راه اندازی شبکه ای از ماهواره های مینیاتوری در فضا

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ با توجه به گزارش‌های منتشر شده، استارت‌آپی به نام سوآرم (Swarm Technology)، واقع در دره سیلیکون به منظور پرتاب ده‌ها ماهواره کوچک، به دنبال دریافت مجوز از کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا (FCC) است.

شرکت نوپای سوآرم قصد دارد شبکه مداری ماهواره‌ای مینیاتوری ایجاد کند که خدمات ارتباطات اینترنت اشیا جهانی در با هزینه‌ای بسیار کمتر از سیستم‌های فعلی فراهم می‌آورد.

در متن گزارش آمده است:

سوآرم ارتباط 2 طرفه را ارائه خواهد داد. این خدمات به کاربران نهایی اجازه می‌دهد، از هر نقطه‌ای در جهان، داده‌ها را ارسال و دریافت کنند. صورت فلکی سوآرم به سرعت گسترش خواهد یافت و حتی پیش از استقرار کامل، ارائه خدمات تجاری را آغاز می‌کند.

ماهواره‌های یاد شده در کوچک‌ترین لبه‌ی خود کمتر از 3 سانتی‌متر طول دارد و وزن آن نیز معادل یک قوطی کنسرو سوپ است. همچنین با توجه به اطلاعات ارائه شده از سوی شرکت مذکور، ابزارهای یاد شده از تاریخ 1 مارس 2019 به فضا پرتاب خواهند شد. محققان امیدوارند تا پایان سال 2019، شبکه‌ای کامل، متشکل از 150 ماهواره را در مدار لئو (LEO)، راه‌اندازی کند.

از آنجایی که ماهواره‌ها بسیار کوچک و سبک هستند، امکان پرتاب چندین عدد از آن‌ها به صورت هم‌زمان و راه‌اندازی سریع‌تر پروژه وجود دارد. برای مثال هرکدام از ماهواره‌های کیوب‎ست (CubeSat) حاضر در این طرح، از ابعادی معادل 11 در 11 در 2.8 سانتی‌متر بهره می‌برد که وزن آن‌ها، یک‌هزارم نمونه‌های به کار رفته در پروژه‌ی استارلینک (Starlink)، شرکت اسپیس اکس (Space X) است.

کمیسیون ارتباطات فدرال در سال 2017، مجوز پرتاب دسته‌ای 4 عددی از ماهواره‌های کیوب‌ست را به نام «Space BEE» نداده بود؛ زیرا این نگرانی وجود داشت که به سختی می‌توان چنین اشیا کوچکی را از روی زمین تشخیص داد. با وجود این ماهواره‌های یاد شده در ژانویه 2018 توسط سوآرم به فضا ارسال شدند. این  اولین بار بود که ماهواره‌ها به صورت غیرقانونی پرتاب می‌شوند. این مسئله باعث شد تا همه‌ی مجوزهای آینده برای پرتاب ماهواره‌ها لغو و پروژه‌ای تحقیقاتی برای واکاوی موضوع آغاز شود. بررسی‌ها نشان داد شرکت مذکور نه تنها بدون داشتن مجوز، فناوری یاد شده را در دره‌ی سیلیکون آزمایش کرده است، بلکه از بالون‌های هواشناسی نیز به منظور انتقال داده به خودروها بهره گرفته است.

کمیسیون ارتباطات فدرال در 20 دسامبر 2018، جریمه‌ای 900 هزار دلاری را برای شرکت سوآرم در نظر گرفت و به منظور جلوگیری از رخدادن مجدد این حادثه، طرحی انطباقی را به اجرا در آوردند. تنها یک روز بعد از این واقعه، سوآرم مجوز پرتاب 150 ماهواره با مشخصاتی تقریباً مشابه با Space Bee درخواست کرد.

