Iridium è un sistema di telefonia satellitare basato su una costellazione di satelliti circolanti in orbita terrestre bassa .
Gli ingegneri della società americana Motorola hanno creato Iridium nel 1991 e hanno raccolto fondi per la creazione della rete terrestre e del segmento spaziale che comprende circa 90 satelliti (di cui 66 attivi ). Ma Iridium non riesce ad attrarre abbastanza clienti e la società dichiara bancarotta inagosto 1999. La società è stata rilevata nel 2001 da un gruppo di investitori privati. Nel 2015, Iridium ha avuto poco più di 800.000 abbonati e ha generato un fatturato di circa 400 milioni di dollari. L'originale costellazione di satelliti viene gradualmente sostituita, dal 2017, dai satelliti Iridium Next .
Iridium è l'unico sistema telefonico satellitare che fornisce la copertura dell'intero globo, comprese le alte latitudini, poiché i satelliti circolano in un'orbita quasi polare. Consente di comunicare su tutta la Terra tra terminali mobili, terrestri o marittimi, e fornitori di accesso alle reti di telecomunicazioni terrestri. Sono disponibili i canali di telefonia (voce) e dati, da terminali portatili o fissi. I principali utilizzatori sono professionisti dei settori del trasporto marittimo, petrolifero e aereo, dipendenti di enti pubblici (anche militari), ricercatori e viaggiatori abituali (giornalisti, marinai, organizzatori di raduni o spedizioni, militari). I collegamenti Machine to Machine rappresentano più della metà degli abbonati nel 2015.
Il progetto di un sistema di telefonia mobile basato su una costellazione di satelliti per telecomunicazioni circolanti in orbita terrestre bassa fu studiato a partire dal 1987 e proposto alla fine del 1989 da ingegneri della società americana Motorola , all'epoca leader mondiale nei sistemi di telecomunicazioni e in particolare telefonia mobile. L'obiettivo è fornire un sistema di telefonia mobile nelle regioni non coperte dal GSM . Ciò richiede infatti una fitta rete di antenne terrestri, difficilmente redditizia nelle regioni dove il numero di utenti è basso (zone rurali, deserti, regioni montuose) e non consente di assicurare una copertura oceanica. I sistemi di telefonia satellitare basati su satelliti geostazionari non coprono le regioni montuose e sono molto costosi da implementare. All'epoca erano allo studio molti progetti simili di costellazioni a bassa orbita: la commissione americana incaricata del controllo delle comunicazioni, la Federal Communications Commission , ricevette ben 35 richieste di approvazione, di cui solo tre da attuare (oltre a Iridium, Globalstar offerto da Loral e Orbcomm offerto da Orbital Science). Dopo una fase di messa a punto delle specifiche del sistema, Motorola ha creato la società Iridium LLC: quest'ultima ha proposto di investire 7 miliardi di dollari USA per creare le necessarie infrastrutture terrestri e spaziali. Il nome "Iridium" è scelto perché 77, il numero previsto di satelliti, è il numero atomico dell'iridio .
Il sistema Iridium si basa su una costellazione di satelliti che viaggiano ad un'altitudine di 780 km in un'orbita quasi polare e la completano in 100 minuti. Questa orbita copre l'intera superficie della Terra e si trova al di sotto delle fasce di Van Allen (circa 1.100 km di altitudine) che potrebbero influenzare l'elettronica. I satelliti sono distribuiti su 6 piani orbitali . Ogni satellite dispone di 48 antenne phased array distribuite su 3 pannelli inclinati rispetto all'asse del satellite. Il fascio di ciascuna antenna copre una superficie di 600 km di diametro e permette di gestire 80 collegamenti singoli con terminali (telefoni, ecc.). Tutte le antenne di un singolo satellite coprono un diametro di 4.400 km, ovvero all'incirca la superficie degli Stati Uniti. Inoltre ogni satellite - tramite antenne orientabili operanti in banda Ka - è collegato a 2 satelliti adiacenti circolanti sullo stesso piano orbitale ea due satelliti circolanti su piani orbitali vicini. L'utente di questo sistema utilizza un telefono dedicato inizialmente commercializzato solo da Motorola ad un costo molto più elevato rispetto ai cellulari terrestri dell'epoca (inizialmente US $ 3.000).
