屋根と太陽電池とスターリンクアンテナ2020年11月23日 15:42

屋根と太陽電池とスターリンクアンテナ
屋根と太陽電池とスターリンクアンテナ


充電システムがどうなるか分からないけど、家屋の屋根に太陽電池を付けて電気自動車などのバッテリーと組み合わせ、配電網とも連動させて良きに計らうという話は昔からある。

青空駐車している自動車の屋根に太陽電池を付ける話もあったな(駐車場に太陽電池付きの屋根付けた方が一石二鳥かも)。

雨風や強い日差しを遮る目的の屋根が、太陽電池に置き換わっていくのは時間の問題かもしれない(テキトーです)。

そして、これからはその一部にスターリンクのアンテナが取り付けられるようになるんだろう(そうなのかあ?)。

今時、気の利いた電子機器にはGPS機能が付いていて、今どこにいるかというのは電源さえあれば地球上どこにいても確認できる。

地球中軌道上を飛んでいるGPS衛星の信号を受信しているわけだ。

スターリンク衛星が地球低軌道上に十分に展開するようになれば、新たな機能が屋根に求められるようになるかもしれない。

今売り出されているのは丸い円盤型のアンテナだが、フェイズドアレイ型であれば形状は問わないだろうし、電源があればいいわけだから、移動体(自動車や船舶)の屋根に作り付けにしてもいい。

受信に最適な角度はあるだろうが、多少ズレていても何とかなるに違いない(フェイズドアレイ方式だしな)。

衛星放送のように、ターゲットとなる静止衛星に向けて厳密にセットしないと受信不可能ということはないはずだ。

ありとあらゆる「屋根」には、太陽電池とスターリンクアンテナが仕込まれる時代が来る(そうなのかあ?)。

秋葉原とかでは、夏になると帽子に太陽電池とファンが付いたアイテムが売りに出されるが、そのうちスターリンクアンテナも付くかもしれない。

電力はもちろん、太陽電池で賄う(たりねー!)。

まあいい。

スターリンクは、そもそも移動体通信を狙っているわけではないけど、航空機からの受信にも成功しているようだし、自動車程度の移動速度で全く問題ないだろう。

太陽電池との組み合わせは、まあ、屋根というアイテムとの取り合わせ程度で、受信システムの電力をそれで賄うこととは直接関係ない。

しかし、実現すれば、地球上どこでも、電源の有無を問わずにインターネット上の資源にアクセスできるわけだからな。

お手軽な話ではある。

低遅延で高速な接続が手に入れば、遠隔で出来ることの全てが手に入る。

しかるべきコストを払えば・・・。

クロスリンクが出来上がるまでは、地上回線のお世話になるから、劇的なコストの削減は難しい。

バックボーンとして確立し、そこへ接続する業者からの収入が入るようになれば、直接利用者へ還元することも可能だろう。

そうして、さらに利用者を広げる。

さすがに、都市部での広域無線LAN(携帯やワイマックスなど)との直接対決は難しいかも知れないが、導入コストが劇的に下がれば競争できるかもしれない。

浮沈子的には、携帯が繋がらない地域や、ワイマックスのエリア外では、アットーテキに有利だ。

屋根には太陽電池とスターリンクアンテナだな。

(SpaceXは100回目のファルコン9の打ち上げで新しいロケット再利用記録を目指しています)
https://spaceflightnow.com/2020/11/22/spacex-going-for-new-rocket-reuse-record-on-100th-falcon-9-launch/

「ファルコン9ロケットは、ケープカナベラル空軍基地のパッド40から東部標準時日曜日の午後9時56分21秒(月曜日のグリニッジ標準時0256:21)に打ち上げられる予定です。」(どうやら、延期になったようです。:たぶん天候のせい)

スターリンクV1L15は、センチネル6Aの打ち上げから、1日半後に予定されている(さらに延期で、日本時間25日の昼前打上げ)。

(Now targeting Tuesday, November 24 at 9:13 p.m. EST for Falcon 9’s launch of Starlink, when weather conditions in the recovery area should improve:追加)
https://twitter.com/SpaceX/status/1330990917608632321

