La red de estaciones terrestres ópticas especializadas en comunicaciones espaciales de alta velocidad 'TeraNet' de la Universidad de Australia Occidental ha recibido con éxito una señal láser de un satélite alemán de órbita baja terrestre. Este avance abre el camino a un aumento de 1,000- veces en el ancho de banda de las comunicaciones entre el espacio y la Tierra.
TeraNet 1, la estación terrestre óptica de Australia Occidental en la Universidad de Australia Occidental. Crédito de la imagen: Danail Obreschkow, Centro Espacial Internacional
La prueba de comunicaciones láser de TeraNet con OSIRISv1 marca un paso adelante para Australia Occidental en la sustitución de sistemas de radio obsoletos por láseres de alta velocidad en las comunicaciones espaciales. La red, financiada por el gobierno australiano, está diseñada para respaldar una variedad de misiones y mejorar las capacidades de transmisión de datos en múltiples sectores.
El equipo de TeraNet, dirigido por el profesor asociado Sascha Schediwy en el nodo de la Universidad de Australia Occidental del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR), recibió señales láser de OSIRISv1, una carga útil de comunicaciones láser en el Instituto de Comunicaciones y Navegación del Centro Aeroespacial Alemán (DLR). OSIRISv1 está montado en el satélite Flying Laptop de la Universidad de Stuttgart. Las señales se detectaron utilizando dos estaciones terrestres ópticas TeraNet durante un sobrevuelo del satélite el jueves pasado.
"Esta demostración es un primer paso fundamental para establecer una red de comunicaciones espaciales de próxima generación en Australia Occidental. Los próximos pasos incluyen conectar la red a otras estaciones terrestres ópticas que se están desarrollando actualmente en Australia y en todo el mundo", afirmó el profesor asociado Schediwy.
Estudiantes utilizan TeraNet 3, una red de comunicaciones ópticas móviles. Fuente: ICRAR
Las estaciones terrestres de TeraNet utilizan láseres, en lugar de las tradicionales señales de radio inalámbricas, para transmitir datos entre satélites en el espacio y usuarios en la Tierra. Debido a que los láseres operan a frecuencias mucho más altas que las de la radio, la cantidad de datos que se pueden transmitir por segundo puede llegar a 1,000 gigabits.
La tecnología de radio inalámbrica se ha utilizado para las comunicaciones espaciales desde el lanzamiento del primer satélite artificial, el Sputnik 1, hace casi 70 años, y desde entonces se ha mantenido relativamente sin cambios. A medida que aumenta el número de satélites en el espacio y cada nuevo satélite genera más datos, ha surgido un cuello de botella clave en el espacio en términos de hacer llegar esos datos a la Tierra.
Las comunicaciones por láser son muy adecuadas para resolver este problema, pero el inconveniente es que las señales láser pueden verse alteradas por las nubes y la lluvia. El equipo de TeraNet está mitigando esta deficiencia estableciendo una red de tres estaciones terrestres repartidas por Australia Occidental. Esto significa que si una estación terrestre está nublada, el satélite puede descargar datos a otra estación terrestre donde haya sol.
Además, una de las dos estaciones terrestres TeraNet que recibe la señal láser del satélite está construida en la parte trasera de un jeep fabricado a medida, lo que significa que se puede desplegar rápidamente en lugares donde se necesitan comunicaciones espaciales ultrarrápidas, como comunidades remotas que se quedan sin enlaces de comunicación tradicionales debido a desastres naturales.
Las comunicaciones láser de alta velocidad desde el espacio revolucionarán la transmisión de datos desde los satélites de observación de la Tierra, mejorarán enormemente la seguridad de las redes de comunicaciones militares y apoyarán operaciones remotas seguras en sectores como las operaciones mineras autónomas, así como la planificación y respuesta ante desastres nacionales.
El equipo de TeraNet en el ICRAR recibió financiación del Gobierno de Australia, el Gobierno de Australia Occidental y la Universidad de Australia Occidental en 2023 como parte del programa de financiación "Misión de demostración de la Luna a Marte" de la Agencia Espacial Australiana. El proyecto de 6,3 millones de dólares respalda la construcción de tres estaciones terrestres ópticas TeraNet en Australia Occidental, y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) proporcionará su satélite en órbita equipado con equipos de comunicaciones láser.
TeraNet apoyará múltiples misiones espaciales internacionales que operan entre la órbita baja de la Tierra y la Luna, utilizando estándares de comunicación óptica tradicionales probados y tecnologías ópticas más avanzadas, incluidas comunicaciones de espacio profundo, comunicaciones coherentes de ultra alta velocidad, comunicaciones cuánticas seguras y posicionamiento y temporización óptica.
La red incluye una estación terrestre en la Universidad de Australia Occidental, una segunda estación terrestre en el Mingenew Space Precinct, a 300 kilómetros al norte de Perth, y una estación terrestre móvil que se está poniendo en servicio en las nuevas instalaciones Norcia de la Agencia Espacial Europea.
