Pesquisadores japoneses demonstraram recentemente uma tecnologia inovadora que utiliza milhares de picosatélites trabalhando em conjunto para formar uma antena de matriz em fase distribuída, permitindo que smartphones se comuniquem diretamente com satélites. Esta conquista oferece um novo caminho para uma cobertura de rede global mais barata e confiável.
A comunicação satélite direta ao dispositivo (D2D) visa fornecer cobertura global para smartphones, incluindo áreas remotas como oceanos e desertos, onde as redes terrestres tradicionais têm dificuldade de alcançar. As antenas de matriz em fase são uma solução estabelecida para conectar satélites em órbita a telefones, mas sua implantação no espaço enfrenta desafios como alto custo, vulnerabilidade a falhas e dificuldades de sincronização.
Para resolver esses problemas, a equipe do professor associado Atsushi Shirane do Laboratório de Pesquisa Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia Futura do Instituto de Ciência de Tóquio propôs um conceito de matriz em fase baseada em enxame. Este sistema utiliza dezenas de milhares de picosatélites voando em formação para funcionar coletivamente como uma grande antena, em vez de depender de um único satélite grande. O cerne é uma arquitetura sem fios chamada "tecnologia de combinação e distribuição sem fio espacial", que mantém a sincronização transmitindo um sinal de referência via um satélite gateway, eliminando a necessidade de osciladores locais e reduzindo o consumo de energia.
Shirane afirmou: "A arquitetura proposta torna possível miniaturizar cada unidade." Ele acrescentou: "O tamanho compacto pode aproveitar oportunidades de lançamento compartilhado em foguetes, reduzindo significativamente os custos de lançamento."
Os pesquisadores fabricaram um chip transceptor compacto usando tecnologia CMOS de silício padrão, instalado em cada picosatélite, e realizaram um experimento de prova de conceito. Nos testes, o sistema demonstrou com sucesso direcionamento preciso de feixe e transmissão de dados de alta qualidade, baseado no sinal padrão LTE (Long-Term Evolution) de smartphones modernos. Esta abordagem não apenas economiza custos, mas também aumenta a confiabilidade, pois os elementos da antena são distribuídos por múltiplos satélites, não dependendo de uma única unidade.
Shirane explicou: "Nossa solução garante alta robustez. Em comparação com satélites monolíticos tradicionais, mesmo que satélites individuais falhem, toda a rede pode permanecer operacional." Esses resultados apontam para uma nova maneira de construir sistemas de comunicação satélite D2D através de voo em formação, com potencial para expandir a cobertura global enquanto reduz custos e riscos.
