A diferencia de los sistemas tradicionales de radiofrecuencia, la comunicación láser (lasercomm) ofrece un ancho de banda mucho mayor y una seguridad mejorada, lo que la convierte en un habilitador clave para misiones satelitales de próxima generación y aplicaciones intensivas en datos. Sin embargo, este salto en capacidad trae nuevas vulnerabilidades, especialmente la sensibilidad de las señales ópticas a las condiciones atmosféricas. Incluso pequeñas perturbaciones, como la cobertura de nubes o la turbulencia atmosférica, pueden degradar severamente o interrumpir el enlace láser entre activos espaciales y estaciones terrestres, poniendo en riesgo la transmisión exitosa y la integridad de los datos.
El rol fundamental de la previsión: los All‑Sky Imagers
El clima es un factor clave para establecer un enlace de transmisión óptica en espacio libre a través de la atmósfera. La pérdida de intensidad de señal o atenuación puede ser causada por varias condiciones meteorológicas, como lluvias intensas o niebla, siendo el clima la principal causa de atenuación en general. Al integrar datos meteorológicos avanzados en los flujos operativos, los equipos pueden anticipar posibles interrupciones, programar descargas (downlinks) de forma dinámica y seleccionar los sitios óptimos para las estaciones terrestres. Para garantizar una comunicación ininterrumpida espacio-tierra, la previsión precisa de cobertura de nubes en los minutos siguientes se ha convertido en una herramienta importante para planificadores de misión y operadores de estaciones terrestres.
Aproximadamente el 70 % de la superficie de la Tierra está cubierta por nubes, que son una parte principal de la atmósfera terrestre. La comunicación óptica en espacio libre se ve afectada por las nubes, que son básicamente agua depositada sobre la superficie terrestre. La longitud de onda más utilizada (1550 nm) favorece una buena transmisión a través de la atmósfera. Sin embargo, la aparición de nubes impacta directamente la señal de comunicación láser que atraviesa la atmósfera. La profundidad óptica de las nubes (Cod de densidad óptica de nubes, Cloud Optical Depth, COD) es el parámetro clave para evaluar el efecto de las nubes en las comunicaciones ópticas en espacio libre desde satélites a tierra o desde/hacia aeronaves. El COD es proporcional a la densidad de agua líquida de la nube (kg/m²) y permite estimar las propiedades de dispersión y absorción basadas en el grosor de la nube y el tamaño de las partículas.
Las propiedades radiativas típicas de los tipos comunes de nubes pueden evaluarse por diferentes medios: existen conjuntos de datos globales de medias anuales disponibles de distintos proveedores, pero sólo ofrecen evaluaciones estadísticas por región y tipo de nube. La imágenes satelitales también pueden utilizarse para obtener datos de nubes en tiempo real y son especialmente útiles para pronosticar nubes de baja altitud que podrían no estar en el horizonte del All‑Sky Imager porque aún están demasiado lejos. Sin embargo, los pronósticos a corto plazo más precisos del movimiento de las nubes y sus propiedades para una ubicación concreta pueden obtenerse desde tierra utilizando un imager todo‑cielo en el espectro infrarrojo. El imager infrarrojo Sky InSight™ de Reuniwatt proporciona observaciones continuas de nubes con alta resolución y previsiones tanto diurnas como nocturnas. Para el pronóstico de la línea de vista (line‑of‑sight) satélite‑a‑tierra, puede ser beneficioso combinar los pronósticos de un All‑Sky Imager con los derivados de imágenes satelitales, dado que el campo de visión del instrumento local instalado está limitado (dependiendo de la presencia de nubes de baja altitud y del paisaje circundante).
Figura 1: Procesamiento de imágenes satelitales para la decisión sobre la línea de vista libre. Las estrellas rojas indican un posible bloqueo de la señal por nubes, y las estrellas verdes indican una línea de vista libre.
Contáctanos para saber más sobre la previsión de cobertura de nubes para redes OGS
Reuniwatt participa activamente en varios proyectos de comunicación óptica en espacio libre y proporciona previsión de nubosidad para redes de Estaciones Ópticas Terrestres (OGS). Ya hemos organizado dos seminarios web sobre el tema, que nuestros lectores pueden ver bajo demanda:
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Wireless Laser Communication: Don’t let clouds get in the way of success!
En este seminario web, Reuniwatt, Airbus y Systematic Paris‑Region discuten cómo la combinación de FSOