Starlink: uma revisão e alguns hacks

Nov 27, 2023

Eu provavelmente poderia ser descrito como um entusiasta da SpaceX. Acompanho seus lançamentos sempre que posso e observei o desenvolvimento da Starship com grande interesse. Mas o efeito colateral do sistema de lançamento reutilizável da SpaceX é que chegar ao espaço ficou muito mais barato. Ter uma capacidade de lançamento excessiva significa que os projetos espaciais que antes eram inviáveis ​​tornam-se repentinamente pelo menos plausíveis. Um deles é o Starlink.

Starlink é o serviço de Internet via satélite da SpaceX. A internet sem fio e celular ajudou em alguns lugares, mas se você realmente mora no mato, a internet via satélite é sua única opção. E embora a Internet via satélite não seja exatamente nova, o Starlink é um pouco diferente. A Hughesnet, outro provedor, tem um punhado de satélites em órbita geoestacionária, que fica a cerca de 22.000 milhas acima da Terra. Para citar Grace Hopper, segurando um fio de quase um pé de comprimento representando um nanossegundo: "Entre aqui e o satélite, há um número muito grande de nanossegundos".

A SpaceX optou por fazer algo um pouco diferente. No que parecia ser um sonho insano na época, eles planejavam lançar uma constelação de satélites de 12.000 pássaros, alguns deles voando a uma altitude de até 214 milhas. A desvantagem de voar tão baixo é que eles não ficarão em órbita por tanto tempo, mas a SpaceX os está lançando significativamente mais rápido do que eles estão descendo. Até agora, cerca de 1.600 satélites Starlink estão em órbita, em um padrão cruzado a 550 km de altura.

Essa diferença de cem vezes na altitude é importante. Uma conexão Hughesnet tem uma latência teórica mínima de 480 ms e, na realidade, chega perto de 600 ms. O Starlink prevê um mínimo teórico de menos de 10 ms, embora o desempenho no mundo real ainda não seja tão baixo. Nas poucas semanas em que tive o serviço, os tempos de ping caíram de meados dos anos 60 para 20 e 30. Do jeito que o Starlink funciona agora, os dados vão até o satélite mais próximo e voltam diretamente para a estação terrestre conectada. O plano de longo prazo é permitir que os satélites se comuniquem diretamente entre si por meio de links de laser, ignorando as estações terrestres. Como a velocidade da luz é maior no vácuo do que em um cabo de fibra ótica, o sistema totalmente implantado pode ter uma latência menor do que a Internet de fibra, dependendo da localização do endpoint e de quantos saltos precisam ser feitos.

Eu tenho uma configuração Starlink e tenho experimentado o serviço beta. Aqui está minha experiência e um hack de bônus para inicializar.

Na caixa, você recebe um roteador, um injetor PoE, um tripé simples e "Dishy McFlatface" - a inovadora antena parabólica com um cabo Ethernet de 100 pés permanentemente conectado. O roteador em si é desinteressante e possui uma página de configuração inicial para configurar o WiFi e nenhuma configuração adicional. De grande interesse para mim, no entanto, é o fato de que o roteador se declara um dispositivo OpenWRT. Desmontar o estojo foi bastante trabalhoso, pois as costuras são apertadas e os clipes são um pouco recuados. Depois de entrar, no entanto, há um cabeçalho que provavelmente é uma porta serial.

O tijolo PoE é muito interessante. Possui duas saídas. Uma fornece baixa potência ao roteador, mas a outra porta alimenta a antena parabólica com 56 V a 1,6 A x 2. Para quem acompanha em casa, isso é pouco menos de 180 watts de potência em um cabo Cat5e. Ainda não encontrei nenhuma outra implementação PoE que empurre tanta energia, então parece que estamos limitados a usar a fonte de alimentação fornecida para Dishy.

O prato em si é motorizado e automático. Não há nenhum manual complicado que exija outros pratos. Dishy determina sua localização e orientação na inicialização e aponta automaticamente na direção correta. A partir daí, a antena Phased Array direciona o feixe para atingir com precisão os satélites sobrevoando.

O maior problema com o qual lutar é evitar obstruções. Dishy precisa de uma visão clara do céu, e a frequência EHF em uso é muito sensível a barreiras físicas. As folhas das árvores são suficientes para bloquear completamente o sinal. Como o sistema se comunica com satélites que se movem continuamente, a janela do céu que precisa estar limpa é bastante ampla. Algumas otimizações foram adicionadas recentemente para serem mais tolerantes a falhas de obstruções, como um failover automático para um satélite secundário quando o endpoint preferencial não está disponível. O sistema pode eventualmente ser robusto o suficiente para funcionar bem com obstruções, mas, por enquanto, as obstruções ainda significam interrupções de serviço, portanto, é fundamental colocar o prato ao ar livre.