Раздает и показывает Как Google, Facebook и Илон Маск собираются дотянуть интернет до каждого землянина

Крупнейшие интернет-компании — Google и Facebook — в последние годы сильно озабочены доставкой интернета до миллиардов людей, которые к нему еще не подключены. При этом корпорации предлагают использовать не традиционные кабели, которые долго и дорого прокладывать, но добираться до новых пользователей по воздуху. С похожей идеей выступает также Илон Маск, генеральный директор компании SpaceX. «Медуза» изучила, что известно об этих проектах, когда ждать первых результатов и причем тут Марс.

Беспилотники Facebook

26 марта 2015 года Марк Цукерберг объявил, что разработанный Facebook беспилотник успешно провел первый тестовый полет над Великобританией. Летательный аппарат — одно из направлений проекта Internet.org, в рамках которого Facebook планирует подключить к интернету две трети населения планеты, которые пока не пользуются сетью.

По задумке создателей, беспилотник должен летать на высоте около 18 тысяч метров несколько месяцев подряд, заряжаясь с помощью солнечных батарей, установленных на его крыльях, и раздавать интернет нуждающимся.

Летательный аппарат Facebook отличается огромными размерами (размах крыльев больше, чем у Boeing 737) и относительно небольшой массой: Цукерберг говорит, что он весит «меньше машины». Технический директор Facebook Connectivity Lab Яэля Магуайра (Yael Maguire) в сентябре 2014 года звучал оптимистичнее: он сравнивал дроны с другим Boeing — 747, который в два раза больше 737-го; а также утверждал, что в длину будут как шесть-семь автомобилей Toyota Prius при весе «как четыре колеса от Prius».

Магуайр объяснял, что беспилотники Facebook будут летать на высоте от 60 до 90 тысяч футов (примерно от 18 до 28 километров) — «над погодой» и над траекторией полета обычных самолетов. Правда, с полетами на такой высоте у компании могут возникнуть проблемы: по словам представителя Facebook, пока не существует правил, регулирующих полеты на таком уровне — тем более беспилотных устройств (компания не в состоянии соответствовать правилу «один самолет — один пилот», поскольку предполагает использовать одного пилота на сотню летательных аппаратов).

Впрочем, беспилотники — не единственные (хотя и наиболее интересные) устройства, которые Facebook планирует использовать, чтобы дотянуть интернет до жителей Земли. Дроны предназначены для регионов со средней плотностью населения (например, пригородов). В условиях малой плотности компания планирует использовать спутники. Об их практической реализации пока ничего не говорилось.

Facebook активно рассуждает про устройство беспилотников, но мало объясняет, как они будут передавать интернет конечным потребителям. Пока известно, что компания планирует оснащать как дроны, так и спутники лазерами (лучи будут невидимыми для человеческого глаза), которые позволят аппаратам обмениваться информацией с высокой скоростью. При этом лазеры потребляют намного меньше энергии, чем микроволны.

Facebook считает, что этот канал может использоваться и для непосредственной передачи сигнала на Землю — если установить там приемник. Вместе с тем, компания признает (.pdf), что использование лазерной системы для связи с Землей пока не до конца продумано. Наводить приемник на спутник нужно с высочайшей точностью («как попасть по 10-центовой монете с 10 миль»), а облака между спутником и Землей будут обрывать сигнал. Поэтому вместе с лазерами потребуются резервные системы, использующие микроволновое излучение.

Ожидается, что задумки Facebook воплотятся в реальность через три-пять лет.

Воздушные шары Google

Рассказывая о беспилотниках, Facebook отмечает, что это решение долговечнее и надежнее, чем использование воздушных шаров. Очевидно, это камень в огород Project Loon — проекта Google по распространению интернета с помощью аэростатов.

Впервые о планах использовать воздушные шары Google объявила еще в 2013 году. Тогда же компания объяснила основные принципы работы системы. Шары 15 метров в ширину и 12 метров в высоту предполагается отправлять на высоту 20 километров — в стратосферу. Там они будут находиться около трех месяцев, после чего, постепенно спуская воздух, приземлятся в нужных точках.

Как и в случае с дронами, Google объясняет выбор этой высоты отсутствием там самолетов и нестабильных погодных условий. Зато там есть ветры с постоянным направлением, которые можно использовать для перемещения аэростатов по планете. «Project Loon использует программные алгоритмы, чтобы определить, куда должны направиться шары. После этого каждый из них поднимается на тот уровень, на котором ветер дует в нужную сторону», — объясняет Google.

Для передвижения шаров не нужна энергия, однако она все еще требуется для работы передатчиков, обеспечивающих людей, находящихся на земле, интернетом. Поэтому к каждому шару прикреплены две солнечные батареи — их хватит и для работы днем, и для того, чтобы зарядить батарейки на ночь.

Конечным пользователям интернет будет доставаться по LTE — той самой беспроводной технологии нового поколения, которая уже обеспечивает высокоскоростным интернетом мобильных пользователей во множестве городов России и мира. От шаров Google мобильники будут получать интернет со скоростью в 5 мегабит в секунду, а при связи с наземными антеннами (их можно поставить возле дома) скорость будет достигать 22 мегабит в секунду. Предполагается, что каждый шар будет покрывать область в 40 километров в диаметре.