در نگاه اول، صورت فلکی یاد شده خطرات بزرگ‌تری را نسبت به کیوب‌ست‌های آزمایشی شده به صورت غیرقانونی به دنبال خواهند داشت؛ زیرا با وجود این که در طرح اولیه تنها 4 ماهواره وجود داشتند، در طرح پیش رو، بیش از 500 ماهواره در طول 15 سال به فضا ارسال خواهند شد. زیرا ماهواره‌ها در ارتفاعی بین 450 تا 550 کیلومتر از سطح زمین قرار می‌گیرد. در این فاصله هنوز اثر کمی از جو وجود دارد که باعث می‌شود تجهیزات هر 2.5 سال یک بار سوخته و از بین بروند. هر چند که امکان عبور هر ماهواره‌ها از مدار ایستگاه بین‌المللی فضایی در فاصله‌ی 400 کیلومتری از سطح زمین وجود دارد. از طرفی به نظر می‌رسد در طی این طرح 15 ساله هرکدام از آن‌ها باید حداقل 4 بار جایگزین شوند.

با توجه به مسائل بالا به نظر می‌رسد شرکت سوآرم به منظور ثابت کردن خطر کمتر ازدحام کیوب‌ست‌ها، با چالش‌های متعددی روبه‌رو باشد. برای مثال این شرکت در ابتدا باید تضمین کند برخلاف ماهواره‌های اسپیس اکس، نمونه‌های مینیاتوری یاد شده به صورت کامل در جو خواهند سوخت و خطری برای مردم روی ز مین به حساب نمی‌آیند.

دوم این که ماهواره‌های یاد شده باید به بازتاب‌دهنده‌های نوری (retroreflectors) مجهز شوند تا توان ردیابی آن‌ها وجود داشته باشد. البته در این مورد دانشگاه MIT برای کیوب‌ست، نوعی نشانه گر لیزری طراحی کرده است که علاوه بر فراهم آوردن قابلیت تشخیص محل دقیق ماهواره‌ها، پهنای باند انتقال اطلاعات آن‌ها را نیز افزایش می‌دهد.

مطالعات انجام شده توسط شرکت «LeoLabs» که با سوآرم قرارداد امضا کرده است، نشان می‌دهد، نرخ تشخیص ماهواره‌های Space Bee بیش از یک‌بار در طول روز است. این عدد آماری بهتر از ماهواره‌های بزرگ‌تر را نشان می‌دهد. از طرفی این 2 شرکت به منظور دستیابی به صورت فلکی جدیدی از ماهواره‌ها و ارائه دومین منبع مداری داده‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند. هدف از این کار تکمیل و توسعه شبکه نظارت فضایی دولت آمریکا اعلام شده است. به علاوه تراشه‌های موقعیت‌یاب جغرافیایی موجود در سخت‌افزارها، به طور منظم محل این اجرام را به پایگاه مرکزی سوآرم در روی زمین ارسال می‌کند.

سوآرم توضیح نداد که خدمات ارتباطی ارائه شده، چگونه کار خواهد کرد، اما اشاره کرد هیچ ارتباط بین ماهواره‌ای وجود نخواهد داشت. این مسئله بیان می‌کند هر ماهواره تنها زمانی می‌تواند ارتباط برقرار کند که از محدوده‌ی یک ایستگاه زمینی عبور کند. همچنین به احتمال زیاد تبادل اطلاعات بین کاربر و ابزار مورد نظر وی با چندین دقیقه تأخیر انجام خواهد گرفت.

با صرف‌نظر از خدماتی مانند استریم صوت و ویدئو، امکان ارائه کاربردهای اینترنت اشیا در زمینه‌هایی مانند کشاورزی، ردیابی دارایی و تشخیص از راه دور فراهم می‌آید.

شبکه ماهواره‌ای سوآرم امکان ارسال پیام متنی را نیز در محل‌هایی که هیچ برج مخابراتی یا پوشش وای فای وجود ندارد، فراهم می‌کند. این بستر ارتباطات کم‌هزینه‌ای را برای شرکت‌های خصوصی و سازمان‌های حقوق بشر فراهم می‌آورد. همچنین می‌توان در زمینه‌هایی مانند گشت مرزی و اقدامات امنیت داخلی از آن‌ها کمک گرفت.

شرکت یاد شده شرح داد، کمیسیون ارتباطات فدرال به منظور برطرف سازی مسائل ارتباطات خودروها، کامیون‌ها و نظارت روی آن‌ها، با چندین شرکت خودروساز و حمل‌ونقل همکاری می‌کند.

آزمایش واقعی فناوری سوآرم از چند ماه آینده آغاز می‌شود و باید دید آیا این شرکت می‌تواند کمیسیون ارتباطات فدرال قانع کند که اشتباهات گذشته تکرار نخواهد شد یا خیر.