Un team di scienziati cinesi ha compiuto un passo da gigante nel campo delle comunicazioni satellitari, trasmettendo dati da un satellite geostazionario alla Terra a una velocità di 1 Gigabit al secondo (Gbps) con un laser di appena 2 watt. Questo traguardo non solo segna un notevole progresso tecnologico, ma pone la Cina in una posizione di avanguardia, con una velocità di trasmissione che risulta essere cinque volte superiore a quella offerta dal servizio Starlink di SpaceX, il quale opera da orbite molto più basse, a circa 550 chilometri di altitudine.
Il cuore di questa innovazione risiede nella soluzione a una delle sfide più complesse della comunicazione laser dallo spazio: la turbolenza atmosferica. L'atmosfera terrestre, con i suoi continui cambiamenti, tende a distorcere e indebolire i segnali luminosi, compromettendo la qualità e l'affidabilità della trasmissione. Per aggirare questo ostacolo, i ricercatori, guidati dal professor Wu Jian dell'Università di Poste e Telecomunicazioni di Pechino e da Liu Chao dell'Accademia Cinese delle Scienze, hanno sviluppato un metodo inedito battezzato "sinergia AO-MDR".
Questa tecnica combina in modo intelligente due approcci già noti: l'Ottica Adattiva (AO) e la Ricezione a Diversità di Modo (MDR). L'ottica adattiva agisce come una sorta di "messa a fuoco" per la luce distorta, mentre la ricezione a diversità di modo si occupa di catturare i segnali che sono stati dispersi durante il tragitto. La vera svolta sta nell'averli fatti funzionare in perfetta sinergia, un'unione che permette di mantenere un'elevata qualità di comunicazione anche quando la potenza del segnale è estremamente bassa.
L'esperimento decisivo si è svolto presso l'osservatorio di Lijiang, nel sud-ovest della Cina. Utilizzando un imponente telescopio da 1,8 metri di diametro, il team ha puntato un satellite, la cui identità non è stata svelata, in orbita a ben 36.705 chilometri dalla superficie terrestre. Il telescopio è equipaggiato con un sistema di ottica adattiva composto da 357 micro-specchi, ciascuno controllabile individualmente, che correggono in tempo reale le deformazioni del raggio laser causate dall'atmosfera. Una volta corretto, il segnale luminoso viene ulteriormente processato per estrarre i dati più affidabili. La luce entra poi in una fibra multimodale che la suddivide in otto canali. Un algoritmo specializzato, definito "path-picking", analizza costantemente questi canali e seleziona i tre con il segnale più forte e coerente, garantendo una trasmissione dati eccezionalmente stabile.
I risultati, pubblicati sulla rivista scientifica Acta Optica Sinica, hanno confermato la validità del metodo. I ricercatori hanno documentato un notevole aumento della potenza del segnale e, cosa ancora più importante, un balzo in avanti nella percentuale di "segnali utilizzabili", passata dal 72% a un impressionante 91,1%.
Questo miglioramento è fondamentale per la trasmissione di dati di alto valore, dove anche il minimo errore può avere conseguenze significative. Basti pensare allo streaming di un film in alta definizione: una maggiore quantità di segnali utilizzabili si traduce in meno interruzioni, immagini più nitide e un'esperienza visiva fluida e affidabile, aprendo la strada a un futuro di connessioni ultra-veloci e stabili su scala globale.
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