I satelliti Iridium che circolano in orbita bassa, sono visibili all'utente del terminale Iridium solo da circa 7 minuti (a livello dell'equatore dove la copertura è la peggiore) a 9 minuti. Quando una comunicazione è in corso, viene trasmessa da una delle antenne satellitari per una media di 55 secondi prima di essere rilevata da un'antenna adiacente. Quando il satellite esce dalla linea di vista dell'utente, il relè viene rilevato da un satellite adiacente. Se nessun altro satellite è visibile, il collegamento viene interrotto. Questo accade nel 25% dei casi all'equatore ma nel 10% dei casi a latitudini più elevate. Per limitare il numero di stazioni ( teletrasporti ) necessarie per garantire il collegamento con i sistemi di telecomunicazioni terrestri, le comunicazioni vengono trasmesse da satellite a satellite fino a raggiungere quella sopra la stazione terrestre. Questa disposizione consente di ridurre a quattro il numero delle stazioni di terra attraverso le quali passano le comunicazioni. Quando viene stabilito il collegamento tra due utenti dei terminali Iridium, non è coinvolta alcuna stazione di terra.
Sulla base di proiezioni di mercato che si sono rivelate troppo ottimistiche, Iridium è riuscita nel 1993/1994 a raccogliere fondi per circa 5 miliardi di dollari USA per finanziare il suo progetto. Siamo alla vigilia di un periodo di euforia economica che colpirà in particolare il settore delle telecomunicazioni . Sono stati firmati tre contratti per la realizzazione del sistema: un primo contratto del valore di 3,45 miliardi di dollari per il segmento spaziale, un contratto (per un importo compreso tra 1,8 e 2,89 miliardi di dollari) per la gestione e manutenzione per un periodo di 5 anni e un contratto per la realizzazione degli impianti a terra e lo sviluppo del software. La costruzione dei satelliti è affidata alla Lockheed Martin, che adotta per la prima volta nell'industria spaziale tecniche di costruzione di massa con, nei periodi di punta, un satellite prodotto ogni 4,5 giorni. Il lancio dei satelliti è iniziato nel 1997. Sono stati utilizzati diversi tipi di lanciatori : Proton (tre voli con sette satelliti ogni volta), Delta II (10 voli con cinque satelliti), Longue Marche 2C (sei voli con due satelliti), Rokot ( un volo con due satelliti). 72 satelliti vengono lanciati in poco più di un anno, il che costituisce un tasso di lancio record. In tutto vengono lanciati 95 satelliti, l'ultimo dei quali20 giugno 2002, senza alcun fallimento.
Ora di pranzo | lanciatore | Base di lancio | Cospar ID | Satellitare | Stato |
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5 maggio 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-020A | Iridio 4, 5, 6, 7 e 8 | |
18 giugno 1997 | Blocco protone -K DM-2 | Baikonur | 1997-030A | Iridio 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 16 | |
9 luglio 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-034A | Iridio 15, 17, 18, 20 e 21 | |
21 agosto 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-043A 1997-043A | Iridio 22, 23, 24, 25 e 26 | |
14 settembre 1997 | Blocco protone -K DM-2 | Baikonur | 1997-030A | Iridio 27, 28, 29, 30, 31, 32 e 33 | |
27 settembre 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-056A | Iridio 19, 34, 35, 36 e 37 | |
9 novembre 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-069D | Iridio 38,39,40,41 e 43 | |
8 dicembre 1997 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1997-077A | Iridio 42 e 44 | |
20 dicembre 1997 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1997-082A | Iridio 45,46,47,48 e 49 | |
18 febbraio 1998 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1998-010A | Iridio 50,52,53,54 e 56 | |
25 marzo 1998 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1998-018A | Iridio 51 e 61 | |
30 marzo 1998 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1998-019A | Iridio 55,57,58,59 e 60 | |
7 aprile 1998 | Blocco protone -K DM-2 | Baikonur | 1998-021A | Iridio 62,63,64,65,66,67 e 68 | |
2 maggio 1998 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1998-026A | Iridio 69 e 71 |
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17 maggio 1998 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1998-032A | Iridio 70, 72,73,74 e 75 | |
19 agosto 1998 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1998-048A | Iridio 76 e 78 | |
8 settembre 1998 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1998-051A | Iridio 77, 79,80, 81 e 82 | |
6 novembre 1998 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 1998-066A | Iridio 83,84,85,86 e 87 | |
