Migliori connessioni nello spazio per gestire l’esplosione di dati
L’osservazione del pianeta dallo spazio può contribuire a gestire le catastrofi, a monitorare i cambiamenti climatici e ad aiutare agricoltori e cittadini a tenere traccia della fauna selvatica. La crescita dell’Osservazione della Terra (OT), tuttavia, è ostacolata da una capacità insufficiente di far tornare i dati dei satelliti sulla terra. I ricercatori del progetto RAVEN hanno l’obiettivo di eliminare queste difficoltà mediante lo sviluppo di linee di connessione ottica, in grado di trasmettere i dati in tempo reale. Fino a non molto tempo fa, la costruzione di un satellite costava 100 milioni di EUR e le sue dimensioni erano all’incirca quelle di un autobus a due piani. L’avvento di satelliti a forma di cubo più piccoli ed economici, tuttavia, sta trasformando questo scenario e, al contempo, abbassando le barriere all’ingresso dello spazio. «Mentre lo spazio era in passato dominato da enti pubblici, sta ora diventando un luogo in cui fare affari», afferma John Mackey, coordinatore del progetto e CEO di mBryonics, impresa specializzata nella fotonica con sede a Galway, in Irlanda. Un esempio è Planet Labs, fondata nel 2010 da ex scienziati della NASA, che ha recentemente iniziato a fornire quotidianamente immagini satellitari della terra. Connessioni antiquate Queste iniziative generano regolarmente petabyte di dati, ma le connessioni per trasferirli sulla terra iniziano a non esser più al passo coi tempi. Ed è qui che RAVEN entra in gioco: «Stiamo creando connessioni completamente nuove per le comunicazioni satellitari, destinate a rivoluzionare il modo in cui i satelliti possono essere utilizzati ai fini della comunicazione», afferma Mackey. mBryonics ha sviluppato un’architettura intelligente per le comunicazioni ottiche nello spazio in grado di connettere una costellazione di satelliti in modo automatizzato e trasparente e di creare un segmento a terra virtualizzato e distribuito. Secondo Mackey, essa «minimizza il numero di stazioni di terra richieste e consente di trasferire al pianeta i dati... quasi in tempo reale». Questo sistema fotonico non è solamente in grado di gestire 10 gigabyte di dati al secondo, ma è anche notevolmente più leggero ed economico delle soluzioni attualmente esistenti. «Siamo riusciti a miniaturizzare l’intero sistema fino a dimensioni, peso e potenza rivoluzionari e il prezzo di vendita è considerevolmente inferiore, quindi adatto a piccole piattaforme e alla produzione di massa», afferma il Sig. Mackey. Cervello ottico Il team ha sviluppato un modem ArcLight™, una rete ottica basata su software che agisce come una specie di cervello ottico, che consente ai satelliti di comunicare tra loro. Ha inoltre utilizzato i finanziamenti stanziati per RAVEN al fine di esplorare il potenziale dell’OT dalle piattaforme ad alta altitudine, ovvero costellazioni di palloni, dirigibili o droni che volano a 20 chilometri al di sopra della terra, nella stratosfera. mBryonics, oltre a far progredire la tecnologia, ha sfruttato i sei mesi della durata di RAVEN per parlare con i principali interlocutori dell’ecosistema della comunicazione satellitare a proposito delle loro esigenze in materia di sistemi fotonici. «Se si vuol conversare con le persone, Orizzonte 2020 è un’ottima fonte di opportunità perché dà prestigio», afferma iMackey. Il team dispone ora di un sistema prototipico di connessione ottica adattiva ad allineamento di fase e ha in programma di richiedere il finanziamento RAVEN II per svilupparlo ulteriormente. Secondo i membri del gruppo, il futuro si prospetta roseo per questo tipo di tecnologia e non solo per l’OT. Secondo le previsioni di Mackey la futura esplosione di dati, trainata da sviluppi quali il lancio del 5G nella telefonia mobile nel 2020, comporterà un’incapacità di gestione da parte delle reti esistenti. «Il 5G originerà un insieme di dati fenomenale, per cui i sistemi terrestri verranno inondati e i sistemi satellitari svilupperanno a pieno le proprie potenzialità utilizzando i dati di backhaul come una sorta di opzione di instradamento alternativa», afferma. «Il sistema di connessione bidirezionale sarà fondamentale perché sarà necessario instradare i dati in modo intelligente.»
Parole chiave
RAVEN, linee di connessione ottica, comunicazioni satellitari, Osservazione della Terra, fotonica, 5G, esplosione di dati, SmallSat, ottica adattiva, allineamenti di fase, virtualizzazione
