La comunicazione spaziale è lo scambio di dati tra la Terra e lo Spazio o tra 2 punti nello Spazio. Poiché la comunicazione spaziale richiede l’invio e la ricezione di messaggi a grandi distanze, come dalla Terra ai satelliti in orbita terrestre o un veicolo spaziale nello spazio profondo, comporta l’impiego di tecnologie all’avanguardia. Un sistema di comunicazione spaziale richiede l’uso di almeno una stazione di terra (il segmento di terra) e almeno un veicolo spaziale (il segmento spaziale). I loro compiti sono ricevere dati dalla Terra (uplink), inviare dati alla Terra (downlink) e inviare o ricevere informazioni da un altro satellite (crosslink).
Cos’è la comunicazione spaziale: un sistema di comunicazione spaziale richiede l’uso di almeno una stazione di terra (il segmento di terra) e almeno un veicolo spaziale (il segmento spaziale). Immagine non in scala.
Poiché l’atmosfera terrestre non è trasparente a tutte le lunghezze d’onda ma solo in corrispondenza di quelle del visibile e radio, e poiché questa applicazione richiede una trasmissione affidabile, i sistemi di comunicazione spaziale sono specificatamente progettati per particolari bande dello spettro elettromagnetico e si dividono in due diversi sistemi: ottico in spazio libero (FSO) noto anche come comunicazione laser (lasercom) e radiofrequenza (“RF“). Anche se i recenti sviluppi in FSO ne hanno fatto un’interessante alternativa ai sistemi RF, la radiofrequenza è la tecnologia più comunemente utilizzata nelle comunicazioni spaziali. La comunicazione spaziale radio fornisce una velocità di trasmissione dati inferiore rispetto alla comunicazione laser, ma le lunghezze d’onda più corte di FSO si traducono anche in larghezze di raggio più strette che richiedono un puntamento più accurato del sistema di comunicazione laser. Altri sistemi laser sono anche suscettibili all’attenuazione dovuta all’umidità e alle nuvole. Per entrambi i sistemi, le grandi distanze in gioco rendono deboli i segnali (causando il deterioramento dei dati) e creano problemi di latenza (considerando la velocità della luce di circa 300.000 km/sec, al massimo avvicinamento a Marte si ha un ritardo di circa 4 minuti – dovresti aspettare così a lungo prima che il controllo missione riceva il tuo messaggio se stai comunicando da o verso Marte).
Cos’è la comunicazione spaziale: al massimo avvicinamento a Marte, un segnale trasmesso alla Terra impiegherà circa 4 minuti per arrivare. Immagine non in scala.
La comunicazione satellitare, il telerilevamento, l’esplorazione dello spazio, la gestione dei disastri, la navigazione e le previsioni meteorologiche sono solo alcune delle numerose applicazioni che dipendono dalla comunicazione spaziale. Potremmo usarla per inviare comandi e ricevere dati da un satellite o per interagire con gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale e altre missioni umane.
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