1段目は7回目の再使用ということらしいが、オーバーホールすれば100回使えるようだからな。

まだまだ、新品同様ということになる。

今はまだ、再使用ロケットの再使用回数が話題になるが、そのうち、そのニュース価値もなくなるに違いない。

ファルコン9は、100回「しか」使えないが、開発中のスーパーヘビーは1000回だというからな。

その後継機種のウルトラスーパーヘビー(テキトーです)は、きっと1万回だろう(数えてられっか!)。

べらぼーめ・・・。

今は、まだ、7回だとさ!。

まあ、どうでもいいんですが。

今年になってからの打ち上げは22回になる。

(List of Falcon 9 and Falcon Heavy launches:2020)
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Falcon_9_and_Falcon_Heavy_launches#2020

・78:再使用
7 January 2020,02:33 F9 B5 B1049.4 CCAFS,SLC-40 Starlink 2 v1.0 (60 satellites)
・79:再使用:未回収
19 January 2020,15:30 F9 B5 B1046.4 KSC,LC-39A Crew Dragon in-flight abort test (Dragon C205)
・80:再使用
29 January 2020,14:07 F9 B5 B1051.3 CCAFS,SLC-40 Starlink 3 v1.0 (60 satellites)
・81:再使用:回収失敗
17 February 2020,15:05 F9 B5 B1056.4 CCAFS,SLC-40 Starlink 4 v1.0 (60 satellites)
・82:再使用
7 March 2020,04:50 F9 B5 B1059.2 CCAFS,SLC-40 SpaceX CRS-20 (Dragon C112.3)
・83:再使用:回収失敗
18 March 2020,12:16 F9 B5 B1048.5 KSC,LC-39A Starlink 5 v1.0 (60 satellites)
・84:再使用
22 April 2020,19:30 F9 B5 B1051.4 KSC,LC-39A Starlink 6 v1.0 (60 satellites)
・85:新品
30 May 2020,19:22 F9 B5 B1058.1 KSC,LC-39A Crew Dragon Demo-2 (Crew Dragon C206 Endeavour)
・86:再使用
4 June 2020,01:25 F9 B5 B1049.5 CCAFS,SLC-40 Starlink 7 v1.0 (60 satellites)
・87:再使用
13 June 2020,09:21 F9 B5 B1059.3 CCAFS,SLC-40 Starlink 8 v1.0 (58 satellites), SkySats-16, -17, -18
・88:新品
30 June 2020,20:10:46 F9 B5 B1060.1 CCAFS,SLC-40 GPS III-03 (Matthew Henson)
・89:再使用
20 July 2020,21:30 F9 B5 B1058.2 CCAFS,SLC-40 ANASIS-II
・90:再使用
7 August 2020,05:12 F9 B5 B1051.5 KSC,LC-39A Starlink 9 v1.0 (57 Satellites),SXRS-1 (BlackSky Global 7 and 8)
・91:再使用
18 August 2020 14:31 F9 B5 B1049.6 CCAFS,SLC-40 Starlink 10 v1.0 (58 satellites)SkySat-19, -20, -21
・92:再使用
30 August 2020 23:18 F9 B5 B1059.4 CCAFS,SLC-40 SAOCOM 1B GNOMES 1 Tyvak-0172
・93:再使用
3 September 2020 12:46:14 F9 B5 B1060.2 KSC,LC-39A Starlink 11 v1.0 (60 satellites)
・94:再使用
6 October 2020 11:29:34 F9 B5 B1058.3 KSC,LC-39A Starlink 12 v1.0 (60 satellites)
・95:再使用
18 October 2020 12:25:57 F9 B5 B1051.6 KSC,LC-39A Starlink 13 v1.0 (60 satellites)
・96:再使用
24 October 2020 15:31:34 F9 B5 B1060.3 CCAFS,SLC-40 Starlink 14 v1.0 (60 satellites)
・97:新品
5 November 2020 23:24:23 F9 B5 B1062.1 CCAFS,SLC-40 GPS III-04 (Sacagawea)
・98:新品
16 November 2020 00:27 F9 B5 B1061.1 KSC,LC-39A Crew-1(Crew Dragon C207 Resilience)
・99:新品
21 November 2020 17:17:08[584] F9 B5 B1063.1 VAFB,SLC-4E Sentinel-6 Michael Freilich (Jason-CS A)

