Deník N

Elon Musk chce planetu kompletně pokrýt internetem s náklady dolar a půl na osobu

Raket bude k nebi nejspíš vzlétat čím dál tím více. Foto: U.S. Navy.
Deník N zajišťuje fotografie za podpory Megapixel.cz.

V říjnu 1945 vyšel v britském časopise Wireless World článek neznámého mladého inženýra. Zcela zapadl, ačkoliv pojednával o myšlence, která měla změnit svět. Autor se zamýšlel nad otázkou, jak co nejúčinněji šířit po světě rádiové signály. Retranslační stanice se nedají umístit všude – hory, pouště a oceány jsou pro jejich provoz a údržbu nevhodné, totéž platí o polárních oblastech. Co tedy umístit je nad planetu, na oběžnou dráhu?

Z výšky několika set kilometrů lze přehlédnout – a obsloužit rádiovým signálem – desetitisíce kilometrů čtverečních najednou. Sít takových komunikačních družic by dokázala zprostředkovat předávání zpráv v reálném čase i mezi opačnými stranami zeměkoule.

K realizaci ovšem scházela veškerá nezbytná infrastruktura. Elektronika roku 1945 byla těžká a objemná, do sestavení prvního prakticky využitelného tranzistoru scházely ještě dva roky. A cesty na oběžnou dráhu byly tou dobou monopolem science fiction. První kapalinová raketa, střela V2 vyrobená nacistickým Německem, sice dokázala překročit hranici vesmíru, nedosahovala však takové rychlosti, aby v něm mohla setrvat – po balistické křivce se tedy zřítila zpět a na konci její cesty bývaly obvykle Antverpy nebo Londýn. První umělá družice se svými pípavými signály ozvala z vesmíru až v listopadu 1957, dvanáct let po uveřejnění onoho průkopnického článku.

Autor vizionářského textu, Arthur C. Clarke, časem opustil pole vědy a techniky a stal se jednou ze spisovatelských legend druhé poloviny dvacátého století. Až do konce života také rád dával k lepšímu, že nebýt striktních požadavků britského patentového úřadu – který vyžadoval k udělení patentu dva funkční prototypy – byl by coby vynálezce satelitního vysílání o nějakou tu miliardu dolarů bohatší. Jeho idea však skutečně přišla na svět předčasně. První družice schopná přenášet televizní vysílání, Telstar, začala obíhat kolem země až v červnu 1962. Pak byl ovšem růst rychlý. Dnes, o 56 let později, se po oběžné dráze kolem naší planety prohání 792 funkčních komunikačních satelitů. Potřeba lidstva neustále si něco sdělovat je nejspíš nevyčerpatelná.

Televize je pro satelitní šíření jako stvořená, protože jde o jednosměrný komunikační kanál, ve kterém informace proudí pouze k divákovi. Jakmile však pokročíme k obousměrnému provozu, třeba při telefonování nebo při přenosu počítačových dat pomocí internetových protokolů, vstoupí do hry neoblomná fyzika přinášející komplikace. Hlavním problémem je vzdálenost.

Nejlepší drahou pro šíření signálu je geostacionární dráha, tedy ve výši 35 786 km nad rovníkem. Družice, která obíhá v této vzdálenosti, dokončí jeden oběh kolem naší planety za 23 hodin 56 minut, tedy přesně za jednu otočku Země kolem své osy, zvanou siderický den. (Kalendářní den je o čtyři minuty delší, protože Země zároveň obíhá kolem Slunce a Slunce se tak na nebi za den o trochu posune.) Což znamená, že z pohledu člověka na povrchu Země se satelit nad ním nehýbe – jako by stál na jednom místě. Na takový satelit jde jednou zaměřit anténu a vícekrát už s ní „štelovat“ nemusíte. To jsou všechny ty parabolické talíře na balkónech a střechách.

Jenže má-li informace putovat sem a tam, což v případě internetu musí, přeletí balíček dat téměř 72 tisíc kilometrů, a to už nějakou dobu trvá. Přesněji řečeno čtvrt sekundy, 250 ms, protože světlo (a rádiové vlny) se ve vakuu šíří rychlostí zhruba 300 000 km/s a rychleji už to – aspoň v souladu se speciální teorií relativity – nejde. Čtvrtsekundové zpoždění už postřehnete i v telefonním hovoru. Pro počítače, které fungují v úplně jiných časových měřítcích, je 250 milisekund celá věčnost. A to je jen teoretická mez. Praktická realita dneška je ještě horší: kvůli nevyhnutelným zdržením na cestě bývá latence spojení přes geostacionární pojítka kolem 600 milisekund.

S rychlostí světla nic nenaděláme, ale můžeme

Tento článek je exkluzivní obsah pro předplatitele Deníku N.

V tomto okamžiku nejčtenější