Проект существует не только на бумаге: Google активно тестирует свои шары в южном полушарии. Акцент на юге объясняется двумя причинами: во-первых, именно в южном полушарии много районов с маленькой плотностью населения, куда дорого протягивать интернет-кабель; во-вторых, в южных странах законодательство в отношении полетов на такой высоте мягче.

Шары уже совершили успешный полет из Новой Зеландии в Латинскую Америку, пролетев девять тысяч километров, и даже вернулись в Австралию. Предполагается, что аэростаты будут использоваться для стран третьего мира, но интересуются проектом и развитые государства. Например, руководитель Project Loon Майк Кассиди (Mike Cassidy) встречался с японскими властями. В этом случае важную роль сыграл тот, факт что шары не будут зависеть от погодных явлений: если в стране пройдет ураган или тайфун, обрывающий интернет-коммуникации, то передатчики Google смогут обеспечить местных жителей связью — был бы у них заряженный телефон.

В ходе экспериментов Google удалось продлить и время работы шаров: если для коммерческого использования ставилась цель в три месяца «жизни», то один из экспериментальных аэростатов смог провести в воздухе 187 дней, облетев за это время земной шар девять раз.

Впрочем, есть и трудности. Главная из них связана со сложностью просчета воздушных потоков в стратосфере: Google получает прогноз на 15 дней, но после пятого-шестого дня качество предсказания ухудшается. Из-за этого компания не может заранее рассчитать траектории своих шаров.

Иногда потоки и вовсе оказываются непредсказуемыми: во время демонстрации проекта перед министром связи Бразилии шар должен был полететь к деревне, которую предполагалось подключить к интернету, а улетел в противоположную сторону. Другой аэростат промахнулся мимо точки посадки, попал на линию электропередач и на несколько часов оставил часть жителей города в штате Вашингтон без света.

Майк Кассиди считает, что Project Loon — это многомиллиардный бизнес. «Задумайтесь: в мире 4,5 миллиарда человек без доступа к интернету; возьмем 5% — речь идет о 250 миллионах человек. Если эти люди будут платить, скажем, по 5 долларов в месяц, вы будете зарабатывать миллиарды долларов в месяц, десятки миллиардов в год. Так что это хороший бизнес», — говорил он журналисту The Verge в марте 2015 года.

Ожидается, что уже к 2016-му Google начнет коммерческую эксплуатацию своих воздушных шаров в регионах южного полушария — Южной Америке, Южной Африке и Океании.

Спутники SpaceX

В июне 2014 года Wall Street Journal со ссылкой на собственные источники сообщала, что Google планирует вложить миллиард долларов в разработку спутников, которые помогут раздавать интернет на регионы, не подключенные к сети. Через два месяца все та же WSJ написала о переходе Грега Уайлера (Greg Wyler), руководившего в Google направлением по доступу к интернету через спутники, в SpaceX Илона Маска. В ноябре она же рассказала, что Уайлер и Маск собираются запустить в космос 700 интернет-спутников. Каждый — весом 250 фунтов (113,4 килограмма).

А в январе 2015 года Google и финансовая корпорация Fidelity Investments вложили миллиард в компанию SpaceX. Деньги инвестируются под решение все той же конкретной задачи — запуска на низкую орбиту сотен (а то и тысяч) маленьких спутников, которые обеспечат развивающиеся страны интернетом.

Собственно, появление новостей о вложении денег совпало по времени с внутренним мероприятием SpaceX, на котором Илон Маск и рассказал о планах по запуску интернет-спутников. Существующая система с использованием геостационарных спутников, говорил Маск, хоть и удобна (они покрывают большие площади и не требуют перемещения антенны — достаточно навестись один раз), но качество связи в ней неудовлетворительное: из-за сильного удаления от Земли сигнал идет до абонента 500-700 миллисекунд.

SpaceX хочет отправить на низкую орбиту — порядка 750 миль (1200 километров) против 22 тысяч миль у геостационарных — большое количество спутников, которые обеспечат более качественное подключение. Из твитов участников мероприятия удалось восстановить некоторые оценки Маска: чтобы система заработала на полную мощность, нужно запустить в космос четыре тысячи спутников. Сделать это получится только через 12-15 лет.

Сеть спутников обеспечит жителей Земли интернетом с задержками в 20-30 миллисекунд — это уже сопоставимо с хорошим проводным интернетом. Подключиться к ней смогут не только жители развивающихся стран, но и пользователи, которых не устраивает их провайдер.

В интервью Bloomberg Маск рассказал, что реализация проекта обойдется примерно в 10 миллиардов долларов, а первых результатов не стоит ждать раньше, чем через пять лет. Кроме того, оказалось, что спутниковых систем на самом деле будет две: у Маска нашлись «фундаментальные расхождения» с Грегом Уайлером.

Как следствие, бывший топ-менеджер Google Грег Уайлер будет строить свою, более простую систему — по его задумке, сотни дешевых спутников должны передавать сигнал на антенны, установленные на крышах домов. В стартап Уайлера OneWeb инвестируют Qualcomm и Virgin Group; реализацию проекта он оценивает в 2 миллиарда долларов.

SpaceX придерживается старого плана. При этом для компании создание «глобального провайдера» — всего лишь промежуточный шаг в реализации еще более амбициозной задачи: деньги, которые будут приносить интернет-спутники, пойдут на строительство города на Марсе. Сама же эта система позволит подключить колонию землян на Марсе к интернету.