Starlink

Starlink is een satellietnetwerk in opbouw van het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf SpaceX voor het aanbieden van internettoegang. Door duizenden satellieten in een lage aardbaan te plaatsen hoopt het bedrijf wereldwijd breedbandinternet te kunnen leveren, tegen een prijs die vergelijkbaar is met huidige (bekabelde) internetverbindingen. De gebruiker heeft hiervoor een antenne nodig die “zo groot als een pizzadoos” is.

Een van de doelen van Starlink is volgens SpaceX’ directeur Elon Musk het verdienen van geld om de ontwikkeling van SpaceX marsraket Starship en aanverwante missies mee te financieren. Er zijn vergunningen voor het operationeel netwerk met tot 12.000 satellieten en SpaceX vroeg in oktober 2019 een vergunning voor een uitbreiding met nog eens 30.000 satellieten aan.[1] Na twee lanceringen met ieder 60 satellieten was Starlink in januari 2020 gemeten naar het aantal satellieten reeds het grootste satellietnetwerk ter wereld.

Elon Musk wil met Starlink drie tot vier procent van de internetmarkt bedienen. Het netwerk richt zich op het platteland waar geen hoogwaardig internet is en 5G-techniek onaantrekkelijk is vanwege de afstanden. Hij richt zich niet op stedelijke gebieden; een satellietnetwerk zou volgens hem nooit genoeg bandbreedte voor een dichtbevolkt gebied kunnen leveren.

Plannen voor Starlink werden vanaf 2015 bekend. Eind 2017 werd de naam Starlink gedeponeerd. Ook werd een satellietenfabriek in Redmond (Washington) geopend.

Op 22 februari 2018 werden twee testsatellieten genaamd Tintin-A en Tintin-B als secundaire vracht naar een polaire baan om de aarde gelanceerd. Deze satellieten hebben grofweg het formaat van een kleine koelkast. Het uiteindelijke netwerk zal echter in oostelijke richting om de aarde cirkelen. Het netwerk zou aanvankelijk uit 4.250 satellieten bestaan die op een hoogte van ongeveer 1.110 tot 1.325 kilometer om de Aarde zouden draaien. Inmiddels is het beoogde aantal uitgebreid met 7.518 die op een hoogte van 335 tot 346 kilometer om de aarde zullen cirkelen. Ook zal van 1.600 van de origineel geplande 4250 satellieten in een lagere baan op 550 kilometer worden gebracht. Uiteindelijk werd besloten alle satellieten op 550km hoogte te hebben. De belangrijkste reden daarvoor is dat een defecte satelliet op die hoogte binnen enkele jaren terugvalt in de atmosfeer terwijl dat bij 1100 kilometer eeuwen zou duren en veel langdurig ruimteschroot zou veroorzaken.[2] Op den duur zou het netwerk kunnen uitgroeien tot bijna 12.000 satellieten. De satellieten zijn voorzien van een op kryptongas werkende ionenmotor om in die lage banen om de aarde te blijven en te kunnen sturen. Dat is nodig omdat zo dicht bij de aarde nog (losse) gasmoleculen voorkomen die satellieten zonder voortstuwing in enkele maanden tijd zoveel zouden afremmen dat deze terug vallen in de atmosfeer. De reden om de satellieten zo laag te laten vliegen is dat een kleinere fysieke afstand tussen de gebruiker en de satelliet minder vertraging en dus een snellere reactietijd oplevert. Starlink zal op het grootste deel van de Aarde beschikbaar zijn. De noord- en zuidpool zijn hierop een uitzondering.

In april 2019 ontving SpaceX een (eerste) licentie van de FCC om maximaal twee miljoen gebruikers op het netwerk te mogen aansluiten.

Op 23 mei 2019 begon SpaceX een serie testsatellieten te lanceren. Aan boord van de Falcon 9 voor vlucht Starlink-1 waren 60 satellieten die als prototypes dienen om de functionaliteit te bewijzen.[3] Deze Starlink v0.9 satellieten hebben nog niet de volledige functionaliteit waarbij de satellieten ook met elkaar kunnen communiceren.[4] Ze zijn wel een stuk kleiner en vooral platter dan de Tintin-satellieten. Ze zijn zo ontworpen dat ze geen speciale raket-adapter nodig hebben maar op elkaar gestapeld worden. Met een gezamenlijke massa van ongeveer 13.620 kg (227 kg per stuk) is dit de zwaarste vracht die SpaceX tot nog toe lanceerde. Musk meldde overigens dat de vracht een totale massa van 18,5 ton heeft. Waar die resterende 5 ton uit bestaat werd niet gemeld. Er wordt in de media aangenomen dat het om een verstevigde vrachtadapter gaat omdat de standaard vrachtadapter van de Falcon 9 maximaal 10.500 kilogram kan dragen. Op een foto die Elon Musk tweette is te zien dat de neuskegel vrijwel helemaal gevuld is met satellieten (alleen het toelopende gedeelte is niet gebruikt). Deze 60 satellieten werden op een hoogte van 440 km losgelaten en stegen op eigen kracht naar een baan op een hoogte van 550 km.

