Starlink, la internet del futur?

Elon Musk és conegut principalment per Tesla, la companyia de vehicles elèctrics i solucions energètiques –bateries i plaques solars. Però dedica la meitat del temps a SpaceX, una companyia que va fundar ell mateix –a diferència de Tesla, en què va integrar després d’haver estat creada. Ara per ara, SpaceX és l’única empresa del món capaç de reutilitzar coets espacials, un dels quals fins i tot s’ha enlairat deu vegades. Això ha fet baixar molt significativament el cost de posar en òrbita els satèl·lits. Gràcies a això, la companyia amb seu a Los Angeles va iniciar un projecte, Starlink, que comença a prendre forma: omplir l’òrbita terrestre de baixa altura amb milers de satèl·lits petits que donin cobertura d’internet d’alta velocitat a tot el planeta. Alguns països ja hi tenen accés en una fase de proves. La iniciativa no és exempta de polèmica per l’impacte que pot tenir en l’astronomia i la brossa espacial. Caldrà veure si podrà competir amb el 5G i la fibra òptica, o n’esdevindrà una tecnologia complementària. Pot originar més perills, com ara que acabi tenint un monopoli, o bé que el nombre de satèl·lits en òrbita creixi exponencialment per la competència de companyies amb projectes semblants.

Internet per satèl·lit, una tecnologia que no és nova

Si sou lectors de VilaWeb des del començament, deveu saber l’evolució de la connexió a internet a casa vostra. La internet domèstica va arribar als habitatges durant la segona meitat de la dècada dels noranta del segle passat gràcies a les línies telefòniques tradicionals. Mitjançant un mòdem, fèiem una trucada amb l’ordinador a un número de telèfon que ens proporcionava la connexió a la xarxa. Amb la liberalització del mercat telefònic –fins aleshores només hi havia una companyia, Telefònica–, van aparèixer les primeres ofertes de tarifa plana per unes 3.000 pessetes, uns 18 euros. També van aparèixer les primeres queixes familiars: els internautes ocupaven la línia telefònica de la llar durant hores i deixaven incomunicada la resta de la família –aleshores no hi havia mòbils. Alguns usuaris van instal·lar-se una segona línia telefònica específica per a internet, però ràpidament van aparèixer dues tecnologies que solucionaven aquest problema. La primera, el cable, provinent de la televisió per cable, que al nostre país no tenia gens de tradició. I la segona, la que triomfà de debò, l’ADSL, que permetia de tenir internet i línia telefònica tot aprofitant el cable telefònic.

L’ADSL és la tecnologia que va popularitzar internet perquè permetia molta velocitat –si més no per la xarxa de l’època– sense haver de muntar des de zero una nova infraestructura, el gran problema del cable. Cal dir que els ex-monopolis de l’estat espanyol van apostar fortament per l’ADSL perquè així barraven el pas a la competència nova. Mentre els operadors nous optaven pel cable i havien de fer grans inversions, ells aprofitaven la infraestructura telefònica que havien heretat a cost zero. El resultat és que les companyies de cable van fracassar. Una vegada eliminada aquesta tecnologia, amb una internet que cada vegada demanava més amplada de banda per la incorporació de l’audiovisual, les companyies van triar finalment la fibra òptica. Amb una velocitat molt superior a l’ADSL, s’ha anat estenent a poc a poc arreu del món perquè requereix cables específics i substituir completament els telefònics de coure tradicionals. Avui dia és la tecnologia dominant d’accés a internet de banda ampla als països desenvolupats.

Com que la fibra és molt cara d’estendre, se’n cerquen alternatives. A molts indrets del nostre país encara no hi arriba amb normalitat. Però tampoc, especialment, als països en desenvolupament. Paral·lelament a la fibra, i amb la popularització dels mòbils, van aparèixer les tecnologies sense fils: GPRS, i les evolucions que ens han dut fins al 4G actual, que és substituït lentament pel nou 5G. L’avantatge és que l’extensió és més fàcil i ràpida perquè només fan falta antenes en torres, sense haver de posar cables a totes les cases. Per això, a continents com l’africà s’ha passat de no tenir telèfon pel cost d’instal·lar els cables, a veure gairebé tothom amb un mòbil a la butxaca i la possibilitat d’accedir a internet. Malgrat tot, si l’extensió de la internet mòbil ha estat més o menys fàcil fins al 4G, amb la nova generació 5G, la cosa es complica. Per a obtenir la gran velocitat del nou protocol sense fils, calen moltes més antenes, que han de ser més a prop dels usuaris i en una densitat superior. Això fa que ara per ara només tingui sentit en grans àrees urbanes, on la inversió i la complexitat requerides siguin compensades per un volum gran de clients. A més, cal afegir que el 4G i el 5G no donen a l’usuari mitjà una tarifa plana de debò, a diferència del cable. Normalment, les companyies de telefonia ofereixen un nombre molt limitat de gigues al mòbil –normalment entre 5GB i 25GB mensuals–, que no són suficients per a cobrir totes les necessitats de molta gent. Hi ha cap alternativa?

