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Nuevos horizontes para Internet: comunicación láser vía satelital

La infraestructura de Internet se basa en costosos cables submarinos
que conectan continentes, lo que conlleva gastos considerablemente
altos.

Una nueva alternativa aérea podría reducir estos costos en el futuro.
Recientemente, científicos han logrado un avance tecnológico en la
transmisión láser de datos a través de satélites, lo que abre la
posibilidad de una conexión más económica y rápida.

Este avance es el resultado de la colaboración entre la empresa Thales
Alenia Space, especializada en apuntamiento láser, el Instituto de
Investigación Aeroespacial ONERA y el grupo de investigación ETH
Zurich, bajo la dirección del profesor Jürg Leuthold.

En una demostración, los científicos establecieron una conexión entre
dos ubicaciones separadas: la cima alpina Jungfrau y la ciudad suiza de
Berna, que se encuentran a 53 km de distancia entre sí. El objetivo era
establecer una conexión óptica a través de un satélite, aunque en esta
prueba el láser no se utilizó directamente con un satélite orbital. Los
resultados han sido recientemente publicados en la revista Nature.

Ondas cortas
La transmisión de datos a través de satélites y estaciones terrestres ha
alcanzado su límite debido al uso de tecnologías de radio. Estas
transmisiones ocurren en el rango de microondas, utilizando longitudes
de onda de varios centímetros. En contraste, la tecnología láser
desarrollada por los investigadores utiliza ondas que son 10,000 veces
más cortas, lo que permite transmitir más datos en un período de tiempo
determinado.

La importancia de este avance fue enfatizada por el profesor Jürg
Leuthold al presentar los resultados de la investigación en la
Conferencia Europea sobre Comunicaciones Ópticas (ECOC) en
Basilea, Suiza. Según él, nuestro sistema representa un avance
significativo. Hasta ahora, solo existían dos opciones: establecer
conexiones a largas distancias con una capacidad limitada a algunos
gigabits, o conexiones a distancias cortas de unos pocos metros con
una mayor capacidad utilizando láseres en el espacio libre.
El sistema innovador también implica el uso de telescopios de gran
diámetro diseñados para transmitir ondas láser. El objetivo principal es
expandir el haz de luz dirigido hacia otro telescopio de diámetro similar.
Este proceso permite mantener la potencia de la señal láser al recibirla,
garantizando una transmisión de datos confiable.

Optimización de la velocidad de transmisión de datos
Los investigadores se han centrado en maximizar la velocidad de
transmisión de datos mediante la modulación de la onda de luz. Esto
implica ajustar tanto la amplitud como el ángulo de fase de la onda, lo
que permite transmitir la máxima cantidad de bits de información.

Sin embargo, las ondas de luz están sujetas a variaciones de velocidad
debido a la turbulencia atmosférica, lo que puede resultar en valores
incorrectos al llegar a la estación receptora. Para evitar errores y
mejorar la calidad de la señal, el sistema utiliza un chip de microsistema
electromecánico desarrollado por ONERA, un socio clave en el
proyecto.

Gracias a este formato de modulación y al uso del chip, se ha logrado
una alta velocidad de transmisión de datos incluso en condiciones
climáticas desfavorables o con baja potencia láser. Esta tecnología ha
demostrado su capacidad para mantener un rendimiento óptimo en
condiciones difíciles.

Es importante destacar que el sistema tiene el potencial de ser escalado
fácilmente a una velocidad de 40 terabytes por segundo. Sin embargo,
el grupo de investigación actualmente no tiene planes de enfocarse en

este potencial, prefiriendo en su lugar mejorar el rendimiento del sistema
actual.

Beneficios de la comunicación láser a través de satélite
La comunicación láser a través de satélite ofrece una serie de beneficios
significativos en comparación con las tecnologías de transmisión
tradicionales. Algunas de estas ventajas incluyen:

● Menores costos: El uso de la comunicación láser a través de
satélite puede reducir significativamente los costos de
infraestructura en comparación con los cables submarinos. Esto
podría facilitar la expansión de la conectividad a áreas remotas y
mejorar el acceso a Internet en todo el mundo.

● Mayor velocidad: La tecnología láser permite una transmisión de
datos más rápida en comparación con las tecnologías de radio
utilizadas actualmente. Esto puede mejorar la experiencia del
usuario al proporcionar una conexión más rápida y confiable.

● Mayor capacidad: Las ondas láser más cortas permiten transmitir
una mayor cantidad de datos en un período de tiempo
determinado. Esto es especialmente beneficioso para aplicaciones
que requieren una gran cantidad de ancho de banda, como la
transmisión de video en alta definición o el procesamiento de
grandes volúmenes de datos.

● Mayor seguridad: La comunicación láser a través de satélite
ofrece un mayor nivel de seguridad en comparación con las
tecnologías de transmisión tradicionales. Debido a que la
transmisión se realiza a través de haces de luz estrechos y
enfocados, es más difícil de interceptar y es menos susceptible a
interferencias externas.

En resumen, la transmisión de datos por medio de la comunicación láser
a través de satélite representa un avance tecnológico significativo en la
forma en que nos conectamos a Internet. Esta tecnología ofrece la
posibilidad de una conexión más económica y rápida, con beneficios
que van desde menores costos de infraestructura hasta una mayor
velocidad y capacidad de transmisión de datos. A medida que continúa
el desarrollo de esta tecnología, es probable que veamos un mayor

acceso a Internet en áreas remotas y una mejora general en la
conectividad global.(JNG)