Většina spojových stacionárních družic vypouštěných v současné době zajišťujících regionální i globální komunikace využívá část své kapacity pro poskytován služeb Internetu. Zdá se tedy, že nic nového se na tomto poli nemůže vyskytnout, ale opak je pravdou.
Dnes v noci (z pátku 22.2. na 23.2.2008 mezi 20:20 a 21:55 našeho středoevropského času) z rampy Jošinobu kosmodromu Tanegašima na jihovýchodním pobřeží stejnojmenného ostrova v prefektuře Kagošima vzlétnout v pořadí již čtrnáctá nosná raketa typu H-2A. Pod jejím aerodynamickým krytem se nachází experimentální telekomunikační družice WINDS čili Kizuna o vzletové hmotnosti přibližně 2,7 tuny.
První jméno vzniklo jako zkratka z anglického označení účelu této družice: Wideband InterNetworking engineering test and Demonstration Satellite, druhé, která ponese družice až se dostane úspěšně do vesmíru znamená v japonštině “spojení” nebo “svázání”. Obě dvě označení podtrhují hlavní cíl, ověření možnosti poskytování přímých služeb vysokorychlostního Internetu. Výrobu satelitu zajišťovala japonská státní organizace pro výzkum vesmíru JAXA v rámci vládního programu rozvoje informační infrastruktury Japonska (e-Japan Priority Policy Program), v jehož rámci má být zajištěna dostupnost služeb Internetu všem bez ohledu na to, kde se uživatel nachází.
Stejně jako jinde na světě i v Japonsku se diametrálně liší možnosti přístupu k vysokorychlostnímu Internetu. Zatímco v městských aglomeracích je to snadné, v odlehlých místech – například v horských oblastech nebo na vzdálených ostrovech – je situace podstatně horší. To by měly pomoci řešit spojové družice podobného typu jako má být Kizuna.
Spojový systém družice
Na vývoji elektronického vybavení spolupracoval s JAXA Výzkumný ústav pro informační a spojovou techniku NICT. Spojový systém družice umožňuje pozemnímu uživateli, který má k dispozici parabolickou anténu o průměru 45 cm, přijímat z družice data rychlostí až 155 megabitů za sekundu (Mbps) a odesílat je zpět rychlostmi od 1,5 do 6 Mbps. Počítá se však také s „velkoodběrateli“ těchto datových služeb, jakými jsou různé státní instituce, vysoké školy, vědecké ústavy či lokální poskytovatelé síťových služeb. Pokud budou vybaveni parabolami o průměru metrů, mohou moci přijímat i vysílat data rychlostí až 1,2 gigabitu za sekundu.
Významné zvýšení přenosové kapacity by mělo znamenat také použití palubního přepínače asynchronního přenosu (ATMS – Asynchronous Transfer Mode Switch). Ten bude schopen při příjmu datového paketu okamžitě zjistit jeho příjemce a vyslat data příslušným směrovým paprskem přímo do oblasti určení. Dosavadní družice odeslaly taková data nejprve na Zemi, kde se zjistilo místo, kam mají být směrována a teprve potom je družice vyslala správným směrem.
Družice má být zavěšena nad rovníkem v pozici nad 143º východní délky, což znamená, že obsáhne oblast nejen Japonska, ale celé jihovýchodní Asie. Teoreticky by sice mohla obsloužit i část Oceánie, Austrálie a Nového Zélandu, ale její dvě mnohasvazkové parabolické antény jsou zaměřeny na oblasti ležící severně od rovníku.
Spojový subsystém družice pracuje v pásmu Ka, tedy rozsahu frekvencí od 20 do 30 gigahertzů. Toto frekvenční pásmo je velmi výhodné z hlediska přenosové kapacity. Na druhou stranu má jednu obrovskou nevýhodu: déšť sílu signálu výrazně snižuje a slabší signál přijatý pozemním přijímačem znamená snížení kvality přenosu dat. Řešením by sice bylo zvýšení vysílacího výkonu všech palubních vysílačů, ale to by zatěžovalo větší měrou energetický systém družice. Ta je vybavena párem panelů slunečních baterií o rozpětí 21,5 metru, jejichž příkon je samozřejmě omezený. Proto NICT vyvinul speciální zařízení MPA (Multi-Port Amplifier), které může jednotlivým vysílacím paprskům přidělit různý vysílací výkon. Tak lze operativně vysílat do oblastí, kde zrovna prší silnější výkon a naopak tam, kde je slunečno, výkon ušetřit.
Družice nese dvě parabolické antény, z nichž jedna je určena k obsluze vlastního japonského území. Ta zaměřuje na různé regiony Japonska celkem devět samostatně směrovaných paprsků. Druhá parabola je zaměřena jižněji a pokrývá celkem deset oblastí, včetně například filipínské Manily, thajského Bangkoku a Singapuru.
Jiným experimentálním komunikačním vybavením je aktivní fázovaná plošná anténa (APAA – Active Phased Array Antenna). Ta může velice operativně měnit zaměření paprsku, což umožňuje pokrýt signálem zbývající oblast, například i Oceánii a další zóny v Tichém oceánu až po Havajské ostrovy.
K čemu bude družice dobrá
Kromě běžného zajišťování služeb vysokorychlostního Internetu pro obyvatelstvo i instituce se počítá s využitím družice k dalším speciálním účelům. V prvé řadě japonské ministerstvo vnitra uvažuje s jejím využitím v případě rozsáhlejších přírodních katastrof, ať již jde o zemětřesení, cunami, záplavy či jiné. V těchto případech mnohdy zcela zkolabují běžné pozemní spojové prostředky a vypadne elektrická rozvodná siť. Naproti tomu spojení přes družice je možné i s použitím malých přenosných antén a náhradních zdrojů proudu. Na tomto projektu samozřejmě spolupracují i další země jihovýchodní Asie.
Méně dramatické situace, ale stejně naléhavě vyžadujících vzdálenou asistenci, řeší tak zvaná „medicína na dálku“. V odlehlých oblastech mohou místní všeobecní lékaři, nebo i nižší zdravotnický personál, využít služeb specializovaných lékařských institucí ke konzultacím.
Ministerstvo školství hodlá využít družici Kizuna i k dálkovému studiu. Opět možnost přístupu k vysokorychlostnímu internetu například na odlehlých ostrovech Japonska může studentům výrazně pomoci. Lze si představit i to, že takto mohou spolu komunikovat i celé třídy žáků v různých zemích celého regionu.
Protože Kizuna je experimentální družicí má ministerstvo vnitra a spojů ve spolupráci s různými japonskými vědeckými institucemi připraveno celkem 53 různých experimentů, zaměřených zejména na zkoumání efektivnosti systémů družice.
Pokud se prokáže životaschopnost tohoto technického řešení, můžeme podobnou družici zažít během pár let i my tady v Evropě.
Pokud se družice dostane v pořádku na oběžnou dráhu, najdete stránku o ni i v encyklopedii SPACE-40 zde.
