China 'destroza' los satélites Starlink de Elon Musk usando rayos láser

Un equipo de científicos chinos ha logrado transmitir datos desde el espacio a la Tierra utilizando un láser de apenas 2 vatios de potencia, básicamente la potencia de una vela, a una velocidad de 1 gigabit por segundo, cinco veces más rápido que la velocidad máxima de Starlink. El logro no es sólo impresionante sólo por la velocidad sino porque este avance tecnológico resuelve el gran obstáculo de las comunicaciones láser desde el espacio y en tierra: la turbulencia atmosférica que dispersa la luz y hace prácticamente inútiles las señales cuando atraviesan la atmósfera terrestre.

La tecnología china permite transmisiones ultrarrápidas desde satélites geoestacionarios situados a 36.705 kilómetros de altura, más de 60 veces la distancia de los satélites de Starlink.

La velocidad conseguida es suficiente para enviar una película en alta definición desde Shanghái hasta Los Ángeles en menos de cinco segundos. El sistema chino funciona desde la órbita geoestacionaria con un rendimiento muy superior a Starlink, que opera desde órbitas bajas de apenas unos cientos de kilómetros y alcanza unos pocos megabits por segundo.

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El mecanismo revolucionario detrás de la tecnología láser china

Wu Jian, profesor de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Pekín, y Liu Chao, de la Academia China de Ciencias, desarrollaron lo que denominan una solución "revolucionaria" combinando dos tecnologías: la óptica adaptativa y la recepción por diversidad de modos. "Este método previene eficazmente la degradación de la calidad de comunicación causada por una potencia de señal extremadamente baja", escribieron Wu y Liu en un artículo revisado por pares publicado en la revista china Acta Optica Sinica el 3 de junio.

La óptica adaptativa es un sistema de corrección de la señal en tiempo real que utiliza espejos deformables controlados por ordenador para contrarrestar las distorsiones que sufre la luz láser al atravesar la atmósfera turbulenta. Estos microespejos pueden remodelar la luz distorsionada muchas veces por segundo, compensando los efectos atmosféricos que normalmente harían que las señales se dispersen en parches débiles y difusos, un mecanismo que también se usa en algunos telescopios ópticos. Los investigadores probaron el sistema en el observatorio de Lijiang, en el suroeste de China, utilizando un telescopio de 1,8 metros dirigido hacia un satélite sin identificar situado a 36.705 kilómetros de distancia. El telescopio incorpora 357 microespejos que pueden remodelar la luz láser distorsionada.

La recepción por diversidad de modos es una técnica que aprovecha múltiples canales o patrones de propagación de la luz para mejorar la fiabilidad de la comunicación. En lugar de depender de una sola señal, este sistema divide la luz entrante en varios canales mediante un conversor que selecciona las tres señales más fuertes y las combina en tiempo real usando algoritmos especializados. En este caso, usaron un conversor multiplano que divide la luz que entra en un cable de fibra óptica de 8 canales. Las tres señales más fuertes se seleccionan y fusionan en tiempo real mediante un algoritmo de "selección de ruta" impulsado por chips fabricados a medida. Los investigadores observaron un aumento significativo en la intensidad de la señal cuando combinaron ambas tecnologías frente al uso de la óptica adaptativa por sí sola.

"Este efecto multiplicativo se observó de manera consistente a través de múltiples verificaciones experimentales", escribió el equipo. El nuevo método reduce significativamente los errores, aumentando la probabilidad de señales utilizables del 72 por ciento al 91,1 por ciento, algo crítico para la transmisión de datos de alto valor.

A la caza de Starlink

China lidera el desarrollo de tecnología de comunicación láser espacial. En 2020 su satélite Shijian-20 alcanzó 10 gigabits por segundo en enlaces láser descendentes desde órbita geoestacionaria, estableciendo un récord mundial. La potencia del láser del Shijian-20 permanece en secreto. De hecho, los chinos afirman que el ejército estadounidense envió un satélite para espiar el Shijian-20 desde cerca, pero el satélite chino se alejó.

La velocidad del Starlink de Musk palidece ante las comunicación láser, ofreciendo velocidades promedio de entre 130 megabits por segundo en España, con velocidades que pueden variar entre 50 y 200 megabits por segundo según la ubicación. Las pruebas de velocidad han registrado velocidades de descarga de hasta 339 megabits por segundo y velocidades de carga de 59 megabits por segundo con una latencia de tan solo 19 milisegundos.

Las tecnologías y los usos no son comparables, ya que la de Pekín es todavía una tecnología experimental a la que todavía le falta mucho para ser comercial. Pero las empresas chinas ya han fijado su objetivo en el derribo de la hegemonía de Musk. Qianfan, también conocida como la "Constelación de las Mil Velas", busca ofrecer servicios de internet desde órbita baja a gran velocidad y baja latencia. Ya han lanzado los primeros 54 satélites. China también está desarrollando Guowang, una constelación estatal que contará con alrededor de 13.000 satélites, y Honghu-3, un proyecto de una empresa espacial privada con 10.000 satélites.