Starlink, la internet per satèl·lit que permetrà a tothom de tenir accés a la banda ampla

La internet per satèl·lit ha existit paral·lelament a les tecnologies esmentades. Però fins ara ha estat una opció minoritària. Per una banda, és més cara i té una infrastructura més complexa. Més enllà del preu, com a inconvenient té una latència –retard– que la inhabilita o dificulta molt per a jugar a internet, veure vídeo a demanda o fer videoconferències. A més, amb un nombre limitat de satèl·lits –pel cost elevat del llançament fins ara–, fa que els serveis actuals no siguin escalables per a oferir-los a molta gent. Tot plegat fa que ara els clients d’internet per satèl·lit siguin només gent que viu en zones on no hi ha cap més alternativa. SpaceX ho vol canviar amb Starlink.

En primer lloc, Starlink aprofita la capacitat de llançar satèl·lits molt econòmicament, gràcies a la possibilitat de reutilitzar els coets. En segon lloc, ha dissenyat satèl·lits molt petits, de la mida d’una taula i d’uns 260 quilograms de pes. Tot plegat fa que ara pugui posar en òrbita seixanta satèl·lits a cada llançament. SpaceX desenvolupa Starship, un coet nou amb una capacitat cinc vegades més gran, que podria desplegar tres-cents satèl·lits a cada llançament. Sens dubte, serà necessari perquè la companyia té l’aprovació de les autoritats dels EUA per a posar 12.000 satèl·lits en òrbita baixa. La intenció és de tenir 7.400 satèl·lits orbitant a 340 quilòmetres d’altura, 1.440 a 550 km i 2.825 a 1.110 km, en una primera generació. Si no fos prou, SpaceX ja ha demanat autorització per a una segona generació, amb 30.000 satèl·lits addicionals. En total, en serien 42.000. Com a referència, cal dir que en tota la història s’han posat en òrbita poc més d’11.000 satèl·lits, dels quals 7.400 són en funcionament. SpaceX vol canviar aquesta situació radicalment d’avui per demà.

Ara per ara, la iniciativa Starlink ha posat en òrbita 1.737 satèl·lits d’ençà del febrer del 2018, data en què va començar el desplegament. N’hi ha 1.635 d’actius, sense comptar que no han aconseguit d’orbitar. Com és que Starlink requereix tants satèl·lits? Perquè opera a una velocitat molt baixa en comparació amb els tradicionals. Això és per a reduir el retard, que com hem vist és l’obstacle més gran. Si els satèl·lits anteriors, en òrbites molt més elevades –geostacionària, a 36.000 km de la superfície–, tenen retards de 600 mil·lisegons (ms), Starlink vol deixar-lo entre 20 mil·lisegons i 40, una xifra comparable a les xarxes de cable i fibra actuals. La tecnologia 4G té retards de 200 ms, per la qual cosa el projecte de SpaceX serà una opció millor. Però no arribarà a la promesa del 5G d’1 ms. Tot i que caldrà veure si al dia a dia, amb una infrastructura no ideal, el 5G pot assolir aquests valors, i si els assoleix només en àrees molt limitades a causa de la necessitat de la infrastructura.

Orbitar a tan poca altura és una manera de superar aquestes limitacions, però té un inconvenient important: els satèl·lits freguen amb l’atmosfera terrestre i van perdent velocitat i altura progressivament. Això fa que la vida útil dels satèl·lits sigui limitada –ara per ara, desconeguda– i la companyia hagi de renovar-los amb freqüència. Per aquest motiu fins ara cap companyia no havia optat per treballar en aquestes òrbites i amb tants satèl·lits alhora. Sobre l’amplada de banda, ara ofereix una velocitat entre 50 Mbps i 150, unes xifres que són a la banda baixa de la fibra actual, però suficients per a veure vídeo a demanda amb la qualitat màxima. Tanmateix, en proves s’ha arribat a 610 Mbps, una velocitat equivalent a les xarxes de fibra òptica més avançades. En un futur, espera millorar aquestes xifres, tant en velocitat com en latència. Starlink vol oferir una connexió a internet equivalent a la fibra òptica a tot el món, sense la necessitat de fer arribar la fibra a tot arreu o haver d’instal·lar milions d’antenes de 5G arreu del planeta.

