Brytyjska Agencja Kosmiczna finansuje rozwój nowego laserowego systemu komunikacji satelitarnej

Wrażenie artystów laserowej komunikacji między satelitami. Źródło: Uniwersytet Northumbrii

Brytyjska Agencja Kosmiczna przyznała prawie 650 000 funtów Northumbria University na kontynuowanie wiodącej na świecie pracy nad opracowaniem pierwszego dostępnego na rynku laserowego systemu łączności satelitarnej.

Satelity wykorzystują obecnie częstotliwości radiowe do przesyłania danych, ale jest to ograniczone pod względem prędkości, pojemności i bezpieczeństwa danych. Jednak naukowcy z Northumbria University pracują nad opracowaniem nowego laserowego systemu komunikacyjnego dla małych satelitów, znanego jako CubeSats, który może zmienić branżę komunikacji satelitarnej.

Dzięki zastosowaniu laserów zamiast częstotliwości radiowych, CubeSaty są bezpieczniejsze i mogą przesyłać 1000 razy więcej danych na sekundę.

Uczelnia otrzymała w zeszłym roku 360 000 funtów na przeprowadzenie fazy odkrywania projektu. To dodatkowe finansowanie – które daje łącznie ponad 1 milion funtów – umożliwi zespołowi badawczemu zbudowanie i przetestowanie systemu laserowego w ciągu najbliższych 12 miesięcy.

Northumbria University prowadzi badania, współpracując z Centrum Zaawansowanych Urządzeń na Uniwersytecie w Durham, firmą zajmującą się technologią łączności satelitarnej E2E z siedzibą w Gateshead oraz producentem urządzeń telekomunikacyjnych i elektronicznych SMS Electronics Limited z Nottingham.

Planują zgrupować razem trzy CubeSaty – tworząc urządzenie mniej więcej tego samego rozmiaru co pudełko na buty – aby pomieścić nowy system komunikacji laserowej. Stanowi to poważne wyzwanie, ponieważ wymagałoby to przeprojektowania i przeprojektowania technologii stosowanych zwykle w znacznie większej skali, aby pasowały do ​​tego znacznie mniejszego urządzenia i były odporne na warunki pogodowe panujące w kosmosie.

Ich ostatecznym celem jest opracowanie gotowego produktu dla największych światowych organizacji i dostawców usług komunikacyjnych, który można łatwo i niedrogo wysłać na orbitę, a także usprawni transmisję danych w kosmosie. Udoskonali również monitorowanie satelitarne problemów środowiskowych na Ziemi w czasie rzeczywistym, umożliwiając klimatologom oglądanie obrazów w wysokiej rozdzielczości, a nawet transmisji na żywo z odległych obszarów.

Oczekuje się, że pierwsze urządzenia będą gotowe do szeroko zakrojonych testów na początku 2023 roku, których celem jest umieszczenie ich na orbicie do 2025 roku.

Brytyjska Agencja Kosmiczna ogłosiła, że ​​przyznała prawie 7 milionów funtów w ramach Narodowego Programu Innowacji Kosmicznych. Northumbria jest jedną z jedenastu wiodących instytucji w Wielkiej Brytanii, w tym połączeniem firm i tylko trzech innych uniwersytetów – Cambridge, Edynburga i The Open University – które otrzymały część funduszy na wdrożenie najnowszych osiągnięć w dziedzinie innowacji kosmicznych.

Większość projektów koncentruje się na zmianach klimatu lub zarządzaniu środowiskiem, ale projekt Northumbria jest jedynym projektem z zakresu komunikacji satelitarnej, który otrzymał finansowanie, co stanowi uznanie dla wiodącej na świecie pracy wykonywanej w regionie północno-wschodnim w zakresie technologii komunikacji satelitarnej.

Projektem kieruje dr Eamonn Scullion, fizyk słoneczny z Northumbria Solar Earth Sciences Research Group. Powiedział: „Bardzo się cieszymy, że otrzymaliśmy dofinansowanie na kontynuację naszych badań. Ta nagroda pozwoli nam przejść do następnego etapu naszych planów, gdzie będziemy mogli wcielić nasze pomysły w życie, aby budować i testować nasze projekty”.

„To nic niezwykłego. Musimy zaprojektować, przetestować i zminiaturyzować płytki elektroniczne, lasery optyczne, odbiorniki i nadajniki, które mogą pasować do siebie w satelitach i być „klasy kosmicznej”, co oznacza, że ​​będą testowane w celu zapewnienia, że nadal działać na optymalnym poziomie na orbicie, radząc sobie z wpływem promieniowania, chmur atmosferycznych i ekstremalnie niskich temperatur kosmicznych.

Cyril Burginut, kierownik ds. rozwoju technologii w Centrum Zaawansowanego Oprzyrządowania na Uniwersytecie w Durham, dodał: „Ta nowa technologia umożliwi komunikację między satelitami z niespotykaną szybkością. Wyzwaniem w tym projekcie jest umieszczenie całej tej najnowocześniejszej technologii w jednym trzy jednostki CubeSata, wielkości pudełka na butelkę whisky. ”

Profesor Louise Bracken, wicekanclerz ds. badań na Northumbria University, powiedziała: „Rząd niedawno uruchomił Narodową Strategię Kosmiczną, która określa jego długoterminowe plany rozwoju sektora kosmicznego w Wielkiej Brytanii, a komunikacja satelitarna jest kluczowym elementem tego .

„Grupa Solar Terrestrial Research Group rozwinęła się w ostatnich latach i stała się jednym z wyróżniających się obszarów doskonałości badawczej w Northumbrii, z rosnącym wpływem i uznaniem ze strony wiodących fundatorów badań i partnerów biznesowych.

„Jesteśmy szczególnie zadowoleni widząc, że praca Northumbrii w tej dziedzinie jest uznawana za wysoce innowacyjną, biorąc pod uwagę wagę, jaką rząd przywiązuje do inwestycji w komunikację satelitarną w ciągu następnej dekady”.

Minister nauki George Freeman powiedział, że nagrody pomogą Wielkiej Brytanii wdrożyć najnowsze osiągnięcia w dziedzinie innowacji kosmicznych.

„Satelity w kosmosie pomagają nam rozwiązać niektóre z najważniejszych wyzwań, przed którymi stoimy” – powiedział. „Dzięki Narodowej Strategii Kosmicznej stawiamy Wielką Brytanię na czele wprowadzania tych innowacji. To nowe finansowanie przekształci przełomowe pomysły z brytyjskiego sektora kosmicznego i naszych wybitnych naukowców w rzeczywistość”.

Uniwersytet Northumbria stał się dobrze znany ze swoich interdyscyplinarnych badań w kosmosie. Uniwersytet Solar Terrestrial Research Group prowadzi badania mające na celu monitorowanie i prognozowanie pogody kosmicznej w celu zmniejszenia ryzyka, jakie stanowi to dla systemów komunikacyjnych, satelitów i sieci energetycznych, podczas gdy Laboratorium Medycyny Kosmicznej i Rehabilitacji prowadzi badania nad wpływem niskiej grawitacji na astronautów i jak można to przełożyć na powszechne warunki na Ziemi, takie jak ból pleców. Ponadto Northumbria University posiada wiodącą na świecie wiedzę specjalistyczną w zakresie prawa kosmicznego i prowadzi pionierskie prace w ramach zarządzania działalnością człowieka w przestrzeni kosmicznej.