topbanner

Starlink – et himmelsk dilemma

(25.12.2020 – også publisert på forskning.no)

Send epost til arnfinn.christensen@gmail.com hvis du har forslag til endringer eller forbedringer i dette innlegget!

Deklarasjon: Denne artikkelen har en SGI (Sur Gubbe-Indeks) på 10.

Internett fra titusener av satellitter – velsignelse eller forbannelse? Ja og nei – med tunge argumenter på begge sider. Hvilken vei vipper vektskåla? Døm selv!

Illustrasjonsbilde, vektskål i verdensrommet.
(Illustrasjon: Arnfinn Sørensen, med elementer hentet fra andre kilder. Skålvekt: Jean Poussin, CC-SA-3.0. Bakgrunnsbilde: NASA)

Det er nesten umulig å gjøre seg opp en bastant mening om prosjekt Starlink. Med en antenne som ser ut som en «UFO på en pinne» – for å bruke SpaceX-sjefen Elon Musks egen twitring – skal folk i de fjerneste ødemarker få koble seg til svermen av satellitter.

I skrivende stund går om lag tusen av dem i bane rundt jorda. Hvert døgn lager SpaceX seks nye. De skytes opp i klynger på 60 og 60 omtrent annenhver uke.

De første kundene er allerede på nett i USA og Canada. Den avanserte antenna finner selv internett-signalet, bare du holder den i omtrent riktig retning.

Ingen parabol-fikling, stående på en vaklevoren stige oppetter husveggen, siktende mot 1 grad vest – som jeg har gjort og sikkert mange andre.

Dette høres jo bra ut. Internett til alle – fattig og rik, urban og ødeboer. Vektskåla vipper til «pluss». Hvem kan være motstander av noe sånt?

Figur som viser banene til Starlink-satellittene og annen figur som viser hvordan mottakerutstyret ser ut.
T.v: Første fase av Starlink-svermen vil bestå av 1584 satellitter fordelt på 72 forskjellige baner i 550 kilometers høyde. (Illustrasjon: Lamid58, CC-SA-4.0)
T.h: Illustrasjon av mottakerutstyr for Starlink. En nylig utført "teardown" viser at antennen inneholder spesialutviklede komponenter der mye fortsatt er ukjent utenfor SpaceX. Likevel – antennen er ikke en vanlig parabol, men består av mange små antenner som summeres elektronisk med faseforskyvning av enkeltsignalene, slik at mottakerretningen kan justeres kontinuerlig dynamisk for å følge det sterkeste av tilgjengelige satellittsignaler. Den elektroniske retningsstyringen kombineres med motorstyring av antennen.(Illustrasjon: Starlink)

Linselus og støysendere

Svaret er – astronomene. Satellittene blir linselus på teleskopbildene – forstyrrende streker av lys. Særlig ille er det for oversiktsbilder av stjernehimmelen, slike som skal oppdage asteroider på kollisjonskurs med jorda eller fjerne stjerneeksplosjoner.

Og radiosignalene fra Starlink – som overfører internett – overdøver hviskingen om mulig liv på fjerne planetsystemer og kartlegging av mørk energi i fjerne galakser.

Dette har forskning.no tidligere skrevet om i detalj. Vipp. Vekta tipper mot minus. Men vent – SpaceX dytter imot.

De maler satellittene mørkere, utstyrer dem med solskjermer og vrikker dem rundt så de skal synes mindre. Astronomene kan også få beskjed om når satellittene er hvor, slik at de kan unngå linselusene og støysenderne.

Vekta går mot pluss igjen – men er det nok til å blidgjøre astronomene? Nei.

Men – jo. Eller kanskje. For på lengre sikt kan Starlink bli astronomenes beste venn. Hvordan?

