Незважаючи на колосальний прогрес у розробці самих супутників, значна частина інфраструктури, яка забезпечує їх зв’язок із Землею, досі залежить від громіздких, механічно керованих антен-тарілок. Така застаріла модель переживає пікові навантаження через стрімке зростання кількості супутників на низькій навколоземній орбіті (LEO).
Інженери з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, ймовірно, знайшли інноваційне рішення для оптимізації супутникового зв’язку. Вони пропонують замінити традиційні великі антени-тарілки мережею компактних пласких антен, які можна розміщувати на дахах будівель, телекомунікаційних вежах та інших міських об’єктах. Розроблена ними система ArrayLink має потенціал значно збільшити пропускну здатність супутникових каналів передачі даних, одночасно знижуючи вартість, спрощуючи розгортання та підвищуючи масштабованість наземних станцій.
Наземна інфраструктура зв’язку: модернізація на порозі
Окрім забезпечення доступу до супутникового інтернету, сучасні системи зв’язку з космосом відіграють критичну роль у багатьох сферах: від GPS-навігації та фінансових операцій до прогнозування погоди, військового зв’язку, екстрених служб, авіації, морських перевезень, телемедицини та моніторингу земної поверхні. За останнє десятиліття кількість активних супутників на орбіті зросла з кількох тисяч до десятків тисяч, а найближчі роки обіцяють появу ще більшої кількості космічних апаратів. Сучасні супутники також значно потужніші за попередні покоління.
Як зазначає видання New Atlas, якщо супутники 1970-х років важили тонни і передавали відносно невеликі обсяги даних, то багато сучасних апаратів на низькій навколоземній орбіті є компактними, програмно-керованими системами, здатними надавати високошвидкісний широкосмуговий доступ до інтернету, забезпечувати прямий зв’язок зі смартфонами та передавати зображення в реальному часі.
ArrayLink: революція у наземних станціях
Попри те, що супутникова галузь вже впровадила такі технології, як хмарні мережі наземних станцій, програмно-визначувані радіосистеми та електронно-керовані рішення, передача великих обсягів даних все ще значною мірою покладається на великі параболічні антени. Електронно-керовані фазовані антенні решітки теоретично могли б їх замінити, але їхня висока вартість робить масштабне розгортання економічно невигідним. Саме цю проблему покликана вирішити система ArrayLink.
«Фундаментальне вузьке місце в масштабуванні супутникового зв’язку сьогодні знаходиться не в космосі, а на Землі», — підкреслює Дінеш Бхарадія, провідний автор наукової роботи, представленої на конференції IEEE INFOCOM 2026. — «Кожен біт даних, переданий супутником, зрештою, має пройти через наземну станцію, перш ніж потрапити до глобального інтернету.
Наразі більшість таких станцій використовують великі параболічні антени, деякі з яких сягають понад 1,8 метра в діаметрі. Ці антени є потужними, але недостатньо гнучкими. Кожна антена може відстежувати лише один супутник одночасно й потребує фізичного повороту для слідкування за швидко рухомими об’єктами на низькій орбіті, які пролітають зі швидкістю близько 28 000 км/год.
«Це створює серйозне вузьке місце, оскільки наявні супутникові антени обертаються лише зі швидкістю від 2 до 5 градусів на секунду. Перемикання між супутниками може тривати від кількох секунд до майже хвилини, протягом якої наземна станція стає тимчасово недоступною», — пояснюють дослідники. Щоб подолати цю проблему, команда звернулася до фазованих антенних решіток — пласких електронних антен, що спрямовують радіосигнали без рухомих частин. Такі технології вже застосовуються в терміналах Starlink, військових радарних системах та передовій інфраструктурі 5G.
Думка UA Новини: Розробка ArrayLink може суттєво прискорити еволюцію супутникового інтернету, роблячи його більш доступним та ефективним. Ця технологія має потенціал демократизувати доступ до високошвидкісного зв’язку, особливо у віддалених регіонах, і зменшити залежність від дорогої наземної інфраструктури.
Дізнатися більше на: itc.ua