O3b Visão Geral dos Satélites
A Constelação de Satélites O3b, fornece backhaul de telecomunicações e dados a partir de locais remotos, oferecendo backhaul de Internet de baixa latência para mercados emergentes e países em desenvolvimento através de uma série de satélites em órbitas equatoriais de 8.000 Kilômetros de altitude.
As velocidades de dados de até 10 Gbps são suportadas por cada satélite de primeira geração com uma capacidade total superior a 160 Gbps, uma vez que a constelação operacional inicial tenha completado a implantação. A O3b Networks Ltd. é a operadora desta nova constelação de satélites, com o nome “The Other 3 Billion” – referindo-se à população do mundo que não tem acesso a serviços de dados de banda larga sem ajuda. Fundada em 2007, a empresa recebeu apoio financeiro de gigantes do setor como Google e SES durante sua configuração inicial para os primeiros lançamentos de satélites antes de ser adquirida como subsidiária integral da SES em maio de 2016.
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A constelação de satélites O3b está planeada para consistir em oito satélites na sua fase inicial antes do número de naves ativas ser duplicado para 16. A frota de satélites orbita a Terra em uma órbita circular equatorial média a uma altitude de 8.063 km. O O3b fornece capacidade de tronco de fibra semelhante à das operadoras de telecomunicações e backhaul diretamente para as torres 3G Cellular e WiMAX.
Os primeiros quatro satélites O3B foram lançados do Centro Espacial da Guiana por um foguete Soyuz ST-B em 25 de junho de 2013 e entraram em fase de comissionamento e checkout do sistema central antes que as verificações funcionais de suas capacidades começassem como parte de uma campanha de validação em órbita de várias semanas.
Em Setembro de 2013, tornou-se claro que os transponders instalados na nave espacial estavam mostrando uma degradação inesperada na sua função de fornecer sinais de tempo necessários para a ligação descendente de dados dos satélites. Isto provocou o atraso do lançamento do segundo lote de satélites de Setembro de 2013 a Julho de 2014 para permitir a alteração dos componentes suspeitos.
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O segundo conjunto de quatro satélites lançado em 10 de julho de 2014, também sobre um Soyuz ST-B e O3b começou a fornecer serviços operacionais uma vez concluída a sua fase de checkout. Um terceiro conjunto de satélites de primeira geração foi retirado da Guiana Francesa em 18 de dezembro de 2014 para acrescentar mais capacidade à constelação que, naquela época, já havia começado a prestar serviços a vários países africanos e estados insulares remotos, bem como ao Governo dos EUA e navios de cruzeiro.
Com 12 satélites em órbita, o O3b comutou três do primeiro lote para o modo stand-by devido à sua característica de sinal degradado para servir como backups viáveis no caso de qualquer outro satélite sofrer dificuldades técnicas.
Até 2016, esperava-se que a receita anual excedesse $100 milhões e o O3b assinou contratos governamentais adicionais com os EUA para fornecer um serviço de 365 dias por ano para um usuário do Departamento de Defesa composto por uma ligação full duplex de 155 Mbps, acesso de gateway terrestre e um terminal de comunicações móveis com uma latência de sinal de ida e volta inferior a 200 ms.
O segmento espacial da constelação O3b é projetado e fabricado por Thales Alenia Space utilizando a plataforma de satélites ELiTeBus que tem extensa herança de vôo em aplicações de órbita terrestre baixa, como os satélites de comunicação GlobalStar.
Cada satélite O3b pesa 700 Kilogramas no lançamento com uma massa seca do ELiTeBus de cerca de 450 Kilogramas. O autocarro satélite tem forma trapezoidal, constituído por painéis rígidos de alumínio alveolar. O ônibus espacial fornece todos os recursos necessários para a carga útil, incluindo estabilidade pontiaguda, capacidade de propulsão, uma fonte de alimentação estável e conexões de dados. A plataforma pode acomodar cargas úteis de mais de 300 Kilogramas que são hospedados em um painel terrestre de 3,0 por 1,6 metros de tamanho.