Starlink-satellitter som forstyrrende streker på astronomisk foto.
Seks Starlink-satellitter tegner forstyrrende lysstreker på et foto av stjernehimmelen. (Foto: Jud McCranie, CC-SA-4.0

Starlink sponser Starship

Starlink er ikke bare en lenke til bedre internett. Det er også en mulig lenke til nye observatorier som astronomene i dag bare kan drømme om.

Starlink kan nemlig bli SpaceX sin største pengemaskin, mener investeringsbanken Morgan Stanley. De har nylig doblet sin verdiberegning av SpaceX på få måneder, og Starlink er viktigste faktor i regnestykket.

Slik sett vil Starlink sette en økonomisk rakett i rompa på Elon Musks viktigste prosjekt – å kolonisere Mars med romskipet Starship.

Starship utvikles nå i ekspressfart i Boca Chica i Texas. Stadig nye prototyper står klare til prøveoppskytninger.

Men Starship kan brukes til så mye mer enn å kolonisere Mars. For eksempel til å sende opp romteleskop.

Den 9.desember 2020 skjøt SpaceX opp det første komplette skroget av Starship og gjennomførte en landingsmanøver som gikk helt etter planen – bortsett fra de siste sekundene, da drivstofforsyningen sviktet og hastigheten mot bakken ble for høy før landing. (Video: SpaceX)

Astronomi på Månen med Starship

Disse teleskopene kunne være på størrelse med det nye James Webb romteleskopet som skal opp med en europeisk Ariane 5-rakett trolig neste år, over 10 år forsinket og mer en 20 ganger dyrere enn planlagt.

Hvorfor blir det så dyrt? Blant annet fordi Ariane 5 er en rakett som bare kan brukes én gang. Starship er fullstendig gjenbrukbar, og kan frakte teleskopene ut i rommet til en mye lavere pris.

SpaceX har allerede fått kontrakt med NASA for å utvikle en bemannet månelander basert på Starship. Månen er ett mulig sted for store observatorier, særlig baksiden av Månen.

Her kan radioastronomene få god skjerming mot radiostøy fra Jorda. Og Månens mange kratere er jo nærmest naturlig anlagte parabolantenner. Et slikt radioteleskop utredes av NASA og Jet Propulsion Laboratory.

Også teleskoper som ser lys og infrarøde stråler kan dra nytte av Månen. Den er et fast fundament for instrumenter som kan plasseres i nøyaktig avstand fra hverandre. Lyset fra disse instrumentene kan kombineres til et skarpere bilde. Dermed kan astronomene se ørsmå detaljer, for eksempel planeter i fjerne solsystemer.

Lunar Crater Telescope, konseptillustrasjon av radioteleskop i krater på Månens bakside.
Lunar Crater Telescope, konseptillustrasjon av radioteleskop i krater på Månens bakside. (Illustrasjon: Saptarshi Bandyopadhyay JPL)

Bedre med romteleskop

Andre astronomer mener at de skarpe partiklene i månestøvet kan ødelegge instrumentene. De vil heller plassere dem i stabile baner mellom Jorda og Sola, der også James Webb-romteleskopet vil være.

Uansett hvilken side man tar i diskusjonen – Starship vil bli en ny og mye rimelige inngangsbillett til astronomenes drømmeteleskop.

Vipp. Vekta svinger kraftig over mot «pluss» hvis Starship kommer seg opp i rommet. «Hvis». Og kanskje kan dette bli et stort «hvis» – på lengre sikt.

For det er ikke helt umulig at Starlink blir en trussel – både mot Starship og seg selv.

Kollisjon i rommet

Når systemet er fullt utbygget på slutten av dette tiåret vil opptil 42 000 Starlink-satellitter gå i baner rundt Jorda. Hva om noen av dem kolliderer?

Én slik kollisjon fant sted i 2009. En utrangert russisk militær Kosmos-satellitt og en aktiv Iridium-satellitt for telefoni kolliderte over Nord-Sibir. På et øyeblikk ble to romfarkoster forvandlet til minst 2000 større fragmenter på vill ferd utover i alle retninger.

