Primo collegamento bidirezionale Ethernet a 100 Mbps tra la ISS e terra con laser da 1,5 µm

Lo hanno annunciato JAXA, NICT e Sony CSL che hanno realizzato il sistema di comunicazione laser bidirezionale SOLISS (Small Optical Link per la Stazione spaziale internazionale) installato nel modulo sperimentale giapponese (JEM) “Kibo” della Stazione spaziale internazionale (ISS); il collegamento è avvenuto con la stazione ottica di terra NICT consentendo di inviare dati ed immagini ad alta definizione (HD) via Ethernet. È la prima volta al mondo che vengono stabiliti collegamenti Ethernet simmetrici bidirezionali utilizzando dispositivi di comunicazione laser progettati per piccoli satelliti.

Il sistema SOLISS è stato installato sulla struttura esposta di Kibo sulla ISS a settembre 2019. Da allora, al fine di stabilire un collegamento laser bidirezionale tra il sistema di bordo e la stazione ottica di terra, sono stati condotti test di comunicazione una volta alla settimana, tempo permettendo, mentre si effettuavano regolazioni su vari parametri.

Il 25 ottobre 2019 è stato stabilito con successo un downlink ottico e un controllo di puntamento fine da SOLISS alla stazione di terra e,  il 5 marzo 2020, un collegamento laser bidirezionale con la stazione ottica di terra, utilizzando un raggio laser con una lunghezza d’onda di 1,5 µm. Inoltre, l’11 marzo, le immagini HD sono state ricevute con successo presso la stazione ottica di terra  da SOLISS tramite Ethernet a 100 Mbps.

JAXA e Sony Corporation conducono ricerche congiunte dal 2016 allo scopo di stabilire un sistema di comunicazione in tempo reale di pesanti masse di dati per future comunicazioni inter-satellite e comunicazioni con stazioni di terra nell’ambito del quadro di studio congiunto Request for Proposition (RFP) del JAXA Centro Hub per l’innovazione dello spazio esplorativo. A partire dal 2017, Sony CSL si è impegnata nella ricerca di base e JAXA e Sony CSL hanno sviluppato congiuntamente SOLISS allo scopo di realizzare la comunicazione di dati di massa su lunghe distanze. L’unità di comunicazione ottica utilizza la tecnologia del disco ottico che Sony Corporation utilizza da molti anni.

JAXA ha inviato il sistema SOLISS sull’ISS tramite il veicolo di trasferimento H-II (HTV8) “KOUNOTORI-8” nel settembre 2019 utilizzando il programma di utilizzo a pagamento di Kibo 3. Il sistema è collegato all’adattatore hardware Small Exposed Experiment Platform (i-SEEP) installato sulla struttura esposta di Kibo.

NICT e Sony CSL conducono ricerche congiunte dal 2018 allo scopo di dimostrare la comunicazione bidirezionale tra SOLISS e la stazione ottica di terra. NICT ha fornito le conoscenze di base sulla tecnologia di sviluppo del terminale di comunicazione ottica per il sistema satellitare, e ha effettuato congiuntamente le misurazioni e gli esperimenti necessari per la dimostrazione in orbita di SOLISS.

Il vantaggio della comunicazione laser rispetto alle onde radio è la capacità fisica di ridimensionare la sua larghezza di banda. Il successo nella dimostrazione della comunicazione laser bidirezionale utilizzando la tecnologia del disco ottico e lo standard Ethernet creerà probabilmente un percorso verso la comunicazione di dati a velocità ultra elevata e la comunicazione di dati di massa in tempo reale per collegamenti incrociati tra satelliti e tra un satellite e stazioni di terra in futuro.

Hiroaki Kitano, presidente di Sony CSL, ha osservato: “La tecnologia dei dischi ottici che Sony ha portato avanti nel corso dei decenni è in grado di controllare la luce a una distanza molto breve di 1 mm o meno; questa volta, tuttavia, è stato dimostrato che questa tecnologia può essere applicata anche su lunghe distanze, tra spazio e terra. Essa offre non solo alta precisione e basso consumo energetico, ma garantisce anche nuove opportunità grazie alle sue dimensioni ridotte e alla produzione in serie. Consideriamo il successo di questo esperimento come una pietra miliare di grande importante per lo sviluppo e la commercializzazione futuri. La ricerca è iniziata nel 2015 nell’ambito del programma JAXA Space Exploration Innovation Hub Center. Con i rispettivi progetti di ricerca congiunti con JAXA e NICT, siamo stati in grado di ottenere risultati significativi in un periodo di tempo molto breve, utilizzando i loro programmi spaziali esistenti”.

https://www.nict.go.jp/

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