O3b műhold áttekintése
Az O3b műholdkonstelláció távközlési és adatátviteli hátteret biztosít távoli helyekről, alacsony késleltetésű internetes hátteret kínálva a feltörekvő piacoknak és fejlődő országoknak 8000 kilométeres magasságban, egyenlítői pályán keringő műholdak sorozatán keresztül.
Az egyes első generációs műholdak akár 10 Gbps sebességű adatátviteli sebességet is támogatnak, a teljes kapacitás meghaladja a 160 Gbps-ot, amint a kezdeti operatív konstelláció kiépítése befejeződik. Az O3b Networks Ltd. az üzemeltetője ennek az új műholdkonstellációnak, amely a “másik 3 milliárdról” kapta a nevét – utalva a világ azon népességére, amely segítség nélkül nem fér hozzá a szélessávú adatszolgáltatásokhoz. A 2007-ben alapított vállalat az első műholdindításokhoz vezető kezdeti felépítése során olyan iparági óriásoktól kapott pénzügyi támogatást, mint a Google és a SES, mielőtt 2016 májusában a SES 100 százalékos tulajdonában lévő leányvállalatként felvásárolta.
Az O3b műholdkonstelláció a tervek szerint a kezdeti szakaszban nyolc műholdból áll majd, mielőtt az aktív űreszközök számát megduplázzák 16-ra. A műholdflotta a Föld körül kering körkörös, egyenlítői, közepes Föld körüli pályán, 8063 kilométeres magasságban. Az O3b a távközlési szolgáltatók számára üvegszál-szerű trunking-kapacitást, valamint közvetlenül a 3G mobil- és WiMAX-tornyokba irányuló backhaul szolgáltatást nyújt.
Az első négy O3B műholdat 2013. június 25-én egy Szojuz ST-B rakétával indították el a Guyanai Űrközpontból, majd az üzembe helyezés és az alaprendszer ellenőrzésének szakaszába léptek, mielőtt a többhetes pályán belüli validációs kampány részeként megkezdődött a képességek funkcionális ellenőrzése.
2013 szeptemberében világossá vált, hogy az űreszközökre telepített transzponderek váratlan romlást mutattak a műholdak adatainak lefelé irányuló lekapcsolásához szükséges időzítési jelek biztosításához szükséges funkciójukban. Emiatt a műholdak második sorozatának indítását 2013 szeptemberéről 2014 júliusára kellett halasztani, hogy a gyanús alkatrészeket ki lehessen cserélni.
A 2014. július 10-én, szintén egy Szojuz ST-B fedélzetén felbocsátott négy műholdból álló második sorozat, az O3b pedig az ellenőrző fázis befejezését követően megkezdte az operatív szolgáltatások nyújtását. Az első generációs műholdak harmadik csoportja 2014. december 18-án szállt fel Francia Guyanából, hogy további kapacitással bővítse a konstellációt, amely addigra már számos afrikai ország és távoli szigetország, valamint az Egyesült Államok kormánya és a tengerjáró hajók számára nyújtott szolgáltatásokat.
A 12 műholdat pályára állítva az O3b az első csoportból hármat készenléti üzemmódba kapcsolt a jelek romlása miatt, hogy életképes tartalékként szolgáljanak, ha bármelyik másik műhold műszaki nehézségekbe ütközik.
2016-ra az éves bevétel várhatóan meghaladta a 100 millió dollárt, és az O3b további kormányzati szerződéseket kötött az Egyesült Államokkal, hogy a védelmi minisztérium egyik felhasználója számára az év 365 napján teljes duplex 155 Mbps sebességű kapcsolatból, földi átjáró-hozzáférésből és mobil kommunikációs terminálból álló szolgáltatást nyújtson, 200 ms alatti jelátviteli késleltetéssel.
Minden O3b műhold súlya 700 kilogramm az indításkor, az ELiTeBus száraz tömege pedig mintegy 450 kilogramm. A műholdbusz trapéz alakú, merev alumínium méhsejtes panelekből áll. Az űreszközbusz biztosítja a hasznos teher számára az összes szükséges erőforrást, beleértve a pontstabilitást, a meghajtási képességet, a stabil áramellátást és az adatkapcsolatokat. A platform több mint 300 kilogramm hasznos teher befogadására képes, amelyet egy 3,0 x 1,6 méteres földi panel fogad.
Az űrhajó két telepíthető, háromszegmensű napelemtáblával rendelkezik az energiatermeléshez gallium-arzenid napelemek segítségével, az energiaelosztáshoz avionikát használnak, az energiatároláshoz pedig Li-Ion akkumulátorokat. A napelemtáblák automatikus napkövetésre képesek a napfénynek való kitettség növelése érdekében. Az élettartam kezdetén a teljesítmény 2400 watt, az EOL (End Of Life) teljesítmény körülbelül 1700 watt, a hasznos teher névleges energiaellátása pedig körülbelül 1000 watt. A műholdon egy 28 voltos fő energiabuszt használnak.