Rundt tre år seinere suste et fragment fra kollisjonen bare 120 meter fra Den internasjonale romstasjonen. Mannskapet gikk i dekning i Sojus-returkapslene for sikkerhets skyld.

Rutinemessig må nå satellitter endre bane for å unngå romsøppel. Selv en skrue på avveie kan treffe med geværkules kraft.

Hull etter romsøppel-kollisjon på romferga Endeavour i 2008.
Hull etter romsøppel-kollisjon på romferga Endeavour (STS-118) i august 2007. Inngangshullet var 5,5 mm i diameter og utgangshullet dobbelt så stort. (Foto: NASA)

Skall av romsøppel

Problemet er stort nok med de rundt 5000 satellittene som allerede er skutt opp og fortsatt går i bane rundt Jorda – helt siden Sputnik i 1957. Med åtte ganger så mange Starlink-satellitter blir faren for kollisjon mangedoblet.

Legg så til at Amazons datterselskap Kuiper Systems planlegger å sende opp ytterligere 3236 satellitter i omtrent samme høyder og i samme oppdrag. Den store frykten er at søppelet skal spres som en kjedereaksjon.

Det kalles Kessel-syndromet. Én kollisjon lager mange biter av romsøppel – som kolliderer med hverandre og lager enda flere biter av romsøppel – som kolliderer med hverandre og …

Skrekkscenariet er at Jorda skal få et skall av romsøppel. Dette skallet kan bli nesten ugjennomtrengelig for romskip på vei ned og opp. Store og små fragmenter av romsøppel kan gjennomhulle de som prøver å passere – som for eksempel Starship.

SpaceX planlegger å bruke Starship til å sende opp 400 Starlink-satellitter i slengen. Vil Starship indirekte være med på å stenge seg selv ute fra drømmen om å kolonisere Mars – og astronomenes drømmer om teleskop i rommet og på Månen?

Vipp. Vekta tipper over mot minus igjen. Men hvor mye?

Ned som stjerneskudd

SpaceX tror selvsagt ikke på et slikt skrekkscenario. Trolig med god grunn. De har utstyrt Starlink-satellittene med antikollisjonssystemer og raketter som skal sende dem ned til atmosfæren for å brenne opp når de er utbrukte. Vipp tilbake mot pluss.

Men hva om disse systemene svikter? Allerede nå er flere av satellittene døde og utenfor kontroll. Hvis feilraten holder seg, vil hele svermen inneholde 1200 blindgjengere på slutten av 2020-tallet, har en astronom fra Harvard-Smithsonian regnet ut. Hva om noen av dem kolliderer?

Og hva om Starlink går konk – slik som det konkurrerende prosjekt OneWeb gjorde våren 2020? Hvem skal da passe på satellittene og få dem trygt ned? Vipp tilbake mot «minus».

Heldigvis hjelper Jordas atmosfære til å avverge den verste katastrofen. Mange av romsøppelfragmentene er små. Jo mindre fragmentene er, desto mer overflate har de i forhold til massen. Desto raskere bremses de da av den tynne atmosfæren der oppe og brenner opp som stjerneskudd.

Betydelige deler av romsøppelet fra kollisjonen i 2009 er allerede borte på denne måten. Og SpaceX bestemte seg i 2019 for å sende alle satellittene i baner som er lavere enn tidligere planlagt.

Jo lavere baner, desto tykkere atmosfære og desto mer oppbremsing. Trolig vil de døde satellittene uansett være borte etter ett til fem år. Vipp tilbake mot pluss.

