Twee grote investeerders – Qualcomm en Virgin – hebben hun steun toegezegd aan een nieuw, gigantisch netwerk van internet-satellieten.
Het netwerk, OneWeb genaamd, is een project van WorldVu Satellites in Parijs. Het zal bestaan uit liefst 650 kunstmanen van elk 125 kg, die de aarde zullen omcirkelen in banen op 1.200 km hoogte over de aardse polen. Zij kunnen elk 8 Gbps doorsturen. OneWeb ontwikkelt gebruikersterminals met antenne die vanuit het satellietnetwerk een internetconnectie met 50 Mbps (6,25 MB per seconde) kunnen leveren.
Het netwerk is bestemd voor wereldwijde ontvangst door particulieren en luchtvaartmaat-schappijen. Het moet vanaf 2017 worden opgebouwd.
Het satellietnetwerk maakt gebruik van polaire banen, zie Wikipedia. Om voldoende en constante dekking voor een internetgebruiker te garanderen zijn daardoor wel heel veel satellieten nodig.
a) Leg dat uit.
De gravitatiekracht op een satelliet is 865 N.
b) Toon dat aan met een berekening.
De baan van een satelliet mag cirkelvormig worden beschouwd.
c) Bereken de omlooptijd van één van deze satellieten.
d) Geef twee redenen waaruit blijkt dat deze satellieten geen geostationaire satellieten zijn.
Eén satelliet kan 8,0 Gigabit per seconde (Gbps) aan gegevens versturen. Eén internetgebruiker kan straks 50 Mbps ontvangen.
e) Bereken hoeveel internetgebruikers door één satelliet van internet voorzien kunnen worden.
Uitwerking vraag (a)
De baan van een internetsatelliet staat haaks op de bewegingsrichting van de aarde. Een gebruiker ‘ziet’ dus maar kort de betreffende satelliet. Daarna is die uit beeld en moet een volgende satelliet de verbinding overnemen.
Uitwerking vraag (b)
Invullen van $F_G= \frac{GM_am_s}{R^2}$ geeft:
$F_G = 6,674\cdot 10^{-11}\frac{5,972\cdot 10^{24}\cdot 125}{(6,371\cdot 10^6+1,200\cdot 10^6)^2} = 865~\mathrm{N}$
Uitwerking vraag (c)
$\displaylines{\begin{aligned}\\ F_G=F_{mpz} \\ 865 &= \frac{mv^2}{R} \\ 865 &= \frac{125\cdot v^2}{(6,371\cdot 10^6+1,200\cdot 10^6)} \\ v &= 7238~\mathrm{ms^-1}\end{aligned}}$
$\displaylines{\begin{aligned}\\ v=\frac{2\pi R}{T} \\ 7238 &= \frac{2\pi (6,371\cdot 10^6+1,200\cdot 10^6)}{T} \\ T &= 6,57\cdot 10^3~\mathrm{s}=1,83~\mathrm{h}\end{aligned}}$
Uitwerking vraag (d)
De banen zijn overdwars op de bewegingsrichting van de aarde en de omlooptijd is (veel) korter dan 24h.
Uitwerking vraag (e)
8,0 ∙ 109 / 50 ∙ 106 = 1,6 ∙ 102 gebruikers
