As demandas por conectividade em áreas rurais e países em desenvolvimento e a crescente demanda por redes de comunicação seguras e de alta velocidade, estão criando oportunidades para o crescimento do mercado de comunicação entre satélites por meio de laser.
Também conhecida como comunicação óptica por satélite, essa é uma tecnologia relativamente recente, que começou a ser explorada e demonstrada nas últimas décadas. Mesmo assim, o tamanho do mercado global de sistemas de comunicação a laser via satélite foi de US$ 618, 2 milhões, em 2021, e estima-se que esse mercado atinja US$ 4786,1 milhões, em 2028, segundo a consultoria especializada em análises de mercado, Business Research Insights.
A tecnologia envolve o uso de feixes de luz para transmitir informações entre dois ou mais satélites e vem sendo encarada como um importante avanço. Ela evita que a comunicação entre dois satélites tenha que passar através de uma estação no solo, propiciando desta forma uma menor latência de comunicação fim a fim. Adicionalmente, a comunicação óptica permite uma maior capacidade de transmissão de dados de alta velocidade em comparação com as tecnologias de comunicação tradicionais por RF, o que também contribui para tempos de resposta mais rápidos.
Maior largura de banda e menor latência
Na prática, a comunicação a laser entre satélites é especialmente útil para transmitir imagens de alta resolução, vídeos de alta definição ou grandes quantidades de dados em tempo real. A redução de latência é crucial para aplicações que exigem tempos de resposta rápidos, como comunicações militares, comunicações de emergência e aplicações de internet das coisas (IoT).
Em termos de segurança, a tecnologia oferece uma camada adicional de segurança, devido à sua natureza direcional e menor suscetibilidade a interferências eletromagnéticas. Além disso, ela pode ser combinada com técnicas de criptografia para garantir a segurança e a privacidade das comunicações.
Desafios
A comunicação óptica por satélite apresenta alguns desafios. Entre eles, a necessidade de lidar com interferências atmosféricas, como nuvens ou neblina, que podem afetar a qualidade do sinal. O chamado “ruído”, pode ser tão grande a ponto de anular os ganhos de velocidade em relação às ondas de rádio. Além disso, a precisão do apontamento de feixe de laser é fundamental para manter a conexão durante o movimento dos satélites em órbita. Há dois anos, no entanto, uma equipe do Japão e da Alemanha demonstrou a viabilidade técnica de comunicação via satélite usando ondas de luz, superando o desafio de turbulências atmosféricas.
Diferentes aplicações
A comunicação a laser entre satélites pode ser estabelecida entre diferentes tipos de satélites e para diferentes funções. Alguns satélites de comunicação, por exemplo, têm capacidade de comunicação óptica, o que permite a transmissão de dados de alta velocidade usando feixes de laser. Satélites de observação da Terra podem usar a comunicação óptica para transferir grandes volumes de dados coletados, assim como os satélites científicos. Para os satélites militares, a comunicação óptica pode ser usada para garantir uma comunicação segura e de alta velocidade entre diferentes plataformas, como satélites de vigilância, reconhecimento, comunicação estratégica.
Existem várias experiências e missões já realizadas que demonstram com sucesso a comunicação entre satélites por meio de laser. Um exemplo é a missão LCRD – Laser Communication Relay Demonstration, da NASA, lançada em 2019 com o objetivo de demonstrar a comunicação óptica entre satélites em órbita geoestacionária. Em 2014, a NASA também conduziu o experimento OPALS – Optical Payload for Lasercomm Science, na Estação Espacial Internacional (ISS), com o objetivo de demonstrar a comunicação óptica entre a ISS e estações terrestres usando laser.
Do mesmo modo, o EDRS – European Data Relay System, é um sistema de comunicação óptica por satélite desenvolvido pela Agência Espacial Europeia (ESA) em parceria com a Airbus Defence and Space, que está em operação desde 2016. Antes disso, em 2013, a ESA desenvolveu, em parceria com a Inmarsat, um sistema de comunicação óptica chamado Laser Communication Terminal (LCT), projetado para fornecer comunicação de alta velocidade entre satélites e estações terrestres.
Esses são apenas alguns exemplos dessa que é mais uma novidade, ou uma revolução, em uma indústria em constante avanço e que nos últimos anos tem se transformado rapidamente, mantendo cada vez mais a sua relevância para o mundo.
WRC-23
Este ano, um dos itens da agenda da Conferência Mundial de Radiocomunicações da UIT 2023, a WRC-23, que acontece em Dubai, de 20 de novembro a 15 de dezembro, trata de enlaces entre satélites. O item 1.17 da agenda envolve determinar e executar, com base nos Estudos ITU-R as ações regulatórias apropriadas para o fornecimento de links inter-satélites em faixas de frequência específicas, ou partes dele, adicionando uma alocação de serviço inter-satélite quando apropriado.
A proposta que a Anatel levará para discussão habilita a transmissão do satélite mais alto para o mais baixo, implicando na redução de número de gateways (teleportos) e diminuindo questões de latência e disponibilidade de transmissão de sinais. Haverá discussões técnicas a respeito dessa comunicação, incluindo uma possível correlação com o artigo 9.12 da Resolução de Radiocomunicação da UIT. Hoje os enlaces são prioritariamente utilizados em sistemas NGSO de serviços científicos, mas poderão vir a ser utilizados para suporte a outros tipos de serviços satelitais, a depender do resultado da WRC23.
