Airbus Defence and Space

Enlace láser para satélites

Diez años desde que Airbus Defence and Space lograra la primera comunicación vía láser entre dos satélites

El 30 de noviembre de 2001, el sistema Silex ("Experimento de enlace intersatélites mediante láser de semiconductor") llevó a cabo su primera transmisión en tiempo real de imágenes captadas por los instrumentos de SPOT 4 a través de Artemis, un satélite repetidor de ESA situado en órbita geoestacionaria, a unas estaciones terrenas. Fue la culminación de más de 15 años de experiencia de Airbus Defence and Space en el apartado de las comunicaciones espaciales ópticas.

© CNES 2001 - Distribution Spot Image

© CNES 2001 - Distribution Spot Image

El programa Silex C/D fue puesto en marcha en 1989 por la Agencia Espacial Europea (ESA) en colaboración con la agencia espacial francesa CNES, con Airbus Defence and Space como contratista principal. El sistema estaba compuesto por dos terminales ópticos, Pastel y Opale. El terminal Pastel se instaló en SPOT 4, que fue lanzado a órbita terrestre baja (LEO), de unos 800 kilómetros de altitud, en marzo de 1998. El terminal Opal se instaló en el satélite Artemis, que fue lanzado en julio de 2001.

Tras el lanzamiento de SPOT 4 se comprobó el funcionamiento de Pastel mediante un procedimiento en órbita de orientación hacia una estrella antes de ponerlo en servicio. A continuación, tras el lanzamiento de Artemis se probó el enlace completo de láser. Una vez plenamente operativo, Silex fue capaz de transmitir imágenes vídeo de alta definición en tiempo real, a 50 Mbps, desde el satélite SPOT 4 a tierra.

La principal ventaja que el uso de tecnología óptica posee sobre los enlaces convencionales de radiofrecuencia estriba en que hace posible el uso de antenas más pequeñas y no existen límites normativos. Lo cual se traduce en una reducción considerable de la masa, energía y volumen que hay que llevar hasta la órbita, sobre todo para un elevado caudal de datos, y con un riesgo mínimo de interferencias con otros sistemas de comunicaciones.

El sistema Silex fue el precursor del Sistema Europeo Data Relay (EDRS) que utilizará la tecnología láser de TESAT (1.06µ) y para el cual Airbus Defence and Space firmó el acuerdo como contratista principal con ESA en Septiembre de este año. A lo largo del pasado decenio, el terminal Silex Geo, que todavía está operativo, se ha utilizado dentro del programa LOLA por el cual el Ministerio de Defensa de Francia demostró satisfactoriamente la capacidad de llevar a cabo enlaces de datos bidireccionales GEO-avión/UAV por encima de los 6.000 metros.

Tecnología de Silex

El sistema de comunicaciones Silex se basa en el uso de diodos semiconductores láser con una longitud de onda de 0,8 µ y técnicas de detección y adquisición directas mediante el uso de barrido en espiral de la baliza y un detector de amplio campo de visión.

Las características del enlace de comunicaciones entre órbitas son:

- caudal de datos (LEO --> GEO): 50 Mbps (capacidad GEO --> LEO 2 Mbits/s)
- potencia promedio de la transmisión mediante láser de diodo: 60 mW
- longitud de onda de la transmisión mediante láser de diodo: 0,8 a 0,85 µmetros
- alcance del enlace: hasta 45.000 kilómetros

Debido a la limitada potencia de salida de los diodos láser de arseniuro de galio-aluminio (GaAIAs) este tipo de enlace de comunicaciones de gran alcance y elevado caudal de datos fue sólo factible gracias a la ganancia de antena extremadamente elevada posible con frecuencias ópticas (diámetro de telescopio de 25 centímetros). A su vez lo anterior exigió el uso de haces extremadamente estrechos, con una divergencia no superior a los dos segundos de arco.

 

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