La NASA Moonshot testerà le comunicazioni laser

Una nuova tecnologia di comunicazione prevista per il lancio da parte della NASA questo venerdì fornirà un record di download a 600 megabit al secondo. La sonda risultante orbiterà intorno alla luna e invierà comunicazioni alla Terra tramite laser.

Modulo lunare: Gli ingegneri della Wallops Flight Facility della NASA preparano il lavoro su una sonda lunare che testerà un sistema di comunicazione laser ad alta larghezza di banda.

Il piano suggerisce come i laser potrebbero dare una spinta anche alla copertura Internet terrestre. Entro pochi anni, si prevede che i servizi Internet satellitari commerciali utilizzeranno connessioni ottiche, anziché i collegamenti radio odierni, fornendo una larghezza di banda molto maggiore. Una startup della Virginia, Comunicazioni con luce laser , è nelle prime fasi della progettazione di un tale sistema e spera di lanciare una flotta di 12 satelliti in quattro anni.

Alcune aziende forniscono già connessioni ottiche via etere a corto raggio per attività come il collegamento di campus o edifici per uffici quando un ostacolo come un fiume o una strada rende impossibile la posa della fibra. Ci sono un sacco di tecnologie che si uniscono per nuove applicazioni e servizi migliorati, non solo una, afferma Heinz Willebrand, presidente e CEO di punto luce , un'azienda con sede a San Diego la cui tecnologia fornisce fino a 2,5 gigabit al secondo per poche centinaia di metri.

Una nuova tecnologia presente nella sonda lunare della NASA: un rivelatore di nanofili superconduttori, raffreddato a tre kelvin. Quel gadget, sviluppato al MIT e il suo Laboratorio Lincoln , è progettato per rilevare singoli fotoni inviati a quasi un quarto di milione di miglia da laser a infrarossi su una sonda lunare orbitante, che verrà lanciata venerdì a misurare la polvere nell'atmosfera lunare.

Il nuovo sistema di comunicazione, soprannominato Dimostrazione di comunicazioni laser lunari , offrirà velocità di download sei volte superiori rispetto al sistema radio più veloce utilizzato per le comunicazioni lunari. Utilizzerà telescopi di poco meno di un metro di diametro per captare il segnale. Ma potrebbe essere riprogettato per fornire 2,5 gigabit al secondo, se il telescopio terrestre progettato per rilevare i segnali fosse ingrandito fino a tre metri di diametro, afferma Don Boroson, il ricercatore del Lincoln Lab che ha guidato il progetto. Questo sta dimostrando la prima trasmissione di dati ottica per una missione spaziale profonda. Se lo ridimensioni e lo rigeneri in parte, potresti potenzialmente farlo su Marte, dice.

Poiché le nuvole bloccano i fotoni, i rivelatori vengono installati in tre punti: uno in California e uno in New Mexico e un terzo nelle Isole Canarie. In questa missione, tuttavia, il sistema verrà semplicemente testato. La maggior parte delle operazioni sarà gestita da tecnologie radio: versioni aggiornate del sistema che ha fornito One small step for man di Neil Armstrong nel 1969. Ma se tutto andrà bene, i sistemi ottici probabilmente domineranno le trasmissioni spaziali in futuro, con i sistemi radio che fungeranno da backup.

Oltre al rivelatore a nanofili, il sistema dipende dalla codifica e decodifica ad alta velocità dei dati e da una serie separata di calcoli e regolazioni per mantenere i telescopi puntati l'uno verso l'altro. Ci sono un sacco di tecnologie nuove ed entusiasmanti, dice Boroson.

Ma ciò che potrebbe essere ancora più eccitante per i terrestri affamati di larghezza di banda è la prospettiva di una rete completamente ottica basata su satellite per aumentare quella terrestre.

Laser Light Communications sta mettendo insieme i componenti per un sistema commerciale che fornirebbe comunicazioni completamente ottiche da satellite a terra e da satellite a satellite. L'azienda mira a potenziare la larghezza di banda di Internet in tutto il mondo con una rete ottica spaziale per completare quella globale in fibra (vedi New Oceans of Data).

L'idea è che il sistema creerà spesso collegamenti continentali più brevi di quelli disponibili sul campo, aggirando eventuali colli di bottiglia. Inoltre, in caso di guasti, come il cavo in fibra sottomarino reciso che ha oscurato gran parte del Medio Oriente e parti dell'India nel 2008 (vedi Analisi del collasso di Internet), offrirebbe percorsi alternativi e una maggiore resilienza.

L'azienda sta pianificando le prime 48 stazioni di terra per il suo sistema. Se i cloud bloccano i downlink o gli uplink in un sito, possono scaricare i dati su un altro ricevitore, forse a poche centinaia di miglia di distanza, ottenendo un'affidabilità molto elevata, afferma Robert Brumley, CEO di Pegasus Global Holdings , che sta lanciando la società basata sulla ricerca per la difesa finanziata dal governo federale nel settore delle comunicazioni ottiche.

Potrebbero essere installati molti di più: le unità di rilevamento sarebbero abbastanza piccole da essere montate in cima a un edificio per uffici o persino su un camion, come per gestire i feed per la televisione in diretta, aggiunge Brumley.

Sotto il sistema, otto satelliti che sfrecciano intorno al pianeta a un'altitudine di circa 12.000 chilometri creerebbero una capacità totale del sistema di sei terabit al secondo e velocità di download di 200 gigabit al secondo, circa 100 volte più veloci dei collegamenti radio odierni. Puntiamo a una copertura mondiale a livelli di servizio e opzioni di connettività precedentemente irraggiungibili da altre piattaforme satellitari, afferma Brumley. Ma l'obiettivo principale dell'azienda è quello di diventare un fornitore all'ingrosso di larghezza di banda per altri vettori, inclusi eventualmente anche altri servizi satellitari, e non diventare un concorrente, ha aggiunto.

La società satellitare lanciata di recente O3B, che rappresenta gli altri tre miliardi, fornisce tra 150 megabit al secondo e due gigabit al secondo utilizzando le frequenze radio. Altre società, Intelsat e Inmarsat , anche fornire velocità in quel campo da baseball.

Un'altra idea per promuovere Internet, il Project Loon di Google, prevede che i palloni circolino la Terra nella stratosfera per fornire copertura alle aree meno servite. Ma ciò utilizzerebbe anche i segnali radio (vedi African Entrepreneurs Deflate Google's Internet Balloon Idea), afferma Google.

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