Společnost Amazon po letech spekulací potvrdila, že její družice projektu Kuiper budou ke vzájemné komunikaci využívat laserové spojení. Kromě toho uvedla, že tento systém již úspěšně otestovala na oběžné dráze. Podrobnosti přináší magazín GeekWire.
Tento systém – označovaný jako optické mezisatelitní spojení (Optical Inter-Satellite Links; OISL) – dokáže předávat data rychleji a efektivněji než vysílání signálů ze satelitů do pozemních stanic, přes optické kabely a pak zpět do jiných satelitů.
Vesmírná meshová síť
„Díky optickým mezisatelitním spojům napříč naší konstelací bude projekt Kuiper efektivně fungovat jako meshová síť ve vesmíru,“ uvedl v tiskové zprávě viceprezident projektu Kuiper pro technologie Rajeev Badyal. „Systém jsme navrhli zcela ve vlastní režii s cílem optimalizovat rychlost, náklady a spolehlivost a celá architektura funguje bezchybně od samého počátku.“
Amazon uvádí, že infračervený laserový systém byl otestován pomocí dvou prototypů satelitů, které byly v říjnu vypuštěny na nízkou oběžnou dráhu Země. Systém byl schopen udržet rychlost přenosu dat 100 gigabitů za sekundu na vzdálenost téměř 1 000 kilometrů během testovacích oken trvajících hodinu a více. V listopadu Amazon oznámil, že první testy družic byly 100% úspěšné, ale o systému laserového spojení se nezmínil.
Stan Shull – zakladatel vesmírné poradenské firmy Alliance Velocity – uvedl, že úspěšný test OISL je velkým krokem vpřed v rámci projektu Kuiper, jehož cílem je vypustit konstelaci sestávající ze 3 236 družic a zpřístupnit širokopásmový přístup k internetu desítkám milionů lidí na celém světě, kteří nemají dostatečné pokrytí. Výroba satelitů má být zahájena tento měsíc v továrně v Kirklandu ve státě Washington.
„Vzhledem k tomu, že Kuiper nyní rozjíždí sériovou výrobu, aby mohl v roce 2024 zahájit plnohodnotné nasazení, jde o zásadní milník,“ uvedl Shull. „Podle licence FCC musí Kuiper do léta 2026 vypustit přibližně polovinu své konstelace, tedy asi 1 600 satelitů. Pokud by tato mise nedopadla dobře, včetně ověření optických mezisatelitních spojů, mohlo by to tento plán ohrozit. Nyní se zdá, že Kuiper jede na plné obrátky.“
Podobnou technologii využívá Starlink
Přestože Amazon považoval existenci systému OISL za důvěrnou informaci, dnešní odhalení není pro zasvěcené nijak šokující. Již před čtyřmi lety bylo v pracovních nabídkách projektu Kuiper uvedeno, že plánuje vývoj systému laserového spojení o rychlosti 100 Gb/s.
V říjnu tohoto roku pak konzultant v oblasti telekomunikací Tim Farrar spekuloval, že Amazon možná nezveřejňuje žádné snímky svých satelitů, protože nechce odhalit přítomnost laserového komunikačního hardwaru.
Konkurenční síť Starlink společnosti SpaceX, která má více než 2 miliony předplatitelů a velký náskok před projektem Kuiper, již optické mezisatelitní spojení využívá. „Starlink má více než 8 000 vesmírných laserů ve své stávající konstelaci více než 5 000 družic, přičemž je schopen přenosových rychlostí až 100 Gb/s na každém spoji,“ poznamenal Shull. „To je zhruba srovnatelné se schopnostmi, které předvedl Kuiper.“
Také další velké konstelace – včetně Telesat a Rivada Space Networks – plánují využívat ke zprostředkování širokopásmového přenosu dat systémy OISL. Jedním z důvodů, proč jsou mezisatelitní spoje tak atraktivní, je skutečnost, že umožňují družicím přenášet data tam a zpět přes rozsáhlé oblasti planety, kde neexistují pozemní stanice – například přes oceány.
Odolná optická síť
Správné nastavení technologie je poměrně ošemetné. Vyžaduje přesnou optiku, směrování a složitou koordinaci v měřítku celé družicové konstelace a pozemních stanic. Amazon uvádí, že jeho satelity budou vybaveny několika optickými terminály, které dokážou propojit několik satelitů současně. To je funkce, kterou ale ve vesmíru nelze demonstrovat pouze se dvěma satelity na oběžné dráze.
„Systém budeme i nadále testovat a vylepšovat, jak budeme nasazovat další satelity, ale první údaje z testování naznačují, že naše konstrukce bude schopna udržovat vzájemné propojení mezi více satelity najednou,“ sdělil mluvčí Amazonu. „Tato testovací data – v kombinaci s naší schopností využívat globální cloudovou infrastrukturu AWS pro směrování sítě – nám dávají jistotu, že jsme schopni provozovat síť mesh nové generace v rámci naší konstelace.“
Odolné komunikační spoje jsou důležité zejména pro zákazníky z řad vládních institucí. Ještě před nasazením prvních prototypů satelitů Amazonu přidělila NASA společnosti Kuiper Government Solutions, která se zaměřuje na služby zákazníkům z veřejného sektoru, dotaci ve výši 67 milionů dolarů určenou na demonstraci optické přenosové sítě ve vesmíru pro satelitní komunikaci.
Při pohledu do budoucna Shull očekává, že bude existovat více konstelací využívajících lasery nejen pro spojení mezi družicemi, ale také pro přenos dat ze satelitu na zem. „Optická síť Amazonu poskytne více cest pro směrování dat prostorem, čímž vytvoří odolnost a redundanci pro zákazníky, kteří potřebují bezpečně přenášet informace po celém světě,“ dodává viceprezident Kuiper Government Solutions Ricky Freeman,