Op 30 juni hadden 45 satellieten hun baan op 550 km bereikt, 5 stuks klommen nog naar hun baan en er waren nog 5 stuks die tests ondergaan voordat ze die manoeuvre maken. Bij drie van de Starlink v0.9 satellieten ging het contact verloren. Deze zullen vanzelf terugvallen naar de aarde. Twee andere satellieten zullen een deorbit-manoeuvre maken om de buitenbedrijfstelling te simuleren.[5]

Op 22 oktober 2019 verzond Elon Musk voor het eerst een Tweet via een van deze Starlink satellieten.[6]

Op 4 juni 2020 meldde Satelliet-tracker Jonathan McDowell dat van de nog actieve 36 v0.9 satellieten er tussen 21 en 31 mei, 35 stuks hun baan aan het verlagen waren wat erop lijkt te duiden dat ze gaan de-orbiteren.[7]

Op 10 september 2019 zei Gwynne Shotwell op de World Satellite Business Week in Parijs dat SpaceX voor 2020 24 Starlink lanceringen op de planning heeft staan.[8] Daarmee zou alleen al het aantal Starlink-vluchten al hoger zijn dan hun huidige lanceerjaarrecord.

Wanneer er 800 satellieten zijn geactiveerd kan worden begonnen met het aanbieden van Internet. SpaceX hoopt in 2020 of 2021 zover te zijn.[9] Elon Musk verwacht dat de satellieten 5 jaar mee gaan en dan door de volgende generatie Starlink-satellieten worden vervangen. Het lanceren van de satellieten kost meer dan het bouwen van de satellieten. Wanneer SpaceX’ volgende generatie raketten genaamd Starship gereed zijn verwacht Musk dat de lanceerkosten met een factor vijf zullen afnemen. Die volledig herbruikbare raket kan 400 satellieten per keer lanceren.

Ondertussen wordt er in samenwerking met Het Pentagon gewerkt aan versleuteld Starlink internet zodat het netwerk ook geschikt wordt voor militaire toepassingen.

De lancering van de eerste batch volledig functionele satellieten vond plaats op 11 november 2019. Deze satellieten hebben een massa van ongeveer 270 kilogram per stuk en worden in een baan op 280 kilometer hoogte losgelaten. Na een aantal tests zullen ze naar een hogere baan klimmen. Een van de 60 satellieten leek bij voorbaat al defect en werd kort na de lancering terug de atmosfeer in gestuurd.[10] Dit gebeurde ook met enkele andere satellieten die later werden gelanceerd. Vanaf lancering V1L2 werd naar een andere, elliptischer parkeerbaan gelanceerd zodat de vier stalen banden waarmee de satellieten op de raket worden vastgehouden en niet functionerende satellieten na het loslaten sneller terug in de atmosfeer vallen en verbranden met het oog op het minimaliseren van ruimteafval.

Gwynne Shotwell zei in december 2019 dat ze verwacht dat wanneer de service Starlink halverwege 2020 van start gaat het internet nog niet helemaal stabiel zal zijn maar dat dat in 2021 al sterk verbeterd zal zijn. Ook vertelde ze dat er op verschillende lanceringen verschillende experimentele coatings op de satellieten worden aangebracht om uit te vinden welke de beste is ze minder licht te laten reflecteren.[11] Er werden eind 2019 dagelijks zeven satellieten afgebouwd.

Lanceringen gebeuren meestal met 60 Starlinksatellieten per vlucht. Maar de stapel kan ook kleiner worden gemaakt om ruimte aan betalende klanten met kleine satellieten te bieden op de raket. Ook opvallend is dat de neuskegels bij Starlink lanceringen niet zijn voorzien van de gebruikelijke akoestische demping omdat de satellieten dermate robuust zijn gebouwd dat ze zelfs onderlinge botsingen, die kort na het loslaten van de stapel kunnen gebeuren, aankunnen. Hierdoor is de herbruikbare neuskegel goedkoper, lichter en vereist deze minder onderhoud.

