Le potenze spaziali globali raggiungono collegamenti laser gigabit all'orbita geostazionaria

Internazionale - Agenzia stampa Ekhbary

Le potenze spaziali globali raggiungono collegamenti laser gigabit all'orbita geostazionaria

Il panorama delle comunicazioni spaziali ha appena assistito a un passo avanti monumentale, con l'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l'Istituto di Optoelettronica dell'Accademia Cinese delle Scienze che hanno annunciato indipendentemente dimostrazioni riuscite di collegamenti laser gigabit al secondo con satelliti stazionati in orbita geostazionaria. Queste scoperte parallele rappresentano un progresso cruciale nella ricerca dell'umanità per un'infrastruttura spaziale più robusta ed efficiente, aprendo la porta a una nuova era di velocità di trasferimento dati senza precedenti attraverso vaste distanze cosmiche.

L'Agenzia Spaziale Europea è stata la prima a dettagliare il suo esperimento di successo il 26 febbraio. Un terminale realizzato da Airbus si è agganciato con successo al satellite Alphasat TDP 1, in orbita a una distanza sbalorditiva di 36.000 chilometri sopra la Terra. Il sistema non solo ha stabilito ma anche “mantenuto una connessione senza errori trasmettendo dati a 2,6 gigabit al secondo per diversi minuti.” François Lombard, responsabile di Connected Intelligence presso Airbus Defence and Space, ha sottolineato la formidabile ingegneria coinvolta. “Stabilire collegamenti laser tra bersagli in movimento a questa distanza è tecnicamente molto impegnativo. Movimenti continui, vibrazioni della piattaforma e disturbi atmosferici richiedono estrema precisione,” ha dichiarato Lombard. Ha inoltre enfatizzato le implicazioni a lungo termine, aggiungendo: “Questa pietra miliare è un ulteriore sviluppo della nostra lunga storia di successo nelle comunicazioni laser; apre la porta a una nuova era di comunicazioni satellitari laser per soddisfare le esigenze di difesa e commerciali nei prossimi decenni.” Queste osservazioni evidenziano il potenziale strategico e commerciale insito in una tecnologia così avanzata.

Nel frattempo, l'Istituto di Optoelettronica dell'Accademia Cinese delle Scienze ha annunciato il proprio significativo risultato, affermando che la sua tecnologia ha raggiunto un collegamento simmetrico di 1 Gbps con un satellite posizionato a 40.000 chilometri di distanza. In una serie di annunci, l'Istituto ha rivelato lo sviluppo di una stazione terrestre laser di 1,8 metri che ha richiesto solo quattro secondi per stabilire una connessione con un satellite non nominato, mantenendo il collegamento per un impressionante periodo di tre ore. Durante questo periodo, i dati sono fluiti costantemente a 1 Gbps in entrambe le direzioni. Le traduzioni automatiche dei rapporti dell'Istituto elaborano i sofisticati meccanismi coinvolti. L'uplink, ad esempio, “si basa su un controllo a circuito chiuso di puntamento ad alta precisione, ottenuto tramite tracciamento dinamico a livello di micro-raggio e compensazione in tempo reale utilizzando una luce faro, garantendo la proiezione continua e accurata del segnale luminoso a 1 Gbps sul satellite.” Il downlink, a sua volta, integra “un sistema di ottica adattiva di ordine elevato e tecnologia di ricezione coerente a diversità di modo.” Il primo corregge la distorsione del segnale causata dalla turbolenza atmosferica in tempo reale, mentre il secondo “sintetizza intelligentemente più segnali per sopprimere lo sbiadimento, garantendo congiuntamente una trasmissione chiara, stabile e ad alta velocità del flusso di dati del downlink.”

L'Istituto cinese ha espresso profondo entusiasmo per il potenziale di questi test nel consentire il caricamento di istruzioni complesse su satelliti in orbita alta, trasformandoli così “da 'stazioni di relè dati' a 'hub di elaborazione intelligenti,'” e creando “infinite possibilità per noi di raggiungere una terra intelligente, una rete tridimensionale e persino lo spazio più profondo.” Mentre gli scienziati cinesi tendono a inquadrare i loro progressi con un focus sulle applicazioni civili, il concetto di “hub di elaborazione intelligenti” in orbita alta porta con sé implicazioni implicite di sicurezza e difesa, riecheggiando la menzione più diretta delle esigenze militari da parte di Airbus.

Questi risultati in orbita geostazionaria (GEO) contrastano con le capacità dimostrate in orbita terrestre bassa (LEO). La Cina, ad esempio, ha affermato a gennaio di aver raggiunto reti laser a 120 Gbps verso LEO, superando il limite di 60 Gbps dell'anno precedente. Allo stesso modo, il servizio Starlink di SpaceX prevede che ciascuno dei suoi satelliti di terza generazione offrirà una capacità di downlink di terabit al secondo e oltre 200 Gbps di capacità di uplink. I satelliti di comunicazione LEO, essendo a meno di 1.000 chilometri dalla Terra, non affrontano i gravi problemi di latenza inerenti alle comunicazioni GEO. Tuttavia, i satelliti più distanti, come quelli in GEO o nello spazio profondo, presentano sfide di rete molto più complesse.

Gli esperti di networking stanno già lavorando diligentemente per adattare i protocolli esistenti all'ambiente unico dello spazio. In questo dominio, i nodi di rete possono scomparire dietro i pianeti per lunghi periodi, o viaggiare così lontano dalla Terra che la latenza si estende a secondi o addirittura molti minuti. In tali circostanze, la perdita anche di pochi pacchetti di dati non è una questione banale; può avere conseguenze critiche per le missioni. Se queste nuove tecnologie laser possono migliorare significativamente l'affidabilità e la velocità di trasmissione dei dati in questi ambienti difficili, saranno immensamente preziose, ponendo una solida base per la prossima generazione di infrastrutture di comunicazione spaziale e consentendo un'esplorazione più profonda e una migliore comprensione del nostro universo.

Agenzia stampa Ekhbary