Los pequeños satélites ofrecen la esperanza de una verdadera banda ancha mundial

La banda ancha completa y súper rápida podría estar a la vuelta de la esquina para todos en el planeta, gracias a los enjambres de pequeños satélites.

A pesar de todos los avances que ha traído la tecnología, existe una brecha digital en todo el mundo: los que tienen conectividad y los que no.

La realidad es que ninguna cantidad de tecnología evitará la pobreza, y la «nivelación» adecuada de la conectividad solo ocurrirá cuando el hardware necesario, es decir, un teléfono inteligente, esté disponible para todos. Teóricamente, eso es posible, pero aun así no todos tienen acceso a una red.

Internet basado en el espacio está configurado para resolver este problema. El espacio de la órbita terrestre baja (LEO) se está llenando de constelaciones de satélites que tienen como objetivo, cuando estén completos, brindar una cobertura total de Internet de banda ancha en todo el mundo.

Starlink, que es una división de SpaceX de Elon Musk, afirma que tanto la velocidad como la latencia podrían ser al menos equivalentes a las que experimenta actualmente la fibra óptica ultrarrápida: alrededor de 1 Gbit/s y 10 ns respectivamente, aunque una señal siempre tendrá que ir de la Tierra a la constelación de satélites y vuelve a bajar, por lo que alcanzar este objetivo de latencia será un desafío para los sistemas basados en el espacio.

La latencia se convierte particularmente en un problema para los jugadores serios, por lo que no es un factor decisivo dado el panorama general de brindar a todos acceso a Internet de alta velocidad, incluso cuando el uso de fibra es inviable. StarLink tiene satélites que orbitan la Tierra a solo 550 km, que es una órbita terrestre muy baja (definida como hasta 2000 km) y, en consecuencia, reduce el efecto de latencia asociado con los satélites en una órbita mucho más alta.

Recientemente, en julio de 2022, Starlink agregó otros 53 satélites, lo que elevó el tamaño actual de la constelación a más de 2000, suficiente para admitir Internet espacial en 30 países más allá del despliegue inicial en EE. UU. y Canadá. Starlink también sirve a Ucrania después de que el presidente Volodymyr Zelenskyy pidiera ayuda para su país devastado por la guerra a principios de este año.

Starlink tiene permiso para que 12.000 satélites entren en órbita para poder completar su constelación y brindar un servicio verdaderamente global.

OneWeb, respaldado por el gobierno del Reino Unido, está construyendo una red de 650 miembros, y Amazon planea lanzar sus primeros prototipos de satélites, bajo el lema del Proyecto Kuiper, para finales de año.

Inmarsat, que está siendo adquirido por su rival estadounidense Viasat en un acuerdo de 7300 millones de dólares (alrededor de 6200 millones de libras esterlinas), tiene 14 satélites en órbita geoestacionaria de nivel superior, que brindan servicios para el transporte marítimo, la aviación y los gobiernos, pero también está planeando su propio satélite pequeño y específico. constelación de órbita baja.

China también está dando pasos en las comunicaciones por satélite, incluidos los planes para una constelación de 13.000 satélites LEO. Como un país extenso, tiene muchas de las áreas rurales remotas que se beneficiarían del Internet espacial, pero los detalles suelen ser vagos.

También es vago el momento en que todos estos sistemas se lanzarán al espacio, en segundo lugar, podrán ofrecer servicio de Internet y, finalmente, ofrecerán el alcance global completo que prometen.

El Proyecto Kuiper de Amazon anunció a principios de 2022 que ha asegurado hasta 83 lanzamientos de tres compañías espaciales comerciales: Arianespace, Blue Origin y United Launch Alliance (ULA), que deberían tener suficiente capacidad para llevar al espacio la mayoría de los 3236 satélites que componen su constelación de satélites.

Como se mencionó anteriormente, Starlink ya está operativo en 32 países. En octubre de 2019, el regulador de comunicaciones de EE. UU. presentó una solicitud a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), que coordina el uso de frecuencias inalámbricas, en nombre de SpaceX para ofertar por espectro para 30 000 satélites adicionales.

El gobierno de EE. UU. otorgó a SpaceX casi $ 900 millones en subsidios públicos para apoyar la expansión de la cobertura de Internet satelital a las áreas rurales.

Si bien la cobertura de Internet satelital de Starlink llega a la mayor parte de la Tierra, solo se puede acceder al servicio en países que tienen licencia de SpaceX para brindar el servicio.

Si bien no es tan maduro comercialmente como Starlink, OneWeb también está operativo. Muchos proyectos espaciales se han visto obstaculizados por la falta de acceso a los vehículos de lanzamiento rusos desde la guerra de Ucrania, pero OneWeb ha firmado un acuerdo con SpaceX para el acceso al lanzamiento y espera reanudar la finalización de su constelación este año.

En junio de 2022, OneWeb y la Agencia Espacial Europea, junto con SatixFy (proveedor de tecnología de antena) y CGI (proveedor de servicios 5G), lograron el hito de demostrar un enlace 5G completo de alta velocidad y baja latencia de extremo a extremo con OneWeb. La constelación de satélites LEO y el Hub 5G/6G en el centro Harwell de ESA/ECSAT en Oxfordshire, en un proyecto respaldado por la Agencia Espacial del Reino Unido.