19 dicembre 1998 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1998-074A | Iridio 88 e 89 | |
11 giugno 1999 | Lunga Marcia 2C | Taiyuan | 1999-032A | Iridio 92 e 93 | |
11 febbraio 2002 | Delta II 7920-10C | Vandenberg | 2002-005A | Iridio 90,91,94,95 e 96 | |
20 giugno 2002 | Rokot | Plessetsk | 2002-031A | Iridio 97 e 98 |
La messa in servizio inizia il 1 ° novembre 1998dopo il lancio di 78 satelliti. La ricerca di mercato svolta da Motorola nei primi anni '90 si basa su una clientela potenziale di un milione di utenti provenienti da settori specifici (militare, ricercatori) e imprese, più circa 5 milioni di viaggiatori d'affari. Per raggiungere il suo punto di pareggio, Iridium deve avere da 500.000 a 600.000 utenti. Ma la rapida espansione delle aree coperte dalle reti di telefonia mobile terrestre e la creazione dello standard GSM da parte dell'Europa stanno riducendo la potenziale base di clienti per i cellulari Iridium. Il numero di clienti, che si prevedeva di raggiungere oltre 0,5 milioni alla fine del 1999, a quella data ha raggiunto appena 55.000, cosa che ha rapidamente messo in difficoltà finanziaria la società Iridium, la vendita di terminali e abbonamenti non ha compensato l'enorme costo di lanci e operazioni. Il17 marzo 2000, la società viene posta in bancarotta. Il debito ammonta a 4,4 miliardi di dollari. Le perdite sono sostenute da Motorola per una cifra di 2,2 miliardi di dollari, il saldo è diviso tra banche, società partner e azionisti privati. Per evitare di mantenere in funzione la costellazione di satelliti, nella primavera del 2000 è previsto il loro desorbimento.
Nel novembre 2000, è stata creata una nuova società, denominata Iridium Satellite, che ha rilevato tutti gli asset per una somma di 35 milioni di dollari USA. Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti firma un contratto di abbonamento di 2 anni per 100 milioni di dollari. Liberata dai debiti, la nuova società ha bisogno solo di 60.000 abbonati per far quadrare i suoi conti. All'inizio del 2007, la società contava 169.000 abbonati. Nel 2009, Mattheew Desch, CEO della società, è riuscito a raccogliere 200 milioni di dollari sui mercati finanziari, il che ha permesso di piazzare un ordine per una nuova costellazione di satelliti Iridium Next destinati a sostituire i satelliti che avevano raggiunto la fine del loro vita. L'attuale costellazione di 66 satelliti dovrebbe rimanere parzialmente operativa fino al 2020. Dalla costituzione della costellazione, solo dieci satelliti si sono guastati mentre la loro durata era di soli 8 anni (dati a fine 2014). I nuovi satelliti, che offrono una maggiore larghezza di banda e sono compatibili con il sistema esistente, dovrebbero essere lanciati gradualmente a partire dalla metà del 2016.
A 31 dicembre 2015, il fatturato di Iridium ha raggiunto i 411 milioni di dollari USA per 782.000 abbonati, con un incremento del 6% rispetto all'anno precedente. Il 51% di questi abbonamenti riguarda collegamenti machine-to-machine (M2M: scambio automatico di dati tra macchine remote). La fatturazione media è di US $ 42 per gli abbonati voce e dati e di US $ 14 per M2M. Il numero di abbonati ai servizi governativi è di 72.000 in31 dicembre 2015.
Nel 2016 il segmento di utenza a cui si rivolge Iridium è stato sollecitato da tre offerte concorrenti che forniscono servizi di telefonia satellitare:
Una particolarità del sistema è la comunicazione tra satelliti dei messaggi da veicolare, a differenza del sistema Globalstar , ad esempio, che consente una copertura mondiale con un minimo di stazioni di terra. Due stazioni di comunicazione e controllo forniscono il collegamento con i satelliti ei sistemi di telecomunicazioni terrestri. Uno di questi situato alle Hawaii è dedicato interamente alle comunicazioni militari, l'altro situato a Tempe , in Arizona , è utilizzato per le comunicazioni civili ma è anche il centro di controllo dell'intera costellazione. Furono costruiti una dozzina di teletrasporti - Pune in India , Pechino in Cina , Taipei a Taiwan , Jeddah in Arabia Saudita , Rio de Janeiro in Brasile , Mosca in Russia , Nagano in Giappone e Seoul in Corea - per garantire il collegamento con i satelliti. . Sono stati chiusi in seguito alla bancarotta del 1999. Iridium utilizza canali digitali a tasso fisso e vocoder ad alta compressione per la trasmissione del parlato. Un collegamento telefonico tramite Iridium si riconosce dalla caratteristica distorsione del vocoder, oltre che dai tempi di latenza dovuti ai relè tra i satelliti.