In juni 2020 verscheen er een formulier op de Starlink-website waarmee mensen zich kunnen aanmelden voor deelname aan het publieke Bèta-testprogramma. In de zomer van 2020 begon SpaceX al met het intern testen van het netwerk.

In september 2020 meldde de nooddiensten in de Amerikaanse staat Washington dat ze bij het bevechten van bosbranden gebruik hadden kunnen maken van Starlink. Niet eerder hadden ze een krachtig communicatiesysteem dat zo snel op afgelegen locaties was op te zetten.[12]

In het najaar van 2020 begon SpaceX met het publieke Bèta testen van Starlink. Dit gebeurde in het noorden van de Verenigde Staten, het zuiden van Canada en Nieuw-Zeeland. Dat zijn de gebieden waar op dat moment een redelijke dekking was bereikt. Met iedere lancering is het de bedoeling het noordelijke en het zuidelijke dekkingsgebied wat dichter naar de evenaar toe groeien.

In januari 2021 vroeg SpaceX bij de FCC een vergunning aan om tien Starlink-satellieten als secundaire vracht te mogen lanceren op missie Transporter-1. Deze vlucht gaat naar een polaire baan. Daarmee zou SpaceX beginnen met de opbouw van een gedeelte van hun netwerk dat dekking rond de aardpolen zou bewerkstelligen. Op 8 januari werd de toestemming verleend.[13] Op 24 januari werd deze missie gelanceerd. Een opvallend detail aan de tien Starlinksatellieten waren een aantal uitstekende zwarte onderdelen die niet op eerdere Starlinksatellieten zaten. Dit bleken lasers te zijn. Deze worden gebruikt voor communicatie tussen satellieten. Het ging hier om testsatellieten die als v0.9 worden aangeduid. Musk gaf aan dat in 2021 alleen polaire satellieten worden uitgerust met lasercommunicatie, maar dat vanaf 2022 alle nieuwe Starlinksatellieten daarvan worden voorzien. In mei 2021 stonden er zes Starlink-lanceringen vanaf Vandenberg Space Force Base naar een polaire baan op de planning om in de tweede helft van dat jaar te worden uitgevoerd.

Op 20 januari 2021 werd de duizendste Starlinksatelliet gelanceerd. In maart van dat jaar vroeg SpaceX bij de FCC een vergunning aan om Starlink ook voor terminals in bewegende voertuigen beschikbaar te maken.[14] Op 13 mei 2021 sloot SpaceX een contract met Google. Google zal grondstation voor Starlink op hun datacenters plaatsen en de uplink verzorgen.[15] Op 26 mei 2021 lanceerde SpaceX de laatste batch van de eerste groep Starlinksatellieten. Daarna pauzeerde SpaceX de lanceercampagne tot september 2021 omdat ze toen ze de lazercommunicatietechniek beschikbaar hadden voor de volgende serie satellieten. Elon Musk wil ook Crew Dragons en de toekomstige Starship-ruimteschepen met Starlink lazer communicatie uitrusten zodat er internettoegang aan boord van deze bemande ruimteschepen komt. In september 2021 werd een lancering voor groep 2 uitgevoerd, daarna werd in november begonnen met de opbouw van satellietengroep 4. Deze versie 1.5-satellieten worden in een baan met een hoek van 53,22 graden op een operationele hoogte van 540 kilometer gebracht. In november 2021 werd een verbeterde gebruikersantenne geïntroduceerd.

Starship S24, het prototype van Starship dat in het voorjaar van 2022 werd gebouwd en is bedoeld is om de eerste orbitale lancering van een Starship uit te voeren is met een speciale Starlink-dispenser uitgerust die kwa werking enigszins aan een snoepautomaat doet doet denken. Deze is bedoeld voor Starlink 2.0 satellieten. Het is nog niet duidelijk wanneer deze wordt gelanceerd en of er ook daadwerkelijk Starlink-satellieten aan boord van de raket zullen zijn. In mei 2022 gaf Musk aan dat de eerste Starlink 2 satellieten inmiddels in aanbouw waren. Deze zullen zo’n zeven meter lang zijn en de massa zal zo’n 1.200 kg zijn; dat is enkele malen groter en zwaarder dan Starlink 1-satellieten. Ze kunnen ongeveer tien keer zoveel data verwerken.[16] Met deze afmetingen lijkt lancering met een Falcon-raket onwaarschijnlijk. In augustus 2022 gaf SpaceX aan een deel van de Starlink 2 satellieten toch met de Falcon 9 te zullen lanceren.