Tenen 500.000 peticions de consumidors, amb 100.000 usuaris actius en fase de proves. Ara per ara només hi tenen accés els residents als EUA, el Canadà, el Regne Unit, Alemanya, França, Àustria, els Països Baixos, Bèlgica, Xile, Mèxic, Austràlia i Nova Zelanda. Els usuaris han d’adquirir un equip que inclou una petita antena parabòlica i un encaminador wi-fi. Ara, no és barat. L’equip de connexió costa 500 dòlars, tot i que la intenció és d’abaixar-ne el preu a la meitat o menys. La mensualitat, en el període de proves actual, és de 99 dòlars. Un preu que no amenaça les ofertes de fibra, però que pot competir amb el 4G/5G on la fibra no és disponible. No sé sap si en el futur, a banda de millorar-ne la velocitat, també n’abaixarà el preu. Una condició necessària per a ser una oferta competitiva arreu del món, especialment a l’Àsia i a l’Àfrica, i no limitar-se als països més rics d’occident.

Les crítiques a Starlink

A mesura que la iniciativa de SpaceX i Elon Musk va prenent forma, la preocupació internacional ha augmentat. Multiplicar per sis els satèl·lits actuals en òrbita pot tenir conseqüències. Aquest nombre pot créixer si pensem que hi ha iniciatives semblants que volen competir-hi. Com ara Amazon (Project Kuiper) o projectes impulsats a la UE o a la Xina, amb l’objectiu d’arribar a velocitats d’1 Gbps. El resultat pot ser una quantitat de brossa espacial molt important. A més, no tots els satèl·lits són posats en òrbita amb èxit, de manera que el risc de col·lisió en cadena pot créixer considerablement. SpaceX diu que els satèl·lits fallits acabaran reentrant tots sols a l’atmosfera i destruint-se abans de cinc anys. La resta de satèl·lits disposen d’un sistema de propulsió per a maniobrar i evitar col·lisions si és necessari.

Una de les principals preocupacions és la contaminació lumínica que pot originar la xarxa de Starlink, especialment els primers dies, fins que assoleixen l’òrbita final (vídeo: Marco Langbroek/YouTube).

Però la crítica principal prové dels astrònoms. A ull nu, de nit i als llocs adequats, si ens hi fixem podem veure alguns dels satèl·lits que orbiten el planeta. Petites llums que passen per sobre dels nostres caps a molta velocitat. Amb el volum de satèl·lits que SpaceX ha començat a posar en òrbita, això esdevé un problema important. Els dispositius de Starlink formen bandes separades que han d’ocupar tot el voltant del planeta. És a dir, miri on miri un telescopi, detectarà punts lluminosos per tot l’horitzó. A més, els satèl·lits de Starlink poden variar l’òrbita autònomament, de manera que els científics no poden programar els telescopis per evitar-los. SpaceX ha mirat de reduir la capacitat de reflectir la llum del Sol, però els astrònoms consideren que no n’hi ha prou. Elon Musk s’ha compromès a millorar aquest aspecte, mentre que les autoritats americanes provaran nous mètodes per disminuir la pol·lució lumínica que originen. També donaran accés a les dades de posició dels satèl·lits perquè els científics puguin coordinar millor les observacions. Una altra mesura possible és de desenvolupar programari de tractament d’imatges per eliminar el pas dels satèl·lits de Starlink, però això podria afectar també la llum dels estels.

Una altra crítica, aquesta per part dels usuaris, és que la connexió no és mòbil. Tot i ser una connexió per satèl·lit, disponible des de qualsevol indret del planeta, els clients no poden moure l’antena del lloc on s’han registrat. La intenció de la companyia és d’eliminar aquesta limitació a final d’any. Això és important, perquè implicaria que qualsevol vehicle –Tesla hi estaria molt interessada–, o qualsevol dispositiu en moviment, poguessin tenir connexió en tot moment. Un mercat molt més important, en què la fibra o la xarxa 4G/5G no podran competir amb Starlink. Sembla que la principal limitació seria de fer un receptor prou petit per a ser integrat en els vehicles –incloent-hi avions o els mateixos coets d’SpaceX. La companyia, ara per ara, ha centrat la política comunicativa a substituir la internet domèstica fixa, però aquest podria ser el seu as sota la màniga. Elon Musk ha dit que espera que Starlink tingui uns ingressos de 30.000 milions de dòlars anuals el 2025.

Sigui com sigui, Starlink es desplega i encara no ha arribat a bona part del món, incloent-hi el nostre país. A mesura que creixi, es comprovarà si pot arribar a les característiques de connectivitat promeses i si esdevé una internet mundial. També es faran més evidents l’efecte sobre l’horitzó visible i els riscs de col·lisions. Segurament s’haurà de legislar en aquest terreny, especialment perquè ara és una iniciativa d’un país (EUA) que afecta tot el món. A més, hi haurà més països interessats a seguir-ne els passos, tal com va passar amb les xarxes GPS. Tampoc no es pot descartar que es prohibeixi pel volum tan elevat de satèl·lits en òrbita que pot arribar a tenir, que fins i tot podria fer perillar el llançament de coets nous i inhabilitar la capacitat d’arribar a l’espai. No haurem d’esperar gaire per a descobrir-ho perquè SpaceX vol acabar la primera fase de desplegament, amb 4.400 satèl·lits, el 2024.