinais de um satélite podem cobrir cerca de um terço do planeta - e três a quatro satélites seriam suficientes para cobrir toda a Terra. Além disso, como eles parecem estar fixos, é mais fácil vinculá-los.

Mas os satélites em órbita geoestacionária também apresentam uma grande desvantagem. A Internet trata da transmissão de dados em tempo (quase) real. No entanto, há um lapso de tempo - denominado latência - entre o usuário que busca os dados e o servidor que os envia. E como as transferências de dados não podem acontecer mais rápido do que a velocidade da luz (na realidade, elas ocorrem em velocidades significativamente mais baixas), quanto maior a distância que precisa ser percorrida, maior é o intervalo de tempo, ou latência.

Em redes baseadas no espaço, as solicitações de dados viajam do usuário até o satélite e, em seguida, são direcionadas aos centros de dados no solo. Os resultados, então, fazem a mesma jornada na direção oposta. Uma transmissão como essa de um satélite em órbita geoestacionária tem uma latência de cerca de 600 milissegundos. Um satélite na órbita inferior, a 200-2.000 km da superfície da Terra, pode reduzir o atraso para 20-30 milissegundos, aproximadamente o tempo que os sistemas terrestres levam para transferir dados.

O LEO se estende até 2.000 km acima da superfície da Terra. Os satélites Starlink - os 12.000 para os quais a SpaceX tem permissão, bem como os outros 30.000 que pretende lançar - serão implantados na faixa de altitude de 350 km a 1.200 km.

Mas as órbitas inferiores têm seus próprios problemas.

Devido à sua altura mais baixa, seus sinais cobrem uma área relativamente pequena. Como resultado, muitos mais satélites são necessários para alcançar sinais para todas as partes do planeta.

Além disso, os satélites nessas órbitas viajam a mais do dobro da velocidade dos satélites em órbita geoestacionária - cerca de 27.000 km por hora - para equilibrar os efeitos da gravidade. Normalmente, eles dão a volta na Terra uma vez a cada poucas horas. Para compensar o fato de que não podem ser vistos de um local terrestre por mais de alguns minutos, muitos mais satélites são necessários nas redes, para que não haja interrupções na transmissão de dados. Essa é a razão pela qual a rede Starlink fala em cerca de 42.000 satélites.

Quando a Starlink poderá fornecer seu serviço de Internet baseado no espaço?

Starlink pretende iniciar o serviço no norte dos Estados Unidos e Canadá em 2020, e se expandir para cobrir todo o mundo até 2021. O plano atual é implantar satélites em duas constelações de cerca de 4.400 e 7.500. Os lançamentos - 60 satélites de cada vez - ocorrerão em intervalos frequentes de agora em diante. A SpaceX afirma que pode iniciar serviços em pequena escala assim que 400 satélites ingressarem na rede.

Várias outras empresas privadas também têm planos para serviços de Internet baseados no espaço. Estes incluem Amazon, OneWeb e O3B (aparentemente nomeado para os ‘Outros Três Bilhões’), cada um envolvendo grandes constelações de satélites nas órbitas inferior e média da Terra - mas esses projetos são muito pequenos em comparação com o Starlink.

Uma vez operacionais, espera-se que as redes de Internet baseadas no espaço mudem a cara da Internet. Espera-se que serviços como a condução autônoma de automóveis sejam revolucionados, e a Internet das Coisas (IoT) possa ser integrada em praticamente todas as residências, sejam elas urbanas ou rurais.

Existe uma desvantagem nesta projeção?

Três problemas foram sinalizados - aumento de detritos espaciais, aumento do risco de colisões e a preocupação dos astrônomos de que essas constelações de satélites espaciais da Internet dificultarão a observação de outros objetos espaciais e a detecção de seus sinais.

Para colocar as coisas em perspectiva, existem menos de 2.000 satélites operacionais no momento, e menos de 9.000 satélites foram lançados no espaço desde o início da Era Espacial em 1957. A maioria dos satélites operacionais está localizada nas órbitas inferiores. Em 2 de setembro deste ano, a Agência Espacial Européia (ESA) teve que realizar, pela primeira vez, uma manobra de prevenção de colisão para proteger um de seus satélites vivos de colidir com uma megaconestelação.

Astrônomos e cientistas também reclamaram do aumento da poluição luminosa, uma referência à luz refletida dos satélites feitos pelo homem que pode interferir - e ser confundida com - a luz proveniente de outros corpos celestes.

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