Op 25 augustus 2022 presenteerde T-mobile en SpaceX een plan waardoor T-mobile telefoons in gebieden zonder GSM-bereik in de loop van 2023 contact met Starlinksatellieten kunnen gaan maken door middel van instrumentarium dat reeds in mobiele telefoons aanwezig is; de Starlinksatellieten kunnen dezelfde frequenties gebruiken die ook voor telefoonmasten worden gebruikt. Op 14 september 2022 meldde SpaceX dat ze dekking op alle zeven continenten hadden bereikt.[17]

2021 19:01

2021
22:56

2021
18:59

2021
19:31

2021
03:55

2021
12:19

[19]

De FCC (Federal Communications Commission) heeft op 29 maart 2018 de aanvraag van SpaceX om 4.425 satellieten te plaatsen goedgekeurd.[20] Op 25 oktober 2018 is er toestemming gegeven om nog eens 7.518 satellieten te plaatsen (in totaal dus ~12.000 satellieten).[21] Sinds September 2017 is er een regel dat bedrijven binnen 6 jaar de helft van hun satellietnetwerk moeten lanceren en binnen 9 jaar het gehele netwerk.[22]

per baan

19 December 2021

19 December 2021

Starlink is niet het enige satellietinternet-netwerk in opbouw. Zo is er het SES/O3b satellietennetwerk, en ook OneWeb heeft soortgelijke plannen waarvoor begin 2019 de eerste zes testsatellieten werden gelanceerd.[23] In februari 2020 begon ook Oneweb met de opbouw van zijn satellietnetwerk. OneWeb heeft zich kritisch uitgelaten over de enorme hoeveelheid Starlink-satellieten. Die zouden de ruimte onveilig maken en satellietbotsingen kunnen veroorzaken. SpaceX brengt daar tegenin dat hun satellieten bestuurbaar zijn en botsing ontwijkende manoeuvres kunnen uitvoeren. Ook heeft Jeff Bezos in 2019 satellietinternet onder de vlag van zijn bedrijf Amazon dat de naam Kuiper zal dragen aangekondigd.[24] Kuiper en Starlink hebben als voordeel dat hun eigenaar ook het bedrijf bezit dat lanceringen uitvoert. De eerste serie lanceringen van Kuiper zullen echter door Atlas V-raketten van United Launch Alliance gebeuren omdat Bezos bedrijf Blue Origin zijn orbitale raket niet tijdig gereed heeft. Oneweb kocht daarvoor extern de lanceerservice van Arianespace en Roskosmos in. In maart 2020 vroeg OneWeb mede door de coronacrisis het faillissement aan. Een doorstart kon in juli 2020 worden gemaakt na te zijn overgenomen door de Britse overheid en het Indiase communicatiebedrijf Barthi Global. In maart 2022 weigerde Roskosmos naar aanleiding van de Oekraineoorlog nog langer OneWeb satellieten te lanceren. OneWeb boekte hierop lanceringen bij SpaceX.

Op maandag 2 september 2019 maakte ruimtevaartbedrijf ESA bekend dat de Aeolus satelliet op een hoogte van 320km boven de Indische oceaan mogelijk in botsing had kunnen komen met de Starlink-44 satelliet.[25] De satellieten lagen op koers om elkaar op minder dan vier kilometer afstand te passeren met een relatieve snelheid ten opzichte van elkaar van 14,4 kilometer per seconde.[26] De Aeolus kon op tijd een ontwijkende manoeuvre uitvoeren waardoor een botsing werd uitgesloten. Het was de eerste keer dat een satelliet van ESA moest uitwijken voor een andere satelliet. Matt Desch, directeur van satellietcommunicatienetwerk Iridium, was daarvan overigens niet onder de indruk. Hij gaf op Twitter aan dat zijn satellieten wekelijks dit soort manoeuvres uitvoeren. Uit het incident bleek wel dat er bij SpaceX iets was misgegaan met interne communicatie en het bedrijf daardoor onbedoeld niet was ingegaan op een verzoek van ESA om over de satellietpassage te overleggen.

