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Virtuelle Antennen können in Mikrosekunden umschwenken

Die Starlink-Satelliten nutzen wie die geplanten Bodenstationen sogenannte Phased-Array-Antennen. Das sind flache Antennen, die aus einem Gitter von einzeln angesteuerten kleinen Antennen bestehen. Die Radiowellen, die diese kleinen Antennen empfangen oder abstrahlen, können in ihrer Phasenlage genau kontrolliert werden. Zusammen kann die ganze Antenne wie eine virtuelle Parabolantenne wirken.

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Bei echten Parabolantennen manipuliert die Parabolform der Satellitenschüssel die Phasenlage. Der große Vorteil der Phased Arrays ist, dass es genügt, die Phasenlage elektronisch zu manipulieren, um die virtuelle Schüssel in eine andere Richtung zu drehen, ohne die echte Antenne bewegen zu müssen. Die Phased-Array-Antennen können damit vom Boden aus rein elektronisch, ohne Motoren, einen Satelliten am Himmel verfolgen oder in einigen hundert Mikrosekunden von einem Satelliten zum nächsten wechseln.

Geostationäre Satelliten waren bisher vor allem wegen der einfachen Technik am Boden beliebt. Sie bleiben an einer Stelle am Himmel, so dass eine Parabolantenne nur einmal ausgerichtet werden muss. In niedrigen Orbits müssen die Signale entweder großflächig ausgestrahlt werden, was sie schwächer macht, oder die Satelliten mit motorisierten Parabolantennen in aufwändigen Bodenstationen verfolgt werden.

Kurze Entfernungen machen Signale stärker

Phased Arrays machen diesen Aufwand überflüssig. Gleichzeitig bedeutet die geringere Entfernung, dass die Signale viel stärker sind. Geostationäre Satelliten sind mit 36.000 km etwa 50 bis 65 mal so weit entfernt. Funksignale sind dann mit der gleichen Antenne und Sendestärke etwa 2.500 Mal so stark. Gleichzeitig können sie auf eine Fläche mit einem 50-stel des Durchmessers konzentriert werden, andere Flächen können derweil von einem anderen Satelliten bedient werden.

Zusätzlich sinkt die Latenz. Signale brauchen mit Lichtgeschwindigkeit 120 Millisekunden, um zu einem geostationären Satelliten zu gelangen. Ein Ping dauert damit im besten Fall eine halbe Sekunde. Mit einem 50-stel der Entfernung sind es nur zehn Millisekunden. Tatsächlich könnten Funksignale, die von einer Bodenstation über eine Reihe von Satelliten zu einer anderen Station weitergesendet werden, schneller sein als Signale in Glasfasern. Der Grund dafür ist die 50 Prozent höhere Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, im Vergleich zur Glasfaser.

SpaceX ist das erste Unternehmen, das eine solche Satellitenkonstellation komplett selbst baut. SpaceX fertigt die Satelliten, betreibt sie und konstruiert die Raketen, mit denen sie gestartet werden. Unternehmenschef Elon Musk bezeichnete sie in einer Pressekonferenz als "einen Weg, Umsatz für bessere Raketen und Raumschiffe zu machen. Starlink ist eine Schlüsselkomponente für eine Präsenz auf dem Mond und dem Mars".

 SpaceX: 60 von 12.000 Satelliten sind im OrbitDie Finanzierung wird zum Problem 
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SanderK 27. Mai 2019

Klingt doch Ideal ;-) Bekommt der Nutzer, kostenfrei einen Starlink Mobile Internet...

mightypanda 26. Mai 2019

Und wenn man dann einen Stern sieht freut man sich wie Spin aus Skyward :-)

Geistesgegenwart 26. Mai 2019

Die Statista Quelle zweifle ich stark an, bzw. wird da wohl als "Stadt" definiert was...

Neuro-Chef 25. Mai 2019

Die bishe üblichen Tarife waren ja auch abseits der Latenz in mehrfacher Hinsicht...

M.P. 24. Mai 2019

Ich denke doch, dass der komplette Kegel mit einem Winkel von 40° gegen die Senkrechten...


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