DEMOSTRADOR TECNOLOGICO DE NUEVOS RADIOENLACES ENTRE PEQUEÑOS SATELITES Y ESTACIONES TERRESTRES PARA APLICACIONES DIGITALES AVANZADAS

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Boria Esbert Vicente Enrique

La popularización del acceso al espacio ha experimentado un gran crecimiento en los últimos años, gracias al desarrollo y puesta en operación de los pequeños satélites. Entre ellos se encuentran los nano-satélites (o CubeSats, que pesan menos de 10 kg) y los minisatélites (con pesos entre 100 y 200 kg); cuyos costes de diseño, fabricación y lanzamiento son mucho más asequibles que los de los satélites más convencionales (con mayor tamaño y peso). Por ello, se prevé lanzar más de 2400 pequeños satélites en los próximos 5 años; con muy diversos fines científicos, educativos e incluso comerciales (CubeSats), así como proporcionar conectividad digital global (ofreciendo servicios de Internet de banda ancha mediante futuras constelaciones de mini-satélites). Debido a su tamaño reducido y limitaciones en cuanto a potencia de emisión, estos pequeños satélites operan en órbitas bajas (LEO) y con una gran velocidad relativa alrededor de la Tierra, precisando de continuas correcciones para garantizar su posición orbital estable. Ello dificulta los enlaces de comunicaciones con estaciones terrestres, y por tanto la transmisión masiva de datos a muy alta velocidad, tal y como se requiere en la gran mayoría de aplicaciones a ofrecer desde estas pequeñas plataformas. Para superar estas limitaciones, es necesario que dichos sistemas de comunicaciones espaciales operen a frecuencias más altas (tales como la banda C en el caso de los CubeSats, y en banda Ku los mini-satélites) de forma robusta y segura. Así pues, un primero objetivo de este proyecto coordinado es el desarrollo tecnológico completo de un nuevo enlace descendente de datos en banda C para Cubesats, así como un demostrador de la etapa de componentes pasivos para futuros mini-satélites operando en banda Ku. Para ello, se implementarán las etapas de transmisión y recepción en banda C con soluciones de bajo coste disponibles comercialmente (empleadas actualmente en otros sistemas de comunicación terrestre), así como basadas en nuevas tecnologías que ofrezcan mejores prestaciones en tamaño y funcionamiento del sistema completo. En banda Ku, se probarán nuevas soluciones tecnológicas más adecuadas para implementar las cargas útiles de los futuros mini-satélites. A su vez, otro objetivo relevante del proyecto es la demostración práctica de cómo los servicios y aplicaciones que ofrecen estos pequeños satélites, pueden ayudar a resolver las principales necesidades identificadas en el ámbito de la transición digital. En este sentido, se propone acometer una serie de experimentos de comunicaciones con CubeSats y mini-satélites existentes (cuyas misiones están activas), para validar su uso futuro en diversas aplicaciones como por ejemplo: de ámbito científico (realización de experimentos a bordo) y social (soporte a la prevención de la violencia de género y la atención sanitaria remota), en la transformación digital del sector agroalimentario e industrial (actuando como concentrador de una red de sensores conectados al Internet de las Cosas, IoT), y en proporcionar una cobertura completa de servicios de Internet por Satélite (IoS) de banda ancha (ayudando a superar la brecha digital en zonas rurales y con menores recursos económicos). Para ello, se hará uso de dos instalaciones previas ya disponibles, que se completarán para actuar como estaciones terrestres en sistemas de comunicaciones con pequeños satélites.