そのうち、新品を使ったのは5回(有人打ち上げ2回、GPS衛星2回、NASA1回)のみだ。

そして、回収しなかったのが1回(インフライトアボートテスト:空中爆発)、ドローン船への回収失敗2回(風のデータを読み違えたためとセンサー内に閉じ込められた残留洗浄液が原因)。

再使用と回収成功とに、ニュース価値がないことは明らかだな。

次のV1L15では、静的点火試験を行い、早期軌道投入となる。

(Mise Starlink v1-15)
https://www.elonx.cz/mise-starlink-v1-15/

「静的点火: 11月21日22:00 CET(静的点火とは)に行われました。」

「このミッションの空力カバーはすでに使用されています。半分はすでに1つのミッションを完了し、残りの半分は2つも完了しています。」

「このミッションの間、SpaceXはおそらく空力カバーを再び保存しようとします。船さんは港から出航しました。カバーをキャッチするネットを装備したチーフ。姉妹船さん 今回は、ツリーがGO Searcherに置き換えられます。これは、通常、水からドラゴンを狩るために使用されます。したがって、この任務の間、さん。チーフはネットでカバーの半分をキャッチしようとし、海に着陸した後、GOサーチャーでもう一方をキャッチします。ボートは、スタートランプから約709kmの距離で大西洋で待機します。」

(starlink-v1-15-press-kit.pdf)
https://www.elonx.cz/docs/press_kits/starlink-v1-15-press-kit.pdf

「秒読み
すべての時間はおおよそです

時間/分/秒 イベント
00:38:00 SpaceX Launch Directorは、推進剤の装填を確認します
00:35:00 RP-1(ロケットグレード灯油)の装填が進行中
00:35:00 第一段階LOX(液体酸素)ローディングが進行中
00:16:00 第2段階のLOXロードが進行中
00:07:00 Falcon 9は、発売前にエンジンの冷却を開始します
00:01:00 最終的な打ち上げ前チェックを開始するようにフライトコンピューターに命令する
00:01:00 推進剤タンクの飛行圧力への加圧が始まります
00:00:45 SpaceX Launch Directorは、打ち上げに行くことを確認します
00:00:03 エンジンコントローラーは、エンジン点火シーケンスを開始するように命令します
00:00:00 ファルコン9リフトオフ
打ち上げ、着陸、ペイロードの展開
すべての時間はおおよそです

時間/分/秒 イベント
00:01:12 最大動圧点(ロケットの最大機械応力の瞬間)
00:02:32 1段目メインエンジンカットオフ(MECO)
00:02:35 第1段階と第2段階が分かれています
00:02:43 2段目エンジン始動(SES-1)
00:03:10 フェアリング展開
00:07:03 第1段階のエントリの書き込みが完了しました
00:08:43 第一段階着陸
00:08:50 2段目エンジンカットオフ(SECO-1)
00:14:46 スターリンク衛星が配備」

