Ramon

Ramon
Ramon Gallart

divendres, 18 de gener del 2019

Xarxa orbital de satèl·lits miniatura.

Després d'haver estat penalitzat amb una multa de 900.000 US$ per llançar quatre minúsculs CubeSats sense permís, l'start-up de Silicon Valley Swarm Technologies, va sol·licitar més permisos per llançar més desenes dels polèmics petits satèl·lits. 

Swarm, vol crear una xarxa orbital de satèl·lits en miniatura que oferirà un servei  global de comunicació d'Internet de les coses (IoT) a una fracció del preu dels sistemes actuals.

Il·lustració de la presentació de FCC que mostra la constel·lació de 150 satèl·lits proposada per Swarm.
Font: Swarm Technologies / FCC
Swarm, oferirà serveis de comunicacions bidireccionals per permetre als usuaris finals enviar i rebre dades des de qualsevol lloc del món; la constel·lació Swarm es desplegarà ràpidament de manera que, començarà a oferir serveis comercials fins i tot abans del desplegament complet de la constel·lació.

Podria començar a fer llançaments  a primers de Març del 2019, els seus innovadors satèl·lits, que en el seu disseny més petits, mesuren menys de 3 centímetres. S'espera tenir una constel·lació complerta amb un total de 150 unitats  en la baixa òrbita terrestre a finals del 2019.

Com que aquests satèl·lits són tan petits i lleugers, es poden construir i llançar molt més ràpidament i de forma més econòmica que els satèl·lits tradicionals. Cada un medeix  (11x 11x 2,8 centímetres)  i pesen aproximadament una mil·lèsima part dels satèl lits d'Internet de banda ampla proposats per a la constel·lació Starlink de SpaceX.

Però els diminuts satèl·lits del Swarm, en el passat van aixecar polèmiques a la Comissió Federal de Comunicacions (FCC). L'agència va rebutjar el permís per a quatre satèl·lits experimentals de Swarm anomenats SpaceBEE en el 2017, preocupants per que tals objectes serien difícils de detectar des del la Terra.

Com no seria possible scanejar al mateix nivell que els objectes disponibles [1U], es reduirà o eliminarà la capacitat per les naus espacials operatives per valorar de manera fiable el pla efectiu de maniobres per evitar col·lisions

Model orbital STK a partir de maig de 2018, creat usant els TLE dels satèl·lits SPACEBEE proporcionats pel SSN.
Model orbital STK del maig de 2018, creat usant els TLE dels satèl·lits SPACEBEE proporcionats pel SSN.
            Font: Swarm Technologies / FCC
El sistema de model orbital, és mitjançant un kit d'eines creat gràcies al conjunt d'elements de dues línies dels satèl·lits SpaceBEE.

Swarm es va avançar, de maenra que els van llançar en el Gener de 2018. Aquesta va sera la primera vegada  que s'havien llançat satel·lits il·legalment. A la FCC no li va agradar gens de manra que, va revocar el permís per llançar futurs llançaments del Swarm i va obrir una investigació en la qual, va evidenciar  que Swarm també havia realitzat proves no autoritzades de la seva tecnologia en un garatge de Silicon Valley i fins i tot va utilitzar globus meteorològics per transmetre dades a cotxes en moviment.

El 20 de Desembre del 2018, la FCC va emetre un  decret en la que va cobrar una multa de 900.000 US$ a la jove empresa i va aplicar un pla de compliment per evitar futures infraccions.

L'endemà, Swarm va  demanar a la FCC  que començaria a operar una constel·lació de 150 satèl·lits gairebé idèntics als que abans havien causat tant problemes.

A primera vista, la nova constel·lació pot semblar encara més arriscada que l'experimetnal de CubeSats  i prohibia per la FCC. Tot i que només hi havia quatre dispositius del projecte original, estava previst llançar més de 500 satèl·lits en òrbita amb una vida útil de 15 anys. Això sginifica que degut a que encara hi ha satel·lits a les altituts que van ente 450 i 550 km escollides pel Swarm  i que s'espera  que els CubeSats  quedin desintegrats durant la re-entrada en tan sols dos anys i mig.

