telecomunicaciones láser
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| El satélite TBIRD contiene un módem óptico de alta velocidad (arriba), una unidad de almacenamiento (izquierda) y un amplificador óptico (no visible). Laboratorio Lincoln |
Un pequeño satélite desarrollado por ingenieros del MIT ha establecido un nuevo récord para la transmisión de datos entre un satélite y la Tierra. El sistema TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) utilizó un láser para transmitir grandes cantidades de datos a una velocidad de hasta 100 gigabits por segundo (Gbps).
02 diciembre 2022.- Esta velocidad de transmisión de datos es mucho mayor que la mayoría de las conexiones que obtendrá entre el cielo y la tierra. El Internet satelital Starlink de SpaceX ofrece hasta 500 Mbps a los clientes Premium, e incluso la transmisión de datos de la Estación Espacial Internacional supera los 600 Mbps. Eso hace que TBIRD sea hasta 200 veces más rápido.
La diferencia clave es que la mayoría de los satélites se comunican con las estaciones terrestres a través de ondas de radio. TBIRD, por otro lado, utiliza luz láser, que puede transportar hasta 1.000 veces más datos en cada transmisión. Sin embargo, los láseres tienen sus propios obstáculos: los rayos son mucho más estrechos y requieren una alineación más precisa entre el transmisor y el receptor. Y la luz puede verse distorsionada por la atmósfera, lo que provoca la pérdida de datos. Entonces, TBIRD fue diseñado para superar estos problemas.
El satélite contiene tres componentes principales listos para usar: un módem óptico de alta velocidad, un amplificador de señal óptica y una unidad de almacenamiento, todo empaquetado en un contenedor del tamaño de una caja de zapatos.
Para abordar el problema de la pérdida de datos, el equipo desarrolló una nueva versión de lo que se denomina protocolo de solicitud de repetición automática (ARQ). Esto permite que un receptor de la estación terrestre alerte al remitente sobre paquetes específicos de datos (tramas) que se perdió, para que el satélite pueda volver a enviarlos.
"Si la señal se interrumpe, los datos se pueden volver a transmitir, pero si se hace de manera ineficiente, lo que significa que pasa todo el tiempo enviando datos repetidos en lugar de datos nuevos, puede perder mucho rendimiento", dijo Curt Schieler, ingeniero de sistemas de TBIRD. “Con nuestro protocolo ARQ, el receptor le dice al [satélite] qué marcos recibió correctamente, por lo que el [satélite] sabe cuáles retransmitir”.
En cuanto a la alineación, TBIRD no se molesta con un cardán para apuntar el rayo láser. En cambio, utiliza un sistema personalizado de señalización de errores que ajusta todo el satélite para apuntar con precisión hacia el receptor. Esto, dice el equipo, permite miniaturizar los componentes ópticos.
Habiendo logrado la misión original de TBIRD de transmitir grandes cantidades de datos rápidamente a través de láseres, el equipo ahora planea intentar duplicar eso.
Más información: MIT
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