もちろん、1段目は回収予定で、フェアリングも1つの片割れは空中キャッチ、もう一つは回収船による洋上キャッチが予定されている。

使用されるフェアリングは、どちらの片割れも再使用のものだ。

これが定着すれば、フェアリングの回収についてもニュース価値が減るだろう。

やれやれ・・・。

打ち上げについても、回収海域の海況が影響して延期されたりするしな。

今や、それは当たり前になった。

ファルコン9は、完全に再使用ロケットのルーチンを作りつつある。

まだ、部分的ではあるが、これに続く再使用ロケット(エレクトロンとか、ニューグレンなど)も、同じ様な話になるだろう。

外連味のないエンジンを束ね、無難な構成で革新的な運用を確立した。

やがて、ロケットの再使用回数だって、数えられることは無くなるのだ。

飛行機に乗る時、この機体が何回目の使用に当たるとか意識することがないようにな。

むしろ、卸したての新品のロケットには、未知の不具合が潜んでいるかもしれない(マスキングのラッカーが詰まるとかあ?)。

やがて、NASAや米軍は、新品のロケットの方を嫌がるようになるのだ(たぶん)。

NRO(国家偵察局)は、既に再使用ロケットで打ち上げることを認めているしな(NROL-108:年内飛行予定?)。

新品のロケットで上がる方がリスキーということになれば、そっちのニュース価値が高まるだろう。

大丈夫なのかあ?。

そして、全ての使い捨てロケットは、相対的にリスキーということになる。

まあ、ソユーズくらい数をこなしていれば(1700回以上)、製造プロセスの管理次第だが、設計についての信頼性は高いだろうけどな。

スターリンクが事業化され、ライバルのワンウェブも12月17日に打ち上げが再開される様だ。

(倒産から再起したブロードバンド通信衛星企業OneWebが12月17日に打ち上げ再開)
https://jp.techcrunch.com/2020/11/21/2020-11-20-oneweb-emerges-from-bankruptcy-aims-to-begin-launching-satellites-again-on-december-17/

「Airbusとのジョイントベンチャーであるフロリダの生産施設が稼働を再開して、今後の打ち上げのための宇宙船の生産を継続すると発表」

「衛星の打ち上げは2022年まで行い、さらに2021年の後期には一部地域への商用サービスを開始する。サービスのグローバルな拡張は、2022年を予定している。」

スターリンクの対抗馬として競争に参戦するようだが、勝負にならないのではないかと見ている。

もとっとも、勝負する気もないかも知れない。

通信速度、遅延とも、段違いなはずだ。

衛星間通信は意図されていないので、地上局が前提の運用となる。

バックボーンとして、どれだけの競争力を発揮できるかは分からない。

洋上などでの運用は難しいかもな(未確認)。

衛星高度が高いので(1200km)、地上局の密度は少なくて済むかも。

受信アンテナがどんな形になるのかは不明だ。

(OneWeb衛星コンステレーション:デザインの特徴)
https://en.wikipedia.org/wiki/OneWeb_satellite_constellation#Design_characteristics

「地上のユーザー端末アンテナは、約36 x 16 cm(14.2 x 6.3インチ)のフェーズドアレイアンテナであり、50メガビット/秒のダウンリンク帯域幅でインターネットアクセスを提供します」(引用元の記事が2015年初頭だから、いささか古い気も・・・)

スターリンク一択にならずに済んで良かったな。

カイパーがどうなるかは分からないが、衛星インターネットのアンテナが、太陽電池とセットになるのは時間の問題かもな・・・。

<以下追加>ーーーーーーーーーー

(SpaceXの衛星インターネット「Starlink」のベータテストユーザーから続々と感銘の声が上がる)
https://gigazine.net/news/20201117-spacex-starlink-users-impressed/

「さらなる人工衛星の打ち上げ、地上局の設置、ネットワークソフトウェアの改善により、データ速度や遅延、稼働時間は劇的に向上します。遅延については、2021年夏に16~19ミリ秒を達成する予定です」

そのころには、クロスリンクを確立して、バックボーン展開を図る計画なのかもな(未確認)。

(SpaceX Starlinkの初期のベータ版のお客様は、「バッファリングなしで4Kをストリーミングしている」と述べています。:上記の元記事)
https://www.tesmanian.com/blogs/tesmanian-blog/starlink-speed

「初期のスターリンクの顧客は、宇宙の衛星からインターネット接続を受信するために利用されるスターリンクキットのソーシャルメディアを介して写真を共有していました。Starlinkキットには、19インチのパラボラアンテナフェーズドアレイアンテナである「DishyMcFlatface」、パラボラアンテナの取り付け三脚、および下の写真の奇妙な形状のWi-Fiルーターデバイスが含まれています。」

如何にもという感じのキットの写真が拝める。

「同社は、フェーズドアレイディッシュは「戦闘機よりも高度である」と述べています。」

やや意味不明・・・。

「マスクは以前、SpaceXがスターリンクの顧客に20msの低遅延で高速ブロードバンドインターネットを提供することを目標としていると述べた。より多くの衛星が軌道に配備されると、この機能のロックが解除されます。」

うーん、レイテンシの短縮が、必ずしも(スペースレーザーによる)クロスリンクの導入を指すわけではないかもしれない。

しかし、地上と衛星の接続だけで、地上のインターネットを凌ぐ遅延時間を達成することは困難だからな。

(最新のスターリンクの発売により、SpaceXは100Mbpsのダウンロード速度と「スペースレーザー」を売り込みます)
https://www.theverge.com/2020/9/3/21419841/spacex-starlink-internet-satellite-constellation-download-speeds-space-lasers

