Airbus Defence and Space

La tecnología láser hace posible una conexión de datos de alta velocidad en el espacio

Los satélites producen cada vez más datos que a su vez deben ser retransmitidos a tierra para su análisis.

Un enlace óptico de datos mediante láser

Los satélites producen cada vez más datos que a su vez deben ser retransmitidos a tierra para su análisis. Para la transmisión de datos generalmente se utilizan ondas de radio. Ahora, los equipos del satélite TerraSAR-X —diseñado y construido por Airbus Defence and Space— y del satélite estadounidense NFIRE han dado un paso adelante hacia una espectacular aceleración en la tasa de transferencia de datos: a una distancia de 5.000 kilómetros se pudo establecer mediante láser un enlace óptico de datos entre los dos satélites, con una velocidad de transferencia de 5,5 Gigabits por segundo, manteniendo una conexión sin errores. Tales cifras equivalen, como mínimo, a transferir el contenido de 200.000 páginas de formato DIN A4 en un segundo, o a hacer lo propio con 400 DVDs en una hora.

De esta transferencia de datos sin tropiezos se encargaron dos terminales láser suministradas al DLR alemán, por la filial Tesat-Spacecom de Airbus Defence and Space, sita en Backnang. Los terminales láser de Tesat se caracterizan no sólo por su alto rendimiento, sino que además son de menor tamaño y más eficientes que los modelos precedentes.  

 

Pruebas en condiciones durísimas

Las terminales láser tenían que soportar la aceleración y vibraciones a las que se ve sometido el satélite durante la fase de lanzamiento, así como las inhóspitas condiciones del espacio: por poner un par de ejemplos, la radiación extrema y las amplias diferencias de temperatura. Por tal razón, las partes de las terminales láser se probaron por adelantado en condiciones durísimas: temperaturas de -35º C a 60º C, aceleraciones equivalentes a 1.300 veces la de la atracción terrestre, irradiación con rayos gamma. Para su utilización en el espacio, los diversos módulos tienen que ser muy ligeros y eficientes en consumo energético. La reducida masa se ha logrado mediante una cuidadosa elección de materiales y una compleja carcasa. Todo aquel material en ésta que no fuera absolutamente imprescindible fue extraído mediante mecanizado. Durante una transmisión de 5,5 Gbps, a una distancia de 5.000 Km., las terminales láser precisan menos de 130 vatios para funcionar, un poco más que una bombilla. 

 

Una conexión láser de 20 minutos


El satélite estadounidense NFIRE y TerraSAR-X vuelan en órbita terrestre baja y se "encuentran" varias veces al día. En cada uno de estos encuentros, se puede establecer una conexión láser de hasta 20 minutos de duración. Una de las tareas más desafiantes es dirigir el rayo láser con total exactitud al satélite interlocutor, que está pasando —a una distancia de hasta 5.000 kilómetros— a una velocidad de aproximadamente 25.000 kilómetros por hora. Conseguir el ángulo deseado sería similar a intentar apuntar y seguir con el haz, una moneda en una ventana de un avión de pasajeros volando a gran altura desde un punto estratégico en el suelo. 

 

Una larga experiencia en la tecnología de comunicación mediante láser

Airbus Defence and Space y Tesat-Spacecom ya cuentan con múltiples experiencias en la tecnología de comunicación mediante láser. Así, por ejemplo, se llevaron a cabo satisfactoriamente varios experimentos con el terminal SILEX, construido por Airbus Defence and Space, a bordo del satélite Artemis, lo cual supuso una primicia a escala europea. Desde su órbita geoestacionaria, el satélite Artemis transmitió datos via láser, utilizando la terminal SILEX con Spot-4, que vuela en órbita baja; la tasa de transmisión de datos estuvo en los 50 Mbit/segundo. En 2006 se utilizó una nueva generación del terminal SILEX en el experimento LOLA. El terminal, construido por Airbus Defence and Space, se instaló en un avión de pasajeros y se comunicó igualmente con el satélite Artemis. 

 

Tesat-Spacecom —una posición tecnológica líder a nivel mundial

A fin de poder atender la creciente demanda de capacidad de transferencia de datos en las áreas de telecomunicaciones, navegación, observación de la Tierra, meteorología y con vuelos espaciales tripulados (por ejemplo: la Estación Espacial Internacional), en el futuro se necesitará poder establecer conexiones de banda ancha entre satélites, tanto para la conexión en red de los satélites geoestacionarios como para conexiones con las plataformas satélite situadas en órbitas más bajas. Por tal motivo, resulta de importancia perfeccionar y utilizar las posibilidades técnicas de comunicación por láser y las competencias con ellas relacionadas. Tesat-Spacecom ha adquirido en este campo una posición tecnológica líder a nivel mundial.

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