La radio definida por software Ka-Band (SharkSat) incorpora cuatro tecnologías emergentes clave en el entorno espacial. Estas tecnologías tienen usos en campos como las telecomunicaciones 5G, las comunicaciones por satélite, el radar y los sistemas autónomos y cognitivos. También ofrecen un camino para el desarrollo de sistemas electrónicos espaciales de próxima generación.

A medida que las tecnologías emergentes avanzan a nivel de prototipo, la promesa de su utilidad en el entorno espacial se vuelve cada vez más evidente. La ejecución temprana y rápida de vuelos de investigación de prototipos contribuye directamente a evaluar el uso de tales tecnologías en entornos de misión reales y aumenta la confianza en la funcionalidad de la carga útil antes del desarrollo y lanzamiento de versiones operativas más caras. Ka-Band Software Defined Radio (SharkSat) es un programa interno de investigación y desarrollo (IRAD) de Northrop Grumman Systems Corporation (NGC) que tiene como objetivo llevar cuatro tecnologías emergentes clave al entorno espacial para explorar su idoneidad para aplicaciones futuras:

Ka-Band Silicon Germanio (SiGe) Active Electronically Scanned Array (AESA)
Matrices en escalas de tiempo comerciales (ACT)
Sistemas multiprocesador XILINX Zynq UltraScale (Zu-19) en un chip (MPSoC)
Arquitectura de software Space Edge.

La tecnología aprovechada en SharkSat tiene usos en campos como las telecomunicaciones 5G, las comunicaciones por satélite, el radar y los sistemas autónomos y cognitivos. Las tecnologías SharkSat también ofrecen un camino para que los sistemas espaciales de próxima generación tengan más capacidad, tamaño, peso y potencia reducidos (SWaP), menor costo y plazos de desarrollo reducidos.

La Estación Espacial prueba la tecnología Cygnus para comunicaciones 5G y otros beneficios

Una nave de suministro Northrop Grumman Cygnus llevó una carga de nuevos experimentos científicos a la Estación Espacial Internacional a principios de octubre. Sin embargo, ese es solo uno de los trabajos que tiene.

Una vez que se desacople de la estación, Cygnus continuará operando al albergar una prueba de dos semanas de tecnologías emergentes conocida como SharkSat .

Desarrollado internamente en Northrop Grumman, SharkSat es solo un ejemplo de la amplia variedad de demostraciones de tecnología respaldadas por la estación espacial en beneficio de la exploración espacial y las personas en la Tierra.

SharkSat recopilará telemetría a bordo, o mediciones y otra información digital, y la transmitirá al suelo para su análisis, dice David Schiller, quien se desempeñó como investigador principal de SharkSat. «En este caso, los datos de telemetría proporcionarán información sobre la salud y el funcionamiento de los componentes electrónicos de SharkSat».

Estos componentes están destinados al desarrollo de una radio definida por software (SDR) de banda Ka. «Ka-Band» se refiere a la frecuencia del espectro electromagnético en el que opera. El rango de frecuencias de radiación del espectro electromagnético incluye la luz visible, como la de una lámpara en su casa, las creadas por el microondas en su cocina y las frecuencias que provienen de una estación de radio.

A medida que más aplicaciones utilizan este espectro para comunicarse, algunos anchos de banda aumentan cada vez más. La banda Ka del espectro actualmente está menos saturada y ofrece velocidades de transmisión de datos que son cientos de veces más rápidas que los anchos de banda actualmente en uso. Sin embargo, el uso de Ka-Band presenta algunos desafíos tecnológicos que SharkSat pretende ayudar a superar. El SDR de la investigación combina versiones avanzadas de componentes como circuitos integrados, receptores digitales y sistemas multiprocesador.

“SharkSat es un trampolín hacia la reutilización de este equipo para múltiples aplicaciones en el futuro”, dice Schiller. «Sus mejoras se centran en el uso de componentes más avanzados y de mayor rendimiento que son más capaces, pero consumen menos energía».

Los usos potenciales de la tecnología incluyen varios tipos de telecomunicaciones terrestres 5G, así como comunicaciones espacio-espacio y espacio-tierra, entre otros.