A Europa e a China testaram quase simultaneamente a comunicação a laser de gigabit a uma altitude de 36.000 km.

Recentemente, a Agência Espacial Europeia (ESA) e o Instituto de Optoeletrônica da Academia Chinesa de Ciências (CAS) anunciaram, quase simultaneamente, avanços significativos em comunicações a laser com satélites geoestacionários. O domínio dessas tecnologias transformará a exploração espacial, que atualmente sofre com canais de transmissão de dados lentos e latência de sinal. Isso é essencial para os negócios, a ciência e as forças armadas, e, portanto, para o progresso em todas as suas formas.

Fonte da imagem: The Register

Especificamente, especialistas da ESA realizaram com sucesso um experimento no qual um terminal desenvolvido pela Airbus estabeleceu uma conexão estável com o satélite Alphasat TDP 1, localizado a uma altitude de aproximadamente 36.000 km. A equipe chinesa demonstrou velocidades iguais de downlink e uplink de 1 Gbps em uma distância de até 40.000 km, utilizando uma estação especialmente projetada com um diâmetro de 1,8 metros (presumivelmente referindo-se ao diâmetro do espelho receptor do sistema óptico).

Ambas as conquistas podem ser consideradas um marco significativo no desenvolvimento de tecnologias ópticas para as mais longas conexões de comunicação espacial próximas à Terra. A complexidade técnica de tais conexões é extremamente alta devido às enormes distâncias, à turbulência atmosférica, às vibrações da plataforma e à necessidade de um apontamento extremamente preciso.

No experimento da ESA, foi alcançada uma taxa de transmissão de 2,6 Gbps, que foi mantida sem erros por apenas alguns minutos. O sistema óptico utilizou técnicas de óptica adaptativa que levam em consideração o movimento das camadas de ar, bem como modos de recepção coerentes para minimizar a interferência.

Para estabelecer uma comunicação estável e de longo prazo, especialistas chineses utilizaram rastreamento dinâmico em circuito fechado e compensação de distorção em tempo real, permitindo que a conexão fosse mantida por três horas. Ambas as equipes superaram obstáculos importantes específicos da comunicação com a órbita geoestacionária, onde as comunicações de rádio tradicionais normalmente apresentam baixa capacidade de transmissão.

Canais de comunicação a laser são abertos.Novas oportunidades fundamentais para sistemas de satélite. Satélites geoestacionários, que cobrem vastas áreas da Terra, deixam de ser meros repetidores e podem se tornar nós inteligentes de processamento de dados. A alta velocidade e a segurança do canal a laser (dispersão reduzida e dificuldade de interceptação) são particularmente importantes para aplicações de defesa, comerciais e científicas. Como observou um representante da Airbus, trata-se de um desafio técnico extremamente complexo, mas sua solução abre as portas para uma nova era de comunicações via satélite nas próximas décadas.

No futuro, essas tecnologias permitirão a criação de redes espaciais, aumentando significativamente a eficiência da transmissão de dados em longas distâncias e adaptando protocolos às condições espaciais com longos atrasos e perda periódica de visibilidade. As conquistas da Europa e da China demonstram o progresso global em comunicações a laser e aproximam o momento em que a internet gigabit estará disponível até mesmo nos locais mais remotos do planeta, a bordo de aeronaves e navios, e no espaço profundo, graças a nós de comunicação em órbita geoestacionária.