La ‘TeraNet’ della University of Western Australia, una rete di stazioni ottiche di terra specializzate in comunicazioni spaziali ad alta velocità, ha ricevuto con successo segnali laser da un satellite tedesco in orbita terrestre bassa. Questa svolta apre la strada a un aumento di 1.000 volte della larghezza di banda delle comunicazioni tra lo Spazio e la Terra.
Il test di comunicazione laser di TeraNet con OSIRISv1 ha segnato un passo avanti significativo verso la sostituzione di sistemi radio obsoleti con laser ad alta velocità per le comunicazioni spaziali nell’Australia Occidentale. Con finanziamenti da parte dei governi australiani, la rete mira a supportare diverse missioni, migliorando le capacità di trasferimento dati in più settori.
TeraNet: segnali laser ricevuti con successo
Il team TeraNet, guidato dal Professore associato Sascha Schediwy del nodo UWA presso l’International Centre for Radio Astronomy Research ( ICRAR ), ha ricevuto segnali laser da OSIRISv1, un payload di comunicazione laser dell’Institute of Communications and Navigation del German Aerospace Center (DLR). OSIRISv1 è stato installato sul satellite Flying Laptop dell’Università di Stoccarda. I segnali sono stati rilevati utilizzando due delle stazioni ottiche di terra TeraNet durante i sorvoli del satellite giovedì scorso.
Schediwy ha dichiarato: “Questa dimostrazione è il primo passo fondamentale per stabilire una rete di comunicazioni spaziali di prossima generazione in tutta l’Australia Occidentale. I prossimi passi includono l’unione di questa rete ad altre stazioni ottiche di terra attualmente in fase di sviluppo in Australia e nel mondo”.
Le stazioni terrestri TeraNet utilizzano laser, invece dei tradizionali segnali radio wireless, per trasferire dati tra satelliti nello spazio ed utenti sulla Terra. I laser possono potenzialmente trasferire dati a migliaia di gigabit al secondo, poiché essi operano a frequenze molto più elevate della radio, quindi molti più dati possono essere compressi in ogni secondo.
TeraNet: la comunicazione spaziale entra nell’era laser
Per quasi 70 anni, sin dal lancio dello Sputnik 1, la tecnologia radio è stata il metodo predominante per le comunicazioni spaziali. Questa tecnologia, tuttavia, non ha subito grandi evoluzioni nel tempo, rivelandosi inadeguata per il crescente numero di satelliti in orbita e la mole di dati da essi generata.
TeraNet, una rete di stazioni ottiche di terra sviluppata dall’Università dell’Australia Occidentale, rappresenta un passo decisivo verso il superamento di questo collo di bottiglia. La rete sfrutta la tecnologia laser, che offre una velocità di trasmissione dati fino a 1.000 volte superiore rispetto ai sistemi radio tradizionali.
Mentre la comunicazione laser si presenta come una soluzione ideale per superare il collo di bottiglia dei dati nelle comunicazioni spaziali, la sua vulnerabilità alle condizioni atmosferiche avverse, come nuvole e pioggia, rappresenta un ostacolo significativo.
Per ovviare a questo problema, il team TeraNet ha adottato una strategia ingegnosa: la creazione di una rete di tre stazioni ottiche di terra dislocate strategicamente in diverse zone dell’Australia Occidentale.
In questo modo, se il cielo sopra una stazione di terra è coperto da nuvole, il satellite può semplicemente dirottare il trasferimento dei dati verso un’altra stazione con condizioni meteorologiche più favorevoli, garantendo una comunicazione fluida e ininterrotta.
Una delle due stazioni terrestri TeraNet che hanno ricevuto il segnale laser satellitare, inoltre, è costruita sul retro di un camion Jeep personalizzato. Questo significa che può essere rapidamente distribuita in siti che necessitano di comunicazioni spaziali ultraveloci, come comunità remote in cui i collegamenti di comunicazione tradizionali sono stati interrotti a causa di calamità naturali.
Espansione della rete e obiettivi futuri di TeraNet
La comunicazione laser ad alta velocità dallo spazio rivoluzionerà il trasferimento dati per i satelliti di osservazione della Terra, migliorerà e renderà più sicure le reti di comunicazione militari e rafforzerà le operazioni remote sicure per settori quali le operazioni minerarie autonome, nonché la pianificazione e la risposta alle catastrofi nazionali.
Il team TeraNet basato su ICRAR ha ricevuto finanziamenti dal governo australiano e dall’UWA nel 2023 come parte del programma di sovvenzioni Moon to Mars Demonstrator Mission dell’Australian Space Agency. Il progetto da 6,3 milioni di $ supporta la costruzione di tre stazioni ottiche terrestri TeraNet nell’Australia Occidentale, con il German Aerospace Center (DLR) che fornisce accesso in natura ai loro satelliti in orbita dotati di comunicazioni laser.
TeraNet supporterà numerose missioni spaziali internazionali che operano tra l’orbita terrestre bassa e la Luna, utilizzando sia standard di comunicazione ottica convenzionali collaudati, sia tecnologie ottiche più avanzate, tra cui comunicazioni nello spazio profondo, comunicazioni coerenti ad altissima velocità, comunicazioni quantistiche sicure e posizionamento e temporizzazione ottica.
La rete comprende una stazione di terra presso l’UWA, una seconda stazione di terra presso il Mingenew Space Precinct, 300 km a nord di Perth, e una stazione di terra mobile che è in fase di messa in servizio presso la struttura di New Norcia dell’Agenzia spaziale europea.
