Mit rund 3.000 Satelliten im Orbit ist die Starlink-Konstellation mit Abstand die größte in der Geschichte und bietet natürlich eine immense Chance für globale Konnektivität. Aber seine Signale könnten auch analysiert und als Alternative zum herkömmlichen GPS verwendet werden, behauptet ein neues Papier, mit oder ohne den Segen von SpaceX.
Todd Humphreys und sein Team von der University of Texas Austin tauchten in die „Signalstruktur“ des Starlink-Downlinks ein, und obwohl sie ohne Insiderinformationen vom Unternehmen selbst nur so viel lernen können, fanden sie viele nützliche Daten.
Satelliten müssen ihr Signal irgendwann an den Boden weitergeben, und im Fall von Starlink ist es so ziemlich ein konstanter Strom. Das bedeutet jedoch nicht, dass jeder einfach abgreifen kann – das Signal selbst ist auf eine proprietäre Weise strukturiert und codiert, die SpaceX vermutlich als die beste für die Art von orbitalem Breitband, das es anbietet, entschieden hat.
Die genauen Parameter dieses Signals sind nicht bekannt, aber um sicherzustellen, dass die Pakete in der richtigen Reihenfolge und intakt ankommen, enthält die Übertragung – wie jede Datenübertragung heutzutage – sehr genaue Zeitdaten und andere Telemetriedaten, damit der Empfänger und der Absender drinnen bleiben können synchronisieren.
Durch die sorgfältige Analyse eines eingehenden Signals von einem einzelnen Satelliten und die Kombination dieser Daten mit dem, was über die genaue Position des Satelliten, die Zeit bis auf die Nanosekunde usw. bekannt ist, war Humphreys in der Lage, die Übertragung bis zu einem gewissen Grad zu entschlüsseln. Sie dokumentieren ihre Ergebnisse in einem Papierwartet derzeit auf Peer-Review und Veröffentlichung.
Ein Nebeneffekt der präzisen Telemetrie einiger weniger Satelliten (zusätzlich zu anderen Messungen wie dem Doppler-Radar) besteht darin, dass Sie damit Ihren genauen Standort ermitteln können, und das Papier beschreibt, wie dies geschehen könnte.
Wie The Register betont, diese Idee ist nicht neu und wurde tatsächlich schon vor Jahren als Möglichkeit verfolgt, aber letztendlich hat sich SpaceX entschieden, sich auf die Verbraucherseite der Dinge zu konzentrieren. Aber die Wissenschaftler von UT Austin hatten einen Vorgeschmack auf die Möglichkeiten und beschlossen, es unabhängig mit einem eigenen Rig ohne SpaceX-Kooperation zu verfolgen.
Wie sie im Intro der Zeitung schreiben:
Die hier angebotene Signalcharakterisierung umfasst die genauen Werte von Synchronisationssequenzen, die in das Signal eingebettet sind, die ausgenutzt werden können, um Pseudoentfernungsmessungen zu erzeugen. Ein solches Verständnis des Signals ist unerlässlich für neue Bemühungen, die darauf abzielen, Starlink-Signale für Positionierung, Navigation und Zeitmessung zu verwenden, obwohl sie ausschließlich für die Bereitstellung von Breitband-Internet konzipiert sind.
Um es klar zu sagen, niemand greift hier auf Starlink-Benutzerdaten zu. Die Synchronisierungssequenzen sind nur Zeichenfolgen von Timings und anderen Daten, die die Maschinen verwenden, um in Kontakt zu bleiben – die Nutzlastdaten sind vollständig getrennt.
In der Zeitung musste der Standort aufgrund der Tatsache, dass das Signal auf ein tatsächliches Starlink-Benutzerterminal gerichtet war, auch für dieses Terminal gelten, und sie konnten es innerhalb von 30 Metern erreichen. Natürlich nicht besser als GPS, aber es könnte schneller und letztendlich genauer sein, wenn SpaceX dem Projekt seinen Segen geben würde.
Ein Software-Update, das leicht anpasst, wie die Satelliten ihre Signale senden, und ein paar Daten zur Korrektur von Abweichungen zwischen ihren Uhren, und Humphreys schlägt vor, dass Starlink-Übertragungen verwendet werden könnten, um sich auf einen Meter genau zu lokalisieren.
Es wäre ein öffentlicher Dienst, dessen Implementierung SpaceX nicht viel kosten würde, aber es ist auch ein wertvoller Dienst, den kein Unternehmen, das bei klarem Verstand ist (insbesondere eines, das sich gerade einem zutiefst unrentablen Konnektivitätsgeschäft in der Ukraine verschrieben hat), einfach implementieren und kostenlos bereitstellen. Das heißt, es kann sein, dass der Geist aus der Flasche ist – die Daten in der Zeitung „beleuchten den Weg“ zu dieser Verwendung, und jemand könnte einen Weg finden, es zum Laufen zu bringen, egal was jemand sagt.