Kollisjon mellom russisk Kosmos-satellitt og amerikansk Iridium-satellitt, samt spredesimulering for romsøppel etter kollisjonen.
T.v: Illustrasjon av russisk Kosmos-satellitt (til venstre) og amerikansk Iridium-satellitt som kolliderer over nord-Sibir i 2009. T.h: Simulering av romsøppelets baner 20 minutter etter kollisjonen (øverst) og 50 minutter etter kollisjonen (nederst). (Illustrasjon/montasje: Arnfinn Sørensen, med elementer fra Rlandmann, CC-SA-3.0)

Starship som «søppelbil»

De lavere banene vil også gjøre satellittene mindre plagsomme for astronomene. Jo lavere baner, desto tidligere på kvelden – og seinere på morgenen – vil satellittene være i natteskyggen og ikke belyst av Sola. Dermed vil de ikke forstyrre teleskopene i like lang tid hver natt.

Starship kan også få en viktig rolle som «søppelbil» i rommet, ifølge Gwynne Shotwell fra SpaceX. Enda flere vipp tilbake mot pluss.

Dette ble mange vipp. Hvor står argumentvekta nå? Starlink sponser Starship, som sender opp flere Starlink-satellitter som kan lage romsøppel – som Starship kan sanke sammen. For et kaos!

Men det blir verre. For hva mener egentlig målgruppen for Starlink – Anna i ødemarken uten nettforbindelse?

For dyrt for Afrika

Det er mange Anna´er i verden. Noen lever i rike land – som Alaska i USA og Canada. Men enda flere Anna´er finner vi i fattige land der få har internett. De har neppe råd til å betale rundt 4500 kroner for antennen og 900 kroner måneden for abonnementet, slik de første brukerne i USA og Canada nå gjør.

– En dyr (…) internettilgang som Starlink er derfor dømt til å feile i Afrika, skriver kommentatoren Muhammed Akinyemi i en kommentar på nettstedet Space in Africa.

Han peker videre på byråkrati i mange afrikanske land som kan hindre spredning av mottakerne. Dessuten stenger enkelte regimer tilgangen til internett helt, slik som i Tigray-regionen i Etiopia, nå som landet er i borgerkrig. Vipp mot minus.

Starlink mot internettsensur

Men nettopp Tigray-regionen kunne fått hjelp av Starlink. De etiopiske sentralmyndighetene kunne ikke klart å stanse oppkobling med innsmuglede antenner og mottakere.

Situasjonen ligner den under Andre Verdenskrig, mener kommentatoren John Koetsier på nettstedet forbes.com. Da ble radiomottakere gjemt bort fra nazistene for å lytte på allierte radiosendinger.

– Elon Musks 42,000 Starlink-satellitter kunne rett og slett redde verden, er overskriften til Koetsier på Forbes. En real vipp mot pluss.

I andre land – som Iran og Kina – stenges ikke tilgangen helt. Isteden sensureres nettet. Noen nettsteder stenges ute. Dette kalles «Splinternet». Vil Starlink kunne forene «Splinternet» til et globalt hele igjen? Tja, si det.

Hvis Elon Musk ønsker å stå på god fot med Kina, vil Starlink måtte slukke satellittene når de passerer over Midtens rike, kommenterer Craig Brett på nettstedet medium.com. Vipp mot minus.

Han ser imidlertid for seg at driftige folk bak «den store kinesiske brannmuren» kan 3D-printe sine egne antenner. Uansett vil det bli mye mer kostbart og vanskeligere å sensurere nettet med Starlink, mener Brett. Vipp mot pluss.

Skitt er skitt …

Og helt til slutt – det store og overskridende spørsmålet – hvor verdifullt er det egentlig for kineserne og afrikanerne å få internett? Hva får de med Starlink?

De får Wikipedia og førsteklasses internasjonal journalistikk, det er så. Men de får også rasisme og silikon-influensere og falske nyheter og konspirasjonsteorier fra ekkokamre som ligner mer og mer på fortidens dårekister.

Som det gamle ordtaket sier: Skitt er skitt, om enn per satellitt.

På hvilken side tippet argumentvekta ned til slutt? Pluss eller minus? Jeg vet ikke. Døm selv!


2020 Arnfinn Sørensen. Public domain – men oppgi gjerne kilde med lenke.