Sete missões lançadas para testar a transferência otimizada de dados do espaço

A transmissão de informações entre a Terra e o espaço depende de radiofrequências, um recurso escasso e com capacidade finita de transportar dados. Com o número crescente de satélites e a crescente integração da tecnologia espacial nas atividades quotidianas, o volume de dados trocados continua a crescer. Estes desafios estão a fazer com que as organizações procurem novas formas de fazer com que a informação se mova de forma mais rápida e eficiente em distâncias maiores.

As missões lançadas a bordo do Transporter-16 da Space X no dia 30 de março visam encontrar soluções para este problema. Mais concretamente, alguns CubeSats demonstrarão vários elementos de comunicação a laser, um método seguro e de alto rendimento para conectar naves espaciais entre si e com estações terrestres. Desde o teste de novas estações ópticas na Terra até links entre satélites, os CubeSats se concentram em mostrar tecnologias complementares às radiofrequências mais fáceis e econômicas.

Além disso, outros CubeSats e uma carga transportada em um CubeSat host testarão métodos aprimorados de transmissão de dados, incluindo a comunicação entre satélites na mesma órbita e em órbitas que se cruzam. Eles também demonstrarão um processamento aprimorado de dados em órbita, o que ajuda a reduzir o risco de envio de informações imprecisas ou desnecessárias.

Programa de Conectividade Grego

Cinco CubeSats lançados a bordo do Transporter-16 foram desenvolvidos no âmbito do programa de Conectividade Grego da ESA – implementado pela ESA em nome do Ministério da Governação Digital do Governo Grego. Este lançamento representa principalmente um passo sólido no sentido do avanço das capacidades ópticas espaciais da Grécia. As comunicações ópticas através de links de laser são uma tecnologia promissora que pode complementar as radiofrequências.

A maioria dos CubeSats a bordo de um foguete Falcon 9, lançado a partir da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, validará terminais ópticos de diferentes empresas e estações ópticas terrestres, proporcionando uma melhor visão geral das capacidades específicas e apoiando a competitividade europeia.

O CubeSat do tamanho de uma caixa de cereal, chamado OptiSat, é operado pela empresa grega Planetek Hellas. Incluirá o terminal de comunicação a laser SCOT20 do fabricante alemão de comunicações espaciais seguras TESAT para enviar e receber links de laser seguros e de alta velocidade de outros pequenos satélites em órbita baixa da Terra.

PeakSat é um satélite do tamanho de um pão totalmente desenvolvido pela Universidade Aristóteles de Thessaloniki. Incluindo o terminal ATLAS-1 da empresa Astrolight, com sede na Lituânia, ele testará as comunicações a laser entre o espaço e as estações terrestres ópticas gregas atualizadas.

Os satélites da missão ERMIS são três CubeSats construídos pelo consórcio ERMIS, liderado pela Universidade Nacional e Kapodistrian de Atenas. ERMIS-1 e ERMIS-2 – ambos 6U (cada U tem 10cm³) – usará um conjunto de duas antenas como cargas úteis: uma antena testará a conectividade 5G para aplicações de Internet das Coisas habilitadas por satélite e a outra testará links intersatélites em frequências de rádio.

Separadamente, o 8U ERMIS-3 também possui um terminal Astrolight ATLAS-1. Voando junto com os CubeSats ERMIS-1 e ERMIS-2, esta missão se concentrará em alcançar o apontamento, aquisição e rastreamento precisos necessários para realizar um link de laser com uma estação no solo.

O ERMIS-3 transportará uma câmera para demonstrar a transferência rápida de imagens hiperespectrais do espaço via link laser, útil para agricultura de precisão.

A missão Hellenic Space Dawn enquadra-se na mesma demonstração temática e será lançada posteriormente, a bordo do T-16.5, em maio. Trata-se de dois satélites do tamanho de um forno geridos pelo grupo grego de empresas EMTech Space. Os dois CubeSats validarão links de laser robustos o suficiente para resistir a interferências e oferecerão melhorias em comparação aos sistemas tradicionais de radiofrequência.

Semelhante ao ERMIS-3, ele transportará uma câmera de alta resolução para se beneficiar dos links ópticos para testar aplicações que precisam enviar dados com atraso mínimo, como cartografia e monitoramento do uso do solo.

Projeto de Parceria Pioneira

Os Projetos de Parceria Pioneira da ESA visam criar novos fornecedores de missões espaciais, ajudando as empresas a desenvolver as infraestruturas necessárias e permitindo um acesso rápido e acessível ao espaço. Três CubeSats desenvolvidos pela Pioneer voaram a bordo do Transporter-16.

Mission SaaS, composto por um CubeSat 6U e liderado pelo fabricante e operador de satélite Spire Global, está focado em demonstrar o uso de links ópticos entre satélites. Como os satélites viajam a altas velocidades, a janela de oportunidade para transferir informações para a Terra é curta. Ao melhorar a eficiência da transferência de dados entre satélites, a informação pode ser retransmitida e depois descarregada precisamente onde for necessária no terreno.

A Spire Global coleta dados meteorológicos em tempo real para apoiar a previsão do tempo. Também reúne informações de rastreamento de voos e navios, que permitem rotas otimizadas, custos reduzidos e pegada de carbono.

A missão VIREON™, da AAC Clyde Space do Reino Unido, enviou dois CubeSats 16U que atenderão à necessidade de economia dados de observação da Terra de média resolução para apoiar o aumento da produtividade e a redução do impacto ambiental na gestão da terra e na agricultura.

Esses satélites podem fornecer rapidamente imagens de alta qualidade do espaço, ajudando a rastrear plantações, florestas e recursos hídricos com atualizações diárias. A sua capacidade de cobrir grandes áreas e enviar informações quase em tempo real torna-os valiosos para monitorizar alterações ambientais e apoiar práticas agrícolas eficientes. Eles serão seguidos por dois CubeSats 16U adicionais no Transporter-18.

Os satélites foram desenvolvidos em parceria com a ESA e a Agência Espacial do Reino Unido no âmbito do programa Pioneer como parte do programa de Investigação Avançada em Sistemas de Telecomunicações (ARTES) da ESA.

EDGX

A empresa belga EDGX lançou sua unidade de processamento de dados digital inteligente e compacta, combinando computação poderosa baseada em GPU com recursos avançados de otimização de IA. O dispositivo, pequeno o suficiente para caber na mão, permite que os satélites processem dados de forma eficiente em órbita, ao mesmo tempo que minimiza o consumo de energia, uma restrição crítica para os sistemas espaciais.

Durante a missão Transporter-16, a EDGX colocará a IA à prova. Por exemplo, ele rastreará quanta energia eles usam durante a execução de várias cargas de trabalho com uso intensivo de computação. A carga útil foi projetada para ser flexível e reconfigurável, para que possa mudar e funcionar perfeitamente com outros sistemas de espaçonaves, conforme necessário.

O dispositivo foi concebido e desenvolvido com o apoio do programa de Competitividade Industrial da ESA, no âmbito da Investigação Avançada em Sistemas de Telecomunicações (ARTES) da Agência.