A espaçonave possui duas matrizes solares de três segmentos destacáveis para geração de energia via células solares de gálio-arsenídeo, a aviônica é usada para distribuição de energia e baterias de íons de lítio para armazenamento de energia. As matrizes solares são capazes de rastrear automaticamente o sol para aumentar a exposição. A potência de início de vida é de 2.400 watts e a potência EOL (End Of Life) é de cerca de 1.700 watts com uma fonte de alimentação de carga útil nominal de cerca de 1.000 Watts. No satélite é utilizado um bus de potência principal de 28 Volts.
A plataforma do satélite é estabilizada em três eixos com capacidade de apontar com precisão usando dados de posição fornecidos pelos sensores terrestres, bem como sensores solares finos e uma unidade de medição inercial. Uma unidade GPS fornece informação da posição orbital para permitir o cálculo da geometria da passagem sobre os vários terminais terrestres.
Estabilização e actuação de atitude é realizada utilizando uma combinação de rodas de reacção e hastes de binário para gestão do momento. No geral, o satélite tem uma precisão de conhecimento pontiagudo de 0,007 graus. A propulsão para manobras de atitude e ajustes/manutenção da órbita é fornecida por um sistema monopropulsor Hydrazine contendo 141kg de combustível que alimenta oito propulsores de 1-Newton que podem ser usados para controle de atitude, despejos de momento e ajustes/manutenção orbital.
O barramento ELiTe está equipado com um computador de bordo centrado em torno de um microprocessador LEON3 que é amplamente utilizado em aplicações espaciais. O sistema OBC fornece comando e controle de todos os subsistemas da plataforma do satélite e comanda as operações de carga útil. Um Data Bus 1553B é usado a bordo do satélite, conectando todos os sistemas ao computador e também fazendo interface com o sistema de comunicação da plataforma que opera na Banda S.
Cada um dos satélites possui sistemas redundantes para evitar que falhas de um único ponto causem a perda de uma nave espacial. Os satélites O3b são construídos para uma vida útil de dez anos.
A carga útil da nave espacial consiste de um poderoso sistema de comunicações Ka-Band. Doze conjuntos de antenas Ka-Band totalmente orientáveis são montados no convés de frente para a Terra do satélite operando na frequência de 4,3 GHz. Dois feixes de 216 MHz são para ligações de gateway e 10 feixes são para terminais remotos. Cada antena fornece uma transmissão de dados de 1,25 GBit/s – 600 MBit/s para ligações ascendentes e descendentes resultando numa capacidade total de 12,5 GBit/s por satélite.
No final de 2015, o O3b encomendou mais oito satélites ao Thales Alenia Space. O3b FM13 até FM20 são largamente similares aos seus predecessores, mas apresentam algumas melhorias de desempenho, mantendo a compatibilidade geral para se integrarem perfeitamente dentro da constelação Ka-Band existente.
Cada antena pode ser movida para qualquer ponto dentro do alcance do satélite em minutos para permitir um planeamento flexível da sessão de comunicação de modo a fornecer uma cobertura de comunicações onde for necessário quando for necessário.
O Ka-Payload utiliza tecnologia de repetidor para permitir uma alocação directa da largura de banda na área de cobertura do satélite que é de cerca de 700 Kilometros de diâmetro por feixe. A configuração flexível do sistema proporciona a capacidade de transferência de dados entre antenas, tornando simples o fornecimento de soluções de trunking simples entre dois ou mais pontos.
Com a constelação orbitando em MEO, a latência de transferência de dados é consideravelmente menor quando se compara O3b com satélites de comunicação geoestacionários que apresentam latências de ~500 milissegundos. O3b pretende fornecer comunicações de voz com uma latência de 179 milissegundos e uma latência de ponta a ponta para serviços de dados de 238ms. Para serviços marítimos, será fornecida uma velocidade de conectividade de mais de 500 Mbps. A cobertura ideal é fornecida entre 45 graus de latitude norte e sul, embora os serviços possam ser estendidos para uma latitude de até 62 graus.
Em 2017, o SES anunciou planos para um sistema de seguimento chamado O3b mPower, definido para adicionar uma série de satélites de alto rendimento à constelação a partir de 2021. mPower expandirá a constelação para cobertura global, mudará os fabricantes para a Boeing e aproveitará a tecnologia de ponta para permitir que a constelação de base de sete satélites forneça cerca de 30.000 feixes pontuais de comunicações. Detalhes adicionais podem ser encontrados aqui: SES encomenda satélites Super-Powered da Boeing para expandir os serviços de banda larga O3b