「SpaceXは、データ共有に役立つ可能性のあるStarlink衛星で大きな進歩を遂げたと主張しています。ウェブキャスト中に、Ticeは、SpaceXが、衛星間リンクを備えた軌道上の2つの衛星、つまり衛星が2つの宇宙船間で「数百ギガバイトのデータ」を転送できる「スペースレーザー」のテストに成功したことを指摘しました。」

「宇宙レーザーが完全に配備されると、スターリンクは世界中でデータを転送するために利用できる最速のオプションの1つになります」

現在のスターリンクインフラは、バージョン1の仮の姿に過ぎない。

スペースレーザー(書く度に、ハズカシイ気分になるのはなぜ?)が展開され、1Gbpsの通信速度と10ms程度の遅延で地球上が覆われた時、インターネットは次のステージに飛躍する。

地上のインターネットエクスチェンジを経由することなく、衛星に直接上がるパケットを妨げるものは何もない(そうなのかあ?)。

一切の検閲や当局のブロックをかいくぐって、データの嵐がこの星の上に吹き荒れる。

まあ、そうはいっても、何らかの形で制限を受けるだろうけどな。

スペースレーザーを妨げるのは、そういった既得権益を守ろうとする妨害勢力だろう。

高度550kmに展開する衛星コンステレーションを妨げるものは、何もない(天文学者くらいか)。

それらが光通信で相互接続されれば、鬼に金棒だ。

数万の衛星群を同時に破壊することは困難だし、少しくらい間引かれても半端ない冗長性でシステム全体の堅牢性を保証できるからな。

プロトコルの穴を突いて混乱させることはできるかもしれないが、そこは十分な対策が施されるに違いない。

やがて、スターリンクに代わる新たなネットワークが登場するかもしれないが、間違いなく、手ごわいライバルに打ち勝たなければならなくなる。

大規模な地球低軌道コンステレーションの弱点は、無数の衛星を飛ばし続ける莫大な維持費を継続できるかどうかだ。

事業の立ち上げ時のイニシャルコストだけではないわけで、それを賄い続けられなければ、文字通り消えるしかない。

国家や国際機関の公的な事業じゃないから、支えているのは民間資本、言ってみれば人間の欲望だ。

スマホが繋がらないところで、高速インターネット接続を低遅延で実現したいという欲望が、それを支え続けることになる。

バックボーンとしてのコストを十分抑えることができれば、光ファイバーに取って代わるかも知れない。

100万機位飛ばせれば、容量的にも十分に対抗できるだろう(テキトーです)。

年間、20万機の衛星を上げる必要があるけどな(衛星寿命5年として:スターリンク衛星はその程度)。

毎月2万機近い衛星を、どうやって配備するのか。

低軌道衛星の寿命は、概ね高度を維持するための燃料がネックになる。

衛星の燃料を、軌道上で効率よく補給することができれば、必要な打ち上げ機数は激減するかもしれない。

究極的には、軌道上には材料だけ上げて、組み立ては宇宙で行うというのもある。

まあ、組み立て用の器材も上げなければならないけどな。

一度上げてしまえば、古くなった衛星の部品を流用して、効率よく再生産できるようになるかもしれない。

S社得意の、再使用衛星が実現するかもな。

10倍くらい(50年)は燃料補給だけで現役に復帰させることができれば、損耗や予備を含めても、毎月の打ち上げ機数は2000機くらいで済む。

月2000機なら、スターシップで5回の打ち上げ(1回で400機として)で済んでしまう。

毎週1機程度なら、現実的な打ち上げ回数だろう。

燃料補給だけでなく、オーバーホールや再組み立てを宇宙空間で行うことができれば、さらに効率的になる。

別に、人間がそこに駐在する必要はない。

ロボットが、必要な作業を自動で行えばいいのだ。

なーに、人間が介在しなければならない作業があったとしても問題はない。

なにせ、ネットワークは大容量低遅延なのを自前で持ってるわけだからな。

リモートでロボットアームでも何でも操作して、好きなように出来るだろう。

軌道修理工場で部品が不足したってえ?。

スターシップの臨時便を上げる程ではないようなら、エレクトロンでも打ち上げて持ってきてもらえばいいだろうさ・・・。