Llamado Proyecto de Asociación Sunrise, continuará realizando más pruebas para explorar las capacidades completas del sistema con enlaces LEO y GEO (órbita terrestre geoestacionaria) para servicios de movilidad. Una vez que se completen estas pruebas, la terminal de usuario se «afinará» y optimizará para diferentes casos de uso de movilidad, apuntando a un sistema efectivo y de bajo costo para proporcionar servicios comerciales OneWeb para los mercados terrestre, marítimo y de aviación.

Massimiliano Ladovaz, CTO de OneWeb, dijo: “Estamos trabajando juntos para conectar a los más difíciles de alcanzar con la nueva conectividad LEO basada en el espacio. La innovadora tecnología de antena de matriz dirigida electrónicamente Satixfy, una vez que esté en producción comercial, permitirá a los clientes de movilidad, como aerolíneas, operadores de trenes y empresas de autocares, aprovechar la potencia no solo de la red OneWeb LEO, sino también del 5G terrestre y el satélite GEO heredado. redes Una solución híbrida, multihaz y multiconstelación que garantiza que los pasajeros permanezcan conectados sin importar dónde se encuentren, ya sea en el aire, en medio del océano o en los rincones más remotos del mundo”.

Ha habido problemas con Internet basado en el espacio, aunque muchos de los problemas técnicos parecen estar resolviéndose a medida que aumenta la experiencia.

Pero también construir es la cantidad de hardware que flota alrededor de nuestro planeta. ‘Solo’ se han lanzado al espacio alrededor de 10.000 dispositivos desde el primero en 1957, pero el 30 por ciento de ellos han sido en los últimos seis años. Los números necesarios para completar estas constelaciones de satélites multiplicarán esta cantidad muchas veces.

Hay, al menos, dos problemas con esto. En primer lugar, los astrónomos se quejan de la contaminación lumínica de los satélites. La Asociación Internacional del Cielo Oscuro afirma que ningún lugar de la Tierra se ve afectado por la contaminación lumínica de los satélites.

Siguiendo estas preocupaciones y la colaboración posterior de la comunidad astronómica, los ingenieros de StarLink han rediseñado sus satélites, específicamente los materiales utilizados, para reducir la luz reflejada a aproximadamente una cuarta parte de sus diseños iniciales. Ciertamente no es un problema resuelto, considerando la cantidad de satélites que aún quedan por lanzar, pero demuestra que las empresas de comunicaciones comerciales aprecian el trabajo de los astrónomos.

El segundo problema con esta población de naves espaciales en rápido crecimiento son los desechos.

De esas 10.000 naves espaciales que giran alrededor de la Tierra, aproximadamente un tercio ya está fuera de servicio; son basura espacial. Las últimas cifras de la Agencia Espacial Europea indican que hay casi 129 millones de objetos de escombros, que varían en tamaño desde 1 mm hasta más de 10 cm. Los desechos van desde manchas de pintura, tuercas, pernos y refrigerante de satélite congelado hasta herramientas de astronautas y piezas de cohetes.

Debido a la alta velocidad de impacto en el espacio, unas ~22,000 mph en la órbita terrestre inferior, incluso los desechos submilimétricos representan una amenaza real para los vuelos espaciales. Si algo del tamaño de un teléfono móvil golpeara un satélite, probablemente significaría que las luces de ese satélite se apagarían, así como una gran parte del acceso a Internet en la Tierra. Los desechos son un gran problema en el radar de la industria espacial, y solo aumentarán a medida que aumente la cantidad de nuevos globos para naves espaciales.

Internet basado en el espacio tiene sus propios problemas técnicos. Un lanzamiento en febrero de este año vio 49 satélites StarLink entregados al espacio y colocados en órbita, solo para que 40 de ellos fueran destruidos efectivamente por una tormenta geomagnética. Aunque estos satélites no estaban en servicio activo, tal evento, sin protección técnica adicional, podría dejar el servicio de internet vulnerable a tales desastres naturales.

Y como nota de advertencia final, el espacio sigue sin estar regulado. La UIT rige la producción de los sistemas basados en el espacio, pero en términos del hardware y lo que le sucede, sigue siendo un entorno en evolución, en el que los involucrados forjan las reglas.

Las agencias espaciales de todo el mundo promueven la práctica responsable, pero hay quienes dirían que tener la mitad de los satélites en LEO en manos de un solo hombre, por benévolo que sea, no es una situación saludable. Además, las ambiciones nacionalistas también podrían convertir el espacio en un campo de batalla, al menos tecnológico, con protagonistas chinos, estadounidenses y europeos.

Por lo tanto, todavía hay obstáculos en el camino de Internet basado en el espacio, algunos técnicos y otros políticos. También es poco probable que ofrezca una solución completa. La conectividad de fibra óptica es, después de todo, muy buena y ya está establecida en muchos de los lugares donde se está introduciendo Internet espacial.

Parece probable, entonces, que las soluciones híbridas se desarrollen en mercados maduros, con la fibra haciendo el levantamiento masivo y el internet espacial llenando los vacíos, mientras que en las áreas desatendidas que son los objetivos reales de esta tecnología, Elon Musk et al. podría estar desarrollando las soluciones que realmente comiencen a subir de nivel a las personas del mundo.