A műholdplatform háromtengelyes stabilizált, pontos tájolásra képes, a földi érzékelők által szolgáltatott pozícióadatok, valamint a finom napérzékelők és egy inerciális mérőegység segítségével. Egy GPS-egység biztosítja a pályapozícióra vonatkozó információkat, amelyek lehetővé teszik a különböző földi terminálok feletti áthaladási geometria kiszámítását.
A stabilizálás és a helyzetmeghatározás reakciókerekek és nyomatékrudak kombinációjával valósul meg a lendületkezeléshez. Összességében a műhold irányismereti pontossága 0,007 fok. A helyzeti manőverekhez és a pálya beállításához/karbantartásához szükséges meghajtásról egy 141 kg üzemanyagot tartalmazó hidrazin-monopropelláns rendszer gondoskodik, amely nyolc 1 Newtonos hajtóművet táplál, amelyek a helyzetszabályozáshoz, a lendületdömpinghez és a pálya beállításához/karbantartásához használhatók.
Az ELiTe busz fedélzeti számítógéppel van felszerelve, amelynek középpontjában egy LEON3 mikroprocesszor áll, amelyet széles körben használnak az űrtechnikai alkalmazásokban. Az OBC rendszer biztosítja a műholdas platform összes alrendszerének irányítását és vezérlését, valamint a hasznos teherrel kapcsolatos műveletek irányítását. A műhold fedélzetén egy 1553B adatbusz található, amely az összes rendszert összeköti a számítógéppel, és a platform S-sávban működő kommunikációs rendszerével is összeköttetésben áll.
Minden műhold redundáns rendszerekkel rendelkezik, hogy megakadályozza, hogy az egypontos meghibásodások az űreszköz elvesztését okozzák. Az O3b műholdak tervezett élettartama tíz év.
Az űreszköz hasznos terhe egy nagy teljesítményű Ka-sávú kommunikációs rendszerből áll. A 4,3 GHz-es frekvencián működő műhold Föld felé néző fedélzetén tizenkét teljesen irányítható Ka-sávú antennaszerelvényt szereltek fel. Két 216 MHz-es sugár a gateway-kapcsolatokhoz, 10 sugár pedig a távoli terminálokhoz szolgál. Minden egyes antenna 1,25 GBit/s – 600 MBit/s adatátviteli sebességet biztosít fel- és lefelé, ami műholdanként összesen 12,5 GBit/s kapacitást eredményez.
2015 végén az O3b további nyolc műholdat rendelt a Thales Alenia Space-től. Az O3b FM13-tól az FM20-ig nagymértékben hasonlítanak elődeikhez, de rendelkeznek néhány teljesítményjavítással, miközben fenntartják az általános kompatibilitást, hogy zökkenőmentesen integrálódjanak a meglévő Ka-sávos konstellációba.
Az antennák mindegyike perceken belül a műhold hatótávolságán belül bármely pontra áthelyezhető, hogy rugalmas kommunikációs munkamenet-tervezést tegyenek lehetővé annak érdekében, hogy a kommunikációs lefedettséget ott biztosítsák, ahol és amikor szükség van rá.
A Ka-Payload ismétlő technológiát alkalmaz, amely lehetővé teszi a sávszélesség egyszerű elosztását a műhold lábnyomában, amely sugáronként mintegy 700 kilométer átmérőjű. A rendszer rugalmas konfigurációja lehetővé teszi az antennák közötti adatátvitelt, így két vagy több pont között egyszerű trunking megoldásokat lehet biztosítani.
A MEO pályán keringő konstellációval az adatátviteli késleltetés jelentősen alacsonyabb, ha az O3b-t a geostacionárius kommunikációs műholdakkal hasonlítjuk össze, amelyek ~500 milliszekundumos késleltetéssel rendelkeznek. Az O3b 179 milliszekundumos egyirányú késleltetéssel, az adatszolgáltatások esetében pedig 238 ms végponttól végpontig tartó késleltetéssel kívánja biztosítani a hangkommunikációt. A tengeri szolgáltatások esetében több mint 500 Mbps sebességű összeköttetést biztosítanak. Az optimális lefedettség az északi és déli szélesség 45. foka között biztosított, bár a szolgáltatások akár a 62. szélességi fokig is kiterjeszthetők.
2017-ben a SES bejelentette az O3b mPower nevű utódrendszer terveit, amely 2021-től kezdődően egy sor nagy átviteli teljesítményű műholddal egészíti ki a konstellációt. Az mPower globális lefedettségre bővíti a konstellációt, a gyártót a Boeingre cseréli, és a legkorszerűbb technológiát használja ki, hogy a hét műholdból álló alapkonstelláció közel 30 000 kommunikációs pontsugarat tudjon biztosítani. További részletek itt találhatók: A SES szupererős műholdakat rendel a Boeingtől az O3b szélessávú szolgáltatások bővítése érdekében