Mientras las agencias gubernamentales y las empresas del sector privado como OneWeb y SpaceX lanzan cientos de satélites de órbita terrestre baja (LEO), la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) trabaja en una forma de permitir la comunicación sin fisuras entre los satélites propiedad del gobierno y del sector privado que actualmente no pueden hablar entre sí.
El programa Space-Based Adaptive Communications Node (Nodo de Comunicaciones Adaptativas Basado en el Espacio) tiene como objetivo crear un terminal de comunicaciones ópticas de bajo coste que pueda reconfigurarse para funcionar con la mayoría de los estándares de enlaces ópticos entre satélites actuales y ser compatible con futuras plataformas de comunicaciones. La actual falta de estándares de enlace de comunicaciones «da lugar a un dominio espacial fragmentado y con un «salvaje oeste», con nuevas constelaciones que no pueden interoperar, satélites gubernamentales que no pueden comunicarse entre sí y satélites gubernamentales incapaces de aprovechar las nuevas capacidades de comunicaciones comerciales», dijo el director del programa Space-BACN, Greg Kuperman.
Con un terminal de comunicaciones adaptable de bajo coste que podría reconfigurarse fácilmente en órbita para comunicarse con diferentes estándares, Space BACN representa un salto tecnológico respecto al estado actual de la técnica, dijeron los responsables de DARPA.
«Los terminales ópticos gubernamentales tradicionales para las comunicaciones ópticas coherentes basadas en el espacio pueden costar entre cientos de miles y millones de dólares debido a los numerosos componentes diseñados y fabricados con precisión que son ensamblados a mano por expertos altamente cualificados en la materia», dijo Kuperman. «Las empresas espaciales comerciales, por su parte, están desarrollando sistemas coherentes monomodo ultraoptimizados, diseñados para lograr comunicaciones de alta velocidad al tiempo que se reduce el coste. Estos sistemas de menor coste, sin embargo, no son reconfigurables ni compatibles con ningún otro estándar.»
Las constelaciones de satélites LEO, como la Starlink de SpaceX, no sólo dan soporte a la banda ancha para los consumidores que no tienen acceso por cable, sino que también permiten realizar misiones de búsqueda y rescate en áreas remotas o zonas de desastre. Sin embargo, incluso con cientos de satélites LEO que proporcionan imágenes y comunicaciones, «si los equipos de rescate están empleando diferentes sistemas de comunicación por satélite, tendrán una capacidad de comunicación limitada, dijo Kuperman en un vídeo.
El objetivo de Space BACN es «no hacer la solución perfecta para todo el mundo, sino la solución suficientemente buena para la mayoría de los usuarios», dijo. El programa pretende desarrollar un «terminal de comunicaciones ópticas reconfigurable de bajo coste que pueda hablar con casi cualquier estándar y conectar sistemas que de otro modo no podrían hablar entre sí», dijo Kuperman. Permitiría a los satélites «crear un enlace óptico con un proveedor comercial, conectarse a un sistema gubernamental y luego conectarse a un sistema totalmente diferente que aún no se ha creado».
Space BACB tiene tres objetivos, que describe como 1003: admitir estándares ópticos de 100 gigabit/seg, utilizar 100W o menos de energía y costar menos de 100K dólares. Dado que se espera que los satélites LEO duren sólo de tres a cinco años, DAPRA espera que Space BACN permita ciclos de actualización rápidos y la inserción de nuevas tecnologías a medida que estén disponibles.
El programa se divide en tres áreas técnicas:
- El diseño y la construcción de un terminal óptico frontal reconfigurable de bajo coste y mantenimiento que pueda cubrir todas las longitudes de onda en la banda C y operar en medio de las grandes fluctuaciones térmicas y vibratorias que existen en el espacio. El terminal debe ser capaz de acoplar la luz en la fibra monomodo para soportar modos de comunicación coherentes, lo que tradicionalmente es un esfuerzo caro y laborioso. Aunque DARPA no espera construir mil unidades, sí quiere un diseño de terminal que pueda producirse en grandes cantidades.
- Un módem back-end reconfigurable de bajo consumo que soporte los protocolos y tecnologías clave para las comunicaciones ópticas basadas en el espacio. Space BACN quiere combinar las mejores capacidades de las radios definidas por software basadas en FPGA y los ASIC acelerados por hardware para crear un módem reconfigurable de bajo coste y baja potencia, dijo Kuperman.
- Componentes de terminales reconfigurables que permitirán que los extremos delantero y trasero del dispositivo sean intercambiables «para que los ejecutores se centren en sus puntos fuertes y permitan una rápida actualización de los componentes del sistema en el futuro», explicó.
DARPA utilizará un proceso simplificado de otras transacciones para Space BACN, de modo que pueda reducir las barreras burocráticas para los proponentes, especialmente los que nunca han trabajado con el Departamento de Defensa o DARPA antes.
Fte. Defense Systems
