Gianmarco Pondrano d'Altavilla

Con una nuova tecnologia si potrà ridurre il numero dei satelliti per le comunicazioni

(16 Settembre 2024)

Roma – Grazie a una nuova tecnologia che permette alle antenne dei satelliti di servire più utenti alla volta sarà possibile gestire lo stesso flusso di comunicazioni odierno con un numero di satelliti in orbita inferiore. E’ quanto emerge da uno studio guidato dalla Princeton University e pubblicato su IEEE Transactions on Signal Processing. I satelliti in orbita bassa potrebbero presto offrire a milioni di persone in tutto il mondo l’accesso a comunicazioni ad alta velocità, ma il potenziale dei satelliti è stato ostacolato da una limitazione tecnologica: le loro antenne possono gestire un solo utente alla volta. Il rapporto uno a uno significa che le aziende devono lanciare costellazioni di molti satelliti o grandi satelliti individuali con molte antenne, per fornire un’ampia copertura. Entrambe le opzioni sono costose, tecnicamente complesse e potrebbero portare a orbite sovraffollate . Ad esempio, SpaceX ha seguito la strada della “costellazione”. La sua rete, StarLink, è attualmente composta da oltre 6.000 satelliti in orbita terrestre bassa, più della metà dei quali sono stati lanciati negli ultimi anni. SpaceX punta a lanciarne altre decine di migliaia nei prossimi anni. Gli autori del nuovo studio hanno inventato una tecnica che consente alle antenne satellitari in orbita bassa di gestire segnali per più utenti contemporaneamente, riducendo drasticamente l’hardware necessario. La loro strategia si basa su una tecnica comune per rafforzare le comunicazioni posizionando array di antenne per dirigere un fascio di onde radio esattamente dove serve. Ogni fascio trasporta informazioni, come testi o telefonate, sotto forma di segnali. Mentre gli array di antenne su piattaforme terrestri come le torri cellulari possono gestire molti segnali per fascio, i satelliti in orbita bassa possono gestirne solo uno. La velocità dei satelliti e i loro continui cambiamenti di posizione rendono quasi impossibile gestire segnali multipli senza confonderli. “Per una torre cellulare che comunica con un’auto che viaggia a 60 miglia orarie in autostrada, rispetto alla velocità con cui vengono scambiati i dati, l’auto non si muove molto”, ha affermato il coautore H. Vincent Poor, professore di ingegneria elettrica e informatica presso la Michael Henry Strater University a Princeton. “Ma questi satelliti si muovono molto velocemente per restare lassù, quindi le informazioni su di essi cambiano rapidamente”. Per gestire questa limitazione, i ricercatori hanno sviluppato un sistema per dividere efficacemente le trasmissioni da un singolo array di antenne in più fasci senza richiedere hardware aggiuntivo. La nuova tecnica può essere incorporata nei satelliti esistenti che sono già stati costruiti, secondo Poor. “Ma un vantaggio fondamentale è che si può progettare un satellite più semplice dall’inizio”, ha dichiarato. (30Science.com)

 

Gianmarco Pondrano d'Altavilla