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Com o lançamento contínuo de milhares de novos satélites em órbita, os cientistas afirmam que o principal gargalo não está mais no espaço, mas sim na Terra.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram um novo tipo de estação terrestre de satélite que pode melhorar drasticamente a forma como os dados são recebidos dos satélites, além de tornar o sistema mais barato e fácil de expandir.
Em vez de depender de antenas parabólicas gigantes, a nova abordagem utiliza muitos painéis de antenas planas e pequenas, instalados em telhados, torres e edifícios. Trabalhando em conjunto, esses painéis conseguem lidar com um tráfego de satélite muito maior do que os sistemas tradicionais.
.webp "Rohith Reddy Vennam, estudante de doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação da UC San Diego, está em um telhado com equipamentos para o ArrayLink, uma nova abordagem para conectividade via satélite. Crédito: Areli Alvarez, Instituto Qualcomm da UC San Diego.") |
| Rohith Reddy Vennam, estudante de doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação da UC San Diego, está em um telhado com equipamentos para o ArrayLink, uma nova abordagem para conectividade via satélite. |
O projeto, chamado ArrayLink, foi desenvolvido por engenheiros da Escola de Engenharia Jacobs e do Instituto Qualcomm da universidade. A pesquisa será apresentada na Conferência Internacional de Comunicações de Computadores do IEEE, em Tóquio.
As redes de satélite atuais estão crescendo rapidamente. Empresas como a SpaceX já operam milhares de satélites, enquanto outras, incluindo a Amazon e a OneWeb, estão expandindo suas próprias constelações. Esses satélites oferecem acesso à internet, navegação, comunicação de emergência, imagens da Terra e muitos outros serviços.
Mas todos os dados enviados do espaço ainda precisam passar por uma estação terrestre antes de chegar aos usuários na Terra.
As estações terrestres atuais geralmente dependem de grandes antenas parabólicas. Essas antenas são potentes, mas apresentam diversas limitações. Normalmente, elas só conseguem rastrear um satélite por vez e precisam girar fisicamente para acompanhar satélites que se movem rapidamente pelo céu. Esse movimento desperdiça tempo e limita a quantidade de dados que o sistema pode processar.
A equipe da UC San Diego queria um sistema que pudesse ser dimensionado com mais facilidade e tivesse um custo de implantação muito menor.
A solução deles utiliza antenas de matriz faseada. Trata-se de painéis eletrônicos planos compostos por muitos elementos de antena minúsculos que podem direcionar sinais eletronicamente sem partes móveis.
Em vez de construir um único conjunto de antenas de fase gigantesco, o que seria caro e difícil, os pesquisadores usaram vários painéis menores, do tamanho de um laptop, conectados entre si.
Os cientistas descobriram que a combinação de cerca de 16 pequenos painéis já poderia se aproximar do desempenho de uma grande antena parabólica, sendo ao mesmo tempo muito mais barata e fácil de instalar.
O maior avanço ocorreu quando a equipe descobriu como enviar vários fluxos de dados simultaneamente.
Normalmente, se os painéis de antenas estiverem muito próximos uns dos outros, todos recebem sinais quase idênticos. Mas quando os pesquisadores afastaram os painéis — cerca de um quilômetro de distância um do outro — cada painel começou a receber versões ligeiramente diferentes do sinal.
Isso criou um efeito especial de "campo próximo" que permitiu ao sistema separar vários fluxos de dados simultaneamente do mesmo satélite.
Em condições ideais, o sistema poderia suportar até quatro fluxos de informação paralelos simultaneamente, aumentando a taxa de transferência total de dados em até três vezes em comparação com uma antena parabólica tradicional.
Outra vantagem é a praticidade. O sistema pode ser construído utilizando hardware disponível comercialmente e até mesmo instalado em torres de celular 5G já existentes.
Como as torres de celular já possuem conexões de internet, energia elétrica e locais alugados, elas poderiam potencialmente se tornar futuras estações terrestres de satélite sem a necessidade de uma infraestrutura totalmente nova.
Os pesquisadores continuam a aprimorar o ArrayLink e planejam iniciar testes com satélites no futuro. Se bem-sucedida, a tecnologia poderá ajudar a dar suporte à próxima geração de redes globais de internet e comunicação via satélite, à medida que o espaço se torna cada vez mais congestionado.
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foto:Crédito: Areli Alvarez, Instituto Qualcomm da UC San Diego.
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