Tisuće lasera "zasvjetlit" će u niskoj Zemljinoj orbiti, a mete njihovih snopova bit će vlastiti komunikacijski sateliti. Amazon je naime već lansirao dva prototipa internetskih satelita opremljena infracrvenim laserima koji prenose podatke brzinom od 100 gigabita u sekundi na udaljenosti od gotovo 1000 kilometara. Tvrtka kaže da će svi njeni nadolazeći sateliti projekta Kuiper uključivati ​​takve međuveze, tvoreći isprepletenu mrežu velike brzine za usmjeravanje podataka diljem svijeta.

Konstelacija 3236 satelita

Projekt Kuiper je inicijativa kojom se globalno želi povećati širokopojasni pristup putem konstelacije 3236 satelita u niskoj Zemljinoj orbiti (LEO) kojom će se brza i pristupačna širokopojasna veza omogućiti i udaljenim, signalima slabo pokrivenim dijelovima svijeta.

SpaceX-ov konkurentski sustav Starlink, koji se već može pohvaliti s više od 1,5 milijuna korisnika, uključujući i ukrajinsku vojsku, s optičkim međuvezama eksperimentira posljednjih godinu dana. Njihova najnovija generacija satelita navodno raspolaže s više od 8000 svemirskih lasera.

Sada je u tijeku utrka za izgradnju prve potpune konstelacije optičke međusatelitske veze (OISL) po cijeni koja će biti konkurentna zemaljskim 5G i mrežama s vlaknima.

Flote satelita

Laseri imaju puno smisla u golemoj praznini. Optički signali imaju višu frekvenciju, a time i veću propusnost od radiovalova. Laseri također fokusiraju signale u mnogo uži snop, povećavajući sigurnost i smanjujući zahtjeve za napajanjem. Uži snopovi znače manji rizik od međusobnog ometanja optičkih signala iz različitih sazviježđa, a izvan radijskog područja nema regulatora koji operaterima govore koje dijelove elektromagnetskog spektra smiju, a koje ne smiju koristiti.

Velika flota OISL satelita u niskoj zemljinoj orbiti može odbijati signale diljem svijeta, poboljšavajući pokrivenost u područjima s nekoliko zemaljskih stanica za povezivanje na zemaljski Internet. A uz svjetlost koja putuje 50 posto brže u vakuumu nego kroz staklena vlakna, mreža u orbiti teoretski bi mogla povezati korisnike s različitih kontinenata mnogo brže od podvodnih kabela.

No, nije jednostavno usmjeriti lasersku zraku na tisuće kilometara, između satelita koji se kreću tisućama kilometara na sat u različitim smjerovima. Tu su i oblaci koji zamagljuju ili blokiraju signale, zbog čega laseri nisu idealni za komunikaciju sa sustavima na Zemlji. Na sve to, laserski terminali još su uvijek puno skuplji od radio primopredajnika.

Osposobljavanje optičkih međusatelitskih veza

Još 2001. godine Europska svemirska agencija uspostavila je prvu međusatelitsku vezu između niske Zemljine i geostacionarne orbite. Zatim je 2013. NASA poslala sliku Mona Lise na Lunar Reconnaissance Orbiter. Godine 2019. IEEE Spectrum objavio je vijest da Facebook eksperimentira sa satelitskim laserima. Dvije godine kasnije, tim koji stoji iza tog prototipa preselio se u Amazon kako bi radio na Kuiperu.

Sada su OISL tehnologije konačno spremne za poslovanje. Osim Amazona i SpaceX-a, laseri će pokretati komunikacijske konstelacije veteranskog operatera Telesata, kineskog državnog GuoWanga, kanadskog start-upa Kepler i drugih. Ove bi konstelacije trebale omogućiti korisnicima u udaljenim regijama da se povežu na Internet, brodarskim tvrtkama da prate svoja plovila, a vladama i vojsci da imaju visokokvalitetne, sigurne komunikacije. Ali zasad još neće pokrenuti orbitalni ekvivalent zemaljskog Interneta. 

Standardna devijacija

Američka agencija za svemirski razvoj (SDA) razvila je standard za laserske terminale, kao što su valne duljine i polarizacija lasera, a te je smjernice usvojilo nekoliko igrača u industriji. Međutim, glasnogovornik Amazona potvrdio je Spectrumu da Kuiper neće koristiti taj standard.

"Dizajnirali smo Kuiper mrežu za pružanje širokopojasne usluge korisnicima širom svijeta, što zahtijeva propusnost podataka i zahtjeve latencije koji se razlikuju od maksimalne brzine prijenosa podataka koju podržava SDA", kažu u Amazonu. Standardi koji će osigurati interoperabilnost terminala da mogu planirati, prenositi i usmjeravati podatke jedni drugima još uvijek se razvijaju. 

Potpuna implementacija projekta Kuiper trebala bi započeti u prvoj polovici 2024., a dovoljno satelita u zraku za početak ranih korisničkih pilot projekata trebalo bi se vinuti u nisku orbitu oko Zemlje u drugoj polovici godine.