Comunicación láser fiable entre la Tierra y un satélite pese a la atmósfera

La comunicación por rayo láser entre la superficie de la Tierra y un satélite en órbita a ella, método con el cual la información enviada se almacena en las oscilaciones de las ondas de luz, cuenta con una gran ventaja frente al sistema más empleado, las ondas de radio: puede transportar muchísimos más datos en cada transmisión. Su desventaja, sin embargo, es que la atmósfera de la Tierra perturba los rayos láser.

Las turbulencias de la atmósfera provocan que el enlace láser entre la superficie terrestre y el satélite pierda nitidez, resultando ello en la aparición de errores en los datos. Los códigos de corrección de errores son una de las principales técnicas para mitigar ese efecto nocivo. Pero no ha sido fácil diseñar un sistema lo bastante bueno para lograr que esa forma de comunicación resulte del todo práctica.

La situación puede que comience a cambiar drásticamente a partir de ahora, gracias a un logro del Instituto Tecnológico de Nagoya en Japón, el Instituto Nacional japonés de Tecnologías de la Información y la Comunicación (NICT) y la JAXA (la agencia espacial japonesa).

Un equipo de ingenieros de estas instituciones ha logrado la primera demostración exitosa del mundo de códigos de corrección de errores de nueva generación, mitigando significativamente el impacto de las turbulencias atmosféricas en las comunicaciones láser Tierra-satélite.

Los ingenieros transmitieron códigos de corrección de errores de nueva generación, con alta capacidad de corrección, y se comprobó que tanto el 5G NR LDPC como el DVB-S2 corrigieron con éxito errores de datos causados ​​por turbulencias atmosféricas en el enlace láser entre una estación óptica en tierra y un satélite en órbita geoestacionaria, a unos 36.000 kilómetros de altitud, equipado con el sistema de comunicación láser LUCAS (Laser Utilizing Communication System).

Recreación artística de un enlace entre la superficie terrestre y un satélite en órbita geoestacionaria equipado con el sistema de comunicación láser LUCAS (Laser Utilizing Communication System). (Imagen: © JAXA)

El éxito obtenido con el experimento demuestra que ambos códigos pueden mejorar significativamente la calidad de la comunicación en comparación con los sistemas convencionales que vienen siendo usados.

Se espera que este logro contribuya a la implementación práctica de las comunicaciones láser Tierra-satélite mediante la aplicación de estos códigos. Los buenos resultados del experimento también demuestran la viabilidad de emplear los protocolos de comunicación terrestre 5G existentes y los estándares básicos de transmisión por satélite.

Los detalles del experimento se han presentado en el reciente congreso internacional ICSOS (International Conference on Space Optical Systems and Applications), especializado en sistemas de comunicación óptica espacial. (Fuente: NCYT de Amazings)