Free-space optics: sfide e applicazioni nelle comunicazioni satellitari

La progressiva diminuzione dello spettro di frequenza ha incentivato la ricerca di nuovi metodi di comunicazione tra Terra e satelliti. L’impiego della tecnologia Free-Space optics (FSO), è sempre più rilevante trovando sviluppo anche nella comunicazione inter-satellite. L’elevata capacità di banda, un consumo energetico ridotto, favorito da apparati più compatti e leggeri, l’elevata velocità di trasmissione e uno spettro non soggetto a licenze sono alcune caratteristiche che rendono le comunicazioni ottiche preferibili rispetto ai sistemi a radiofrequenza (RF). Nonostante il grande potenziale della tecnologia FSO le sue prestazioni risultano limitate da effetti avversi dovuti alla presenza dell’atmosfera: i fenomeni meteorologici e le variazioni di pressione e temperatura lungo il cammino ottico influenzano negativamente la qualità della trasmissione del fascio laser. Una parte dello studio è dedicata alle tecniche di mitigazione dei fenomeni degradanti del canale ottico. La diffusione di nanosatelliti e costellazioni in orbita terrestre bassa ha inoltre contribuito al crescente sviluppo delle comunicazioni ottiche satellitari, grazie alla necessità di mantenere costi di lancio ridotti e di trasmettere grandi quantità di dati a velocità elevate.