La costellazione inizialmente prevista di 77 satelliti è stata ridotta a 66 attivi entro il 1992 rimuovendo un piano orbitale (e satelliti di riserva in orbita e sulla terra). Consente di essere in comunicazione con almeno un satellite su tutta la terra in qualsiasi momento.
Prima generazioneLa prima generazione di satelliti Iridium è costruita da Lockheed Martin utilizzando una piattaforma specifica, l'LM-700. Il satellite ha una massa di 670 kg al lancio e 550 kg in orbita. È alto 4,3 metri con un'apertura alare di 7,3 metri quando vengono dispiegati i pannelli solari . È stabilizzato a 3 assi e dispone di un sistema di propulsione con propellenti liquidi che utilizzano idrazina . Due pannelli solari con un grado di libertà forniscono 1200 watt a fine vita. Le comunicazioni con i cellulari a terra vengono effettuate in banda L con una velocità di 4,8 kilobit /secondo per la voce e 2,4 kb/s per i dati. Il collegamento con i cellulari è assicurato da 48 antenne phased array distribuite su 3 pannelli inclinati rispetto all'asse del satellite. Il fascio di ogni antenna copre una superficie terrestre di 600 km di diametro e permette di gestire 80 collegamenti singoli. I collegamenti tra satelliti adiacenti sono realizzati in banda Ka tramite 3 antenne. Il satellite è progettato per una durata di 8 anni.
I pannelli che sostengono le antenne, con una superficie totale di 4,8 m 2 , sono rivestiti con un materiale particolarmente riflettente costituito da alluminio ricoperto da uno strato di Teflon e argento . Quando il Sole si presenta con un angolo specifico, la sua luce viene riflessa sulla Terra con una magnitudine che raggiunge -8 (per riferimento la Luna Piena ha una magnitudine di -12,7 e l'occhio umano può percepire una magnitudine di +6 ). Questi fenomeni particolarmente luminosi visibili dalla superficie della Terra sono chiamati Iridium flash .
Seconda generazione: i satelliti Iridium NextNel 2007, la società Iridium Satellite LLC ha annunciato che avrebbe ordinato una nuova generazione di satelliti chiamata Iridium Next per sostituire la costellazione schierata tra il 1997 e il 2002 che ha ampiamente superato la durata prevista (8 anni). 81 satelliti vengono ordinati da Thales Alenia Space : 66 per formare la nuova costellazione, 6 satelliti di riserva in orbita e 9 satelliti pronti per essere lanciati e stoccati a terra. I satelliti hanno una massa di circa 860 kg e una durata prevista di 15 anni, il doppio della generazione precedente. Ogni satellite può trasportare un carico utile secondario di 50 kg . Questi ultimi possono essere forniti da istituti di ricerca o agenzie governative. Le altre caratteristiche dei satelliti e delle loro orbite sono vicine a quelle della prima generazione. La costellazione deve essere schierata dal 2016 in 2 o 3 anni. Il lancio è assicurato principalmente dai razzi Falcon 9 .
Vengono commercializzati diversi tipi di terminali, i più semplici assomigliano a un telefono cellulare "pesante", altri a una valigia con un PC per l'accesso a Internet a bassa velocità.
I principali modelli portatili commercializzati dalla creazione sono i seguenti:
Motorola 9500 con l'antenna retratta
Kyocera KI-G100
Iridio 9505
Iridium 9522A con un ricetrasmettitore
Iridio 9555
Compressa di torio X iridio
Terminali Iridium con un costo simile a un SSB marino e fornitori di servizi dedicati ai navigatori, in particolare voce e accesso a Internet a bassa velocità, ne fanno ora un'alternativa a Inmarsat . Un vantaggio di Iridium è la copertura delle aree polari, non possibile da un sistema che utilizza satelliti geostazionari come Inmarsat.
Il 10 febbraio 2009Alle 16:55 ( UT ), a 800 km sopra la Siberia , il satellite Iridium-33 si è scontrato con il satellite russo Cosmos-2251 , generando molti detriti spaziali .
Tuttavia, la probabilità di un incontro così brutale è estremamente bassa secondo gli specialisti di Thales Alenia Space , il principale produttore europeo di satelliti.