En aqust camí de caiguda,  cada satèl·lit també passaria per la zona de 400 quilòmetres que és on està l' òrbita de l' Estació Espacial Internacional. Quan asoleixin la mínima altitud de 450 km, caldrà que els satèl·lits siguin substituïts, almenys quatre vegades durant els 15 anys de la seva vida.

No obstant això, la nova proposta de Swarm va a fer grans esforços per convèncer a la FCC perquè els seus  satèl·lits petits, són molt poc perillosos. Per començar, al ser tan petits i lleugers, estan pràcticament garantits que es desintegraran completament a l'atmosfera, i això no suposa cap risc per a les persones a la Terra (a diferència dels satèl·lits de SpaceX ).


Mesura de la secció transversal de radar d'un satèl·lit SPACEBEE sense (a l'esquerra) i amb (dreta) els retro-reflectors del radar.
Mesura de la secció transversal de radar d'un satèl·lit SPACEBEE sense (a l'esquerra) i amb (dreta) els retro-reflectors del radar.
Imatges: Swarm Technologies / FCC

En segon lloc, els satèl·lits portaran retroreflectors desenvolupats al centre federal de sistemes de guerra espacial i naval de San Diego, per augmentar la seva visibilitat a les estacions terrestres. Els reflectors similars que es van incorporar als SpaceBEEs llançats il·legalment, han demostrat que són almenys tan visibles com alguns dels satèl·lits més grans que hi han en les òrbites similars.

Un estudi finaçat per Swarm i realitzat  per la firma de seguiment espacial  LeoLabs va trobar que els SpaceBEEs podien ser detectats  més d'una vegada per dia de mitjana, això és millor que alguns satèl·lits més grans. Swarm també ha contractat  LeoLabs per fer un seguiment de la seva nova constel·lació i proporcionar una segona font de dades orbitals per complementar la xarxa de vigilància espacial del govern dels EUA. Un xip GPS, regularment posarà la posició del satèl·lit cap a Swarm HQ.

Configuracions de vol per a un satèl·lit de l'Esquadró
Il·lustració: Swarm Technologies / FCC
Configuracions de vol per a un satèl·lit, on v representa el vector de velocitat, que es mostra a la configuració de vol a baixa alçada (esquerra) i  elevat (a la dreta). 

Malgrat ser petits i sense propulsió, els satèl·lits també tenen una capacitat modesta de maniobra. Els magnetògrafs de abord, permeten que passin d'un estat de baixa fricció a un estat d'alata fricció, accelerant la seva baixada. Swarm diu que indicarà als satèl·lits que entren a la seva configuració de fricció elevada quan es troben a prop de l'ISS, minimitzant així el temps que passen a la seva altitud.

L'aplicació  no explica com funcionaran els seus serveis de comunicacions, tret que es tingui en compte que no hi haurà enllaços intersatel·lulars. Això significa que cada satèl·lit podrà connectar-se a Internet de forma breu. Probablement hi haurà un retard de molts minuts, com a mínim, entre un usuari o un dispositiu que envia dades fins al satèl·lit i la recepció d'una resposta.

Això exclou la transmissió de dades o serveis de veu, però obre la porta a  aplicacions  menys sensibles al temps com podria ser  l'IoT a l'agricultura, el rastreig d'actius i el diagnòstic remot. Els serveis de satèl·lit basats en swarm també admeten plataformes de missatges de text que poden connectar persones en ubicacions sense cobertura cel·lular ni Wi-Fi. Swarm, proporcionarà connectivitat de baix cost a organitzacions sense ànim de lucre i per organitzacions humanitàries, a més de permetre el seu ús per als seveis de patrulla de fronterera i per les aplicacions de seguretat nacional.

La companyia també va dir a la FCC que estava treballant amb un fabricant d'automòbils i altres empreses de transport per solucions de connectivitat per als cotxes, camionetes i control de flotes, així com dues companyies dels EUA.

Les declaracions revelen que la companyia està recolzada per la sòlida societat de capital de risc de Silicon Valley Social Capital, i per Sky Dayton, fundador dels proveïdors de serveis d'Internet EarthLink i Boingo Wireless.

La veritable prova del Swarm , és una preocupació comercials ja que, en els propers mesos caldrà convèncer a la FCC que els grans errors de la companyia en el passat no han d'impedir que els seus petits satèl·lits tinguin futur.

Font: IEEE Spectrum