低コストの衛星が普及するにつれ、研究者たちは、莫大なコストを追加することなく通信機能を向上させることに目を向け始めています。
NASAが今年初めに実証したように、レーザーは1秒あたり1ギガビットを達成できるかもしれないが、キットは高価だ。
そこでフロリダに拠点を置く Aphelion Orbitals の研究者 2 人が、退屈な古い LED を使って 8 Mbps を超える速度を達成しました。
興味深いことに、コスト削減策の 1 つは、宇宙ではすでに一般的な大規模な光子収集面、つまり衛星の太陽光発電 (PV) パネルを受信機として使用することで、衛星に信号を送るために必要な精度を下げることです。
これにより、別個のアップリンクアンテナも不要になり、Cubesat クラスの衛星をより小型、軽量、安価にすることができます。
arXiv で発表され、アメリカ航空宇宙学会に受理されたこの論文では、Sihao Huang 氏と Haowen Lin 氏が、PV パネルの通信性能を低下させる寄生容量、ドリフト、拡散といった特性を克服する取り組みを行いました。
しかし、かなり単純なアナログ電子機器でこれらの問題を克服できます。いくつかのコイル、抵抗器、コンデンサーでフォトダイオードに逆バイアスをかけ、通信受信機としての帯域幅を向上させ、キューブサットの重量をわずかに増やすだけです。
カリプソに提案された可視光送信機（増幅器とバイアス回路付き）
衛星から地球へのダウンリンクは、地上局に適切なサイズの受信機を設置する方がはるかに安価であるため簡単です。また、Aphelion Orbitals の設計では、信号の大気による歪みを修正しやすくするために、シンプルな QAM-16 変調方式が使用されています。
地上ベースのデモを構築するために Raspberry Pi と関連電子機器をいくつか消費した後、Huang 氏と Lin 氏が次に望んでいるのは、Calypso と名付けた Cubesat デモを組み立てて、宇宙でシステムの実機テストを行うことです。®