De lancering van Group 4-7 op 3 februari 2022 leek aanvankelijk een succes. De satellieten waren op een hoogte van 210 kilometer afgezet en moesten daarop zelfstandig naar hun banen op een hoogte van 540 kilometer klimmen. Door een magnetische storm moesten de satellieten in veilige modus worden gebracht en konden ze niet aan de klim beginnen. De magnetische storm verhitte de hogere lagen van de atmosfeer waardoor de minimale luchtdichtheid die er op een hoogte 210 kilometer is (tot zo’n 500 kilometer boven de Aarde komen nog gasmoluculen voor) groter werd resulterend in meer luchtweerstand waardoor de satellieten teveel snelheid verloren. 40 van de 49 satellieten waren daarop niet meer te redden en vielen terug in de atmosfeer.[27]

Op 30 november 2022 viel het internetbereik via Starlink wereldwijd uit gedurende 15 tot 20 minuten.

Starlink wordt regelmatig ingezet om internet in rampgebieden beschikbaar te maken.

Het grote aantal geplande satellieten wordt door de beroepsastronomen bekritiseerd.[31][32][33] Zij beweren dat het aantal zichtbare satellieten groter zal worden dan het aantal zichtbare sterren en dat de lichtvervuiling die zij teweeg brengen nu al gevolgen heeft voor observaties van verre hemellichamen die een lange belichtingstijd nodig hebben. Omdat de Starlink-satellieten hun banen autonoom kunnen veranderen, kunnen waarnemingen niet gepland worden om zo de lichtvervuiling te vermijden.[34]

SpaceX bekijkt een oplossing om de satellieten van een donkere beschermlaag te zullen voorzien, zodat ze meer licht absorberen. Een eerste aangepaste satelliet, de zogenaamde 'DARKSAT' is inmiddels gelanceerd, maar uit waarnemingen door amateurastronoom en satelliet-fotograaf Thierry Legault is gebleken dat de donkere coating niet het gewenste effect heeft.[35] Ook is SpaceX bereid om de oriëntatie van de satellieten aan te passen gedurende kritische astronomische experimenten. Dit om de zonnereflectie tot een minimum te beperken.[36]

Peter Beck, directeur van lanceerbedrijf Rocket Lab gaf aan dat hij als gevolg van de Starlink satellieten kortere lanceervensters heeft.

Viasat, een bedrijf dat ook digitale satellietcommunicatie aanbiedt, verzocht in december 2020 de Federal Communications Commission om een onderzoek in te stellen naar de milieugevolgen (zowel in de ruimte als op aarde) van Starlink.

China heeft een klacht ingediend bij de VN omdat soms een Starlink satelliet een gevaar vormt voor andere satellieten.[37]

Gwynne Shotwell - SpaceX President en COO - onderzocht een plan om Starlink af te splitsen en naar de beurs te brengen.[38] Dit verklaarde Gwynne Shotwell op een conferentie voor investeerders in Miami, georganiseerd door JPMorgan Chase in februari 2020. Een IPO zou helpen kapitaal op te halen om de constellatie uit te bouwen. Starlink zou daarmee een belangrijke klant worden van SpaceX. Gwynne Shotwell noemde een splitsing en IPO waarschijnlijk maar gaf geen termijn of streefdatum.

Elon Musk maakte in maart 2020 duidelijk dat er voorlopig geen plannen voor een afsplitsing of IPO zijn. Hij wil Starlink eerst winstgevend maken. Hij noemde daarbij dat er nog nooit eerder een satellietnetwerk is geweest dat niet bankroet ging en dat hij dat risico met Starlink niet neemt. Hij wil het eerst volledig werkend en winstgevend hebben binnen de financiële marge van SpaceX voor hij er überhaupt over nadenkt.[39] Wel gaf hij een half jaar later aan dat hij Starlink op de lange duur waarschijnlijk wel naar de beurs brengt.[40]

Op 5 oktober 2020 won SpaceX een contract om voor de US Space Force vier prototype-satellieten te ontwikkelen en testen voor een raket detectiesysteem. Als uitgangspunt wordt het Starlinksysteem gebruikt. Deze satellieten moeten in 2022 worden gelanceerd.[41]

Logo
60 op elkaar gestapelde Starlink testsatellieten vlak voor ze in mei 2019 door de Falcon 9-raket in hun baan werden losgelaten
De fabriek van SpaceX in Redmond (WA) waar de satellieten worden geproduceerd.
Lichtvervuiling door Starlink satellieten
Een treintje Starlink satellieten (batch V1L6) gezien vanuit Tübingen