Starlink был цветочком: прямая связь «спутник-смартфон» резко усложнит спецоперацию
Спутников AST SpaceMobile для прямой связи "спутник-смартфон" пока только семь штук на орбите. Но это не надолго
Starlink был цветочком
Использование терминалов Starlink в ходе агрессии Украины против России ни для кого не секрет. Контора Илона Маска постепенно расширяла границы использования своих терминалов. Сначала это были сугубо средства помехозащищенной связи, позже аппараты интегрировали с тяжелыми беспилотниками типа «Баба-Яга», а сейчас ударные дроны со Starlink далеко залетают на территорию России. Медленная, но неуклонная эскалация со стороны противника серьезно меняет правила игры на поле боя. Но это еще не предел.
В ближайшем будущем — через год-два — у ВСУ появятся системы связи нового поколения, обеспечивающие прямую связь «спутник-смартфон». Под прямой спутниковой связью со смартфоном в военном контексте далее будет пониматься такой режим, при котором стандартный или минимально модифицированный смартфон напрямую обменивается данными с космическим аппаратом, выступающим в роли «базовой станции в небе», без применения специализированных терминалов спутниковой связи и без опоры на наземную сотовую инфраструктуру. В гражданском секторе это направление обозначают как direct-to-device (D2D), satellite-to-cell, или как часть стандарта «неземные сети» (NTN — non terrestrial networks), где спутники рассматриваются как ещё один тип базовых станций сети связи пятого поколения 5G. Для справки, сеть 5G в 20 раз превосходит стандартный 4G по максимальной скорости и в 10 раз по средней. Насколько это изменит приемы и методы ведения войны, объяснять излишне.
Сотовые телефоны уже сейчас могут работать со спутниками напрямую, но скорость и объемы передачи данных пока слишком малы
Самое важное, что для подключения в будущем к спутнику, минуя мобильные станции типа Starlink, не потребуется какой-то особенный смартфон. Развитие низкоорбитальных группировок связи, миниатюризация спутниковых платформ, совершенствование фазированных антенных решёток и стандартизация спутникового 5G приводят к тому, что смартфон с соответствующим модемом и программным обеспечением может восприниматься спутником как обычный абонент радиосети, пусть и с рядом ограничений по полосе и энергобалансу. Ключевым преимуществом является возможность охвата огромной территории с минимальной наземной инфраструктурой и использование уже существующей абонентской базы миллиардов смартфонов, что резко снижает порог «входа» в спутниковую связь как для гражданских пользователей, так и для военнослужащих. Работая со спутником на низкой орбите, стандартный смартфон будет лишь быстрее разряжаться и немного терять в скорости передачи/приема данных.
На каком технологическом уровне находится технология прямой связи со спутником? Сейчас большинство коммерческих реализаций прямой связи «спутник – смартфон» обеспечивают в основном низкоскоростной обмен — аварийные текстовые сообщения и базовый обмен данными, как это реализовано, например, в режиме Emergency SOS via Satellite у смартфонов Apple или аналогичных сервисах, развертываемых рядом операторов и производителей Android-устройств совместно со спутниковыми провайдерами.
Современные системы прямой связи «спутник — смартфон» базируются почти исключительно на низкоорбитальных группировках, что определяется требованиями по задержке, энергетике и стоимости развёртывания. Геостационарные спутники на высоте около 36 тысяч километров традиционно обеспечивают широкое покрытие, но неизбежно дают задержку порядка 600–700 миллисекунд и более за счет огромного пути сигнала туда и обратно. Это неприемлемо для военных систем, работающих в высокоинтенсивных средах. Низкоорбитальные спутники располагаются на высотах порядка 300–1200 километров, что радикально сокращает путь, который должен пройти сигнал. Для систем типа Starlink, работающих на высотах около 550 километров, задержка по «радиочастотной» части тракта сравнима с наземными линиями и находится в диапазоне 25–50 миллисекунд. Аналогичные значения ожидаются для других группировок на низкой орбите, включая Amazon Leo, которая к 2025 году развернула более 300 спутников и позиционируется как низкоорбитальная широкополосная сеть с низкой задержкой.
Неземные сети
Чтобы поймать слабый сигнал от обычного телефона с расстояния в 500 километров, спутник должен обладать колоссальной чувствительностью. Например, AST SpaceMobile разворачивает на орбите гигантские фазированные антенные решетки площадью в десятки квадратных метров — самые большие коммерческие антенны в космосе. Программное обеспечение на орбите также вынуждено компенсировать эффект Доплера (спутник летит на скорости 27 000 км/ч) и огромные задержки сигнала.
Немного о AST SpaceMobile. У техасского стартапа в настоящее время есть определенная фора среди других конкурентов. Недавно компания AST SpaceMobile совершила серьезный прорыв: во время тестов в океане у Багамских островов обычный смартфон подключился к их спутнику и выдал скорость интернета почти 99 Мбит/с. Это огромный скачок, ведь раньше скорость не превышала 21 Мбит/с. За счет чего инженерам удалось так разогнать связь на старых спутниках, компания держит в секрете. Такие рекорды критически важны для AST, чтобы выжить в конкуренции с Илоном Маском. Его система Starlink уже умеет напрямую раздавать интернет на смартфоны: на орбите работает около 650 таких спутников. Но пока скорость у Маска скромная — всего около 4 Мбит/с. Правда, SpaceX уже готовит аппараты нового поколения, которые должны разогнать интернет до 150 Мбит/с. Главный козырь AST SpaceMobile — огромные спутниковые антенны.
Антенна спутника связи AST SpaceMobile
Их новейший аппарат оснащен антенной размером с теннисный корт и будет способен выдавать 120 Мбит/с. Но у компании есть одна большая слабость — самих спутников катастрофически мало. Сейчас на орбите их всего 7 штук. Для сравнения, чтобы связь работала без перебоев хотя бы над США, нужно от 45 до 60 аппаратов. AST планирует собрать такую группировку к концу 2026 года, но запуски идут тяжело. Недавно один спутник был потерян из-за аварии ракеты New Glenn. Чтобы не отстать от графика, в июне компания запустит сразу три новых аппарата на проверенной ракете Falcon 9 (которая, по иронии судьбы, принадлежит их главному конкуренту — SpaceX).
Amazon также наращивает свою низкоорбитальную группировку спутников связи
Последствия появления в стане врага подобных технологий повлекут за собой целый шлейф проблем. Сегодня терминал Starlink — это приоритетная цель. Он излучает тепло, требует источника питания, имеет специфический радиоэлектронный профиль, который пеленгуется средствами РЭР Армии России, и относительно заметен с воздуха. Переход на смартфоны лишит наши войска этих маркеров. Спрятать телефон в окопе в тысячи раз проще, чем прямоугольную антенну на крыше блиндажа.
С появлением связи «спутник-смартфон» каждый солдат противника превратится в полноценный сетевой узел. Командование ВСУ получит возможность получать потоковое видео с нашлемных камер каждого штурмовика в реальном времени, мгновенно корректируя огонь артиллерии и действия дронов без необходимости развертывать уязвимые наземные ретрансляторы. Кстати, о дронах. Если сейчас для управления FPV-дронами или разведчиками нужны массивные пульты, ретрансляторы на мачтах и наземные станции, то в сетях 5G NTN любой малогабаритный дрон со встроенным чипом сможет управляться напрямую через космос, что сделает применение традиционных окопных «глушилок» менее эффективным. Удары ВКС России по энергетической инфраструктуре и вышкам сотовой связи противника утратят значительную часть своей эффективности в контексте нарушения коммуникаций.
Кто виноват, понятно. Теперь вопрос — что необходимо предпринять в контексте будущих изменений? Появление у противника прямой связи «спутник-смартфон» требует от Минобороны и ВПК России комплексного ответа на всех уровнях. Первым шагом должна стать радикальная модернизация средств РЭБ. Придется отказаться от традиционных «окопных» глушилок, работающих по линии горизонта, в пользу систем, направленных строго вверх. Подавлять нужно самое слабое звено — исходящий сигнал от телефона к орбите. Также стоит размещать станции помех на высотных дронах и аэростатах, чтобы перекрыть устройствам обзор на спутники.
Параллельно нужно развивать радиоэлектронную разведку. Чтобы пробить 500 километров до спутника, телефон врага будет работать на пределе мощности. Если обновить алгоритмы РЭР, такие сигналы можно будет легко пеленговать и наводить по ним артиллерию. Дополнительно помогут ложные базовые станции, которые будут имитировать спутник, перехватывать связь и принудительно сажать дроны. На стратегическом уровне потребуется противокосмическое оружие, но без использования ракет. Сбивать тысячи спутников физически — слишком дорого, к тому же это грозит засорением орбиты опасными обломками. Вместо этого нужно применять комплексы космического РЭБ (типа «Тирада-2С») для подавления пролетающих аппаратов и боевые лазеры («Пересвет») для выжигания их сверхчувствительных антенн.
Наконец, критически важен наш собственный симметричный ответ. Государству необходимо ускорить создание отечественной низкоорбитальной сети связи в рамках программы «Сфера» и проекта «Бюро 1440». К концу 2026 года у российской армии должен появиться свой орбитальный интернет и защищенные армейские смартфоны. Это перенесет фокус противоборства с уничтожения наземных вышек на космическую связь и обеспечит ВС РФ превосходство в управлении боем. Иначе мы получим очередной виток эскалации конфликта на Украине со слабо предсказуемыми последствиями.
Информация