Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):
‣ Часть 25. EPFD или «административно-физическая гиря» на ногах SpaceX ‣ Часть 26. Первые итоги. Часть первая — позитивная ‣ Часть 27. Первые итоги. Часть вторая— проблемная ‣ Часть 28. Использование StarLink на движущихся объектах ‣ Часть 29. Страны, где сервис начнет предоставляться в первую очередь ‣ Часть 30. Сравнение сервиса StarLink с сервисами других операторов ШПД ‣ Часть 31.Описание антенны Ка-диапазона
В июне 2021 года появилась информация по проблемам терминалов StarLink из-за их перегрева.
Пользователь по имени Мартин опубликовал на Reddit снимок экрана с сообщением об ошибке. Он связался со службой поддержки Starlink, которая сообщила ему: «Dishy перейдет в режим теплового отключения при температуре 122 ° F ( = 50 Цельсия) и перезапустится, когда температура опустится до 104 ° F ( = 40 гр. С)». Мартин решил облить антенну водой, чтобы она остыла. Направил разбрызгиватель, и все включилось, «Я сразу же услышал, как YouTube возобновил воспроизведение,» — написал он вчера.
Но восстановление Интернета было недолгим.
«Восстановление было временным», — сказал Мартин Ars сегодня в чате. — «Когда я остановил разбрызгиватель, терминал снова нагрелся и снова включился на несколько минут, а затем снова выключился из-за перегрева. Перегрев начался в тот день около 11:30 утра и закончился около 19:00. … Сейчас я иду в хозяйственный магазин за материалами для создания солнечной тени / паруса вокруг тарелки, чтобы посмотреть, не улучшит ли это связь и скорость.»
Официально SpaceX заявила, что терминал, у которого есть собственное имя: «Dishy McFlatface» сертифицирован для работы при температурах от 22 ° ниже нуля до 104 ° по Фаренгейту. По его словам, вчера в городе Мартин Топок (недалеко от границы Аризоны с Калифорнией) температура достигла около 120 ° по Фаренгейту. Хотя терминал не переходит в режим теплового отключения, пока не достигнет 122 °, он, очевидно, может быть горячее, чем температура воздуха.
«Я думаю, что тепло, излучаемое землей, эффективно греет нижнюю часть антенны, в то время как верхняя часть жарится на солнце», — сказал Мартин Ars. В дополнение к навесу, который он строит, Мартин сказал, что он «ждет разрешения на установку радиомачты для радиолюбителей», которая поднимет антенну над землей, чтобы она оставалась там достаточно холодной.
А теперь небольшой анализ. В классическом VSAT (спутниковом терминале ) модем (электроника) вынесен в помещение клиента, и для него есть ограничения по влажности и температуре. Например для модема Хьюз HN9260 климатические требования выглядят так:
Оборудование обеспечивает сохранение перечисленных параметров при:
— температуре окружающей среды от 0 С до + 50°С,
— при относительной влажности воздуха до 95% при температуре+ 25°С.
То есть Хьюз однозначно более термостойкий, при том что находится в помещении, у него и корпус шириной 5 см с тонкой платой внутри, с широкими щелями для естественной вентиляции /циркуляции воздуха (см. низ и верх корпуса модема).
Из антенн с фазированной решеткой можно отметить терминал Kymeta
Для нее конструкторы установили рабочий диапазон температур до 70 градусов Цельсия, при том, что приемопередатчик у Kymeta вынесен за пределы корпуса (находится под корпусом) и хорошо обдувается потоком воздуха.
Самый главный вопрос в кейсе Мартина заключается в том, что это заводской брак для единственной антенны или, увы, антенна соответствует техническим условиям, и мы имеем проблему конструкторской ошибки. Учитывая, что есть как минимум еще одно сообщение о перегреве, то с большой долей вероятности речь идет именно о конструкторском просчете.
Аризона хоть и южный штат, но в 5-ку самых жарких городов (при максимуме температуры воздуха там в 50 градусов) входят три из Техаса, и по одному из Невады и Аризоны.
Если учесть, что в терминале есть собственное энергопотребление более 100 Вт, давать ограничение в 40 градусов было со стороны SpaceХ явной ошибкой. В принципе для этого и нужно бета-тестирование, чтобы ловить конструкторские ошибки и детские болезни. Но устанавливать в ТЗ на разработку ограничение в 40 градусов, зная о местных максимумах (и при том, что есть и внутренне энергопотребление — саморазогрев), мне кажется странным…
При этом отметим, что сейчас антенна у Starlink практически белая, то есть имеющая минимум поглощения солнечного света (тепла), но через год-два белое в атмосфере как правило превращается в серое, и коэффициент поглощения (эффективность ее нагрева) увеличивается.
Сложностью для SpaceХ является то, что скомпоновав все в один корпус «для улицы», SpaceХ не может иметь в корпусе вентиляционные щели и обеспечить конвекционное охлаждение.
Лучше всего сложность организации циркуляции для охлаждения можно увидеть в посте о внутреннем устройстве антенны, которая устроена по принципу капусты «100 одежек и все без застежек» см. habr.com/ru/post/530328. И пока не совсем понятно как в герметичном корпусе, очень плотно упакованном несколькими слоями материалов, организовать охлаждение модуля электроники или как там найти самое «холодное» место и поместить туда этот чип… Если вообще там есть это «холодное» место.
Отметим, что бета-тестирование впервые пришло в южные штаты, и сейчас только-только начинается настоящее лето. В августе будет погорячее.
Отметим, что единственный позитив, который я вижу, это то, что SpaceХ учитывал возможность этой проблемы и в терминале есть диагностика внутреннего нагрева, о чем говорит наличие сообщения об ошибке.
Неизвестно, сколько терминалов сейчас SpaceХ отправил в «горячие» штаты, но смысла наращивать там бета-тестирование мало, ибо двух сотен терминалов за глаза хватит для анализа данной проблемы. Нынешний терминал лучше использовать в северных штатах, а на Юг отправлять уже что то доработанное. Тем более, что в FCC подана заявка на новый терминал StarLInk, который однозначно будет иметь другой внешний дизайн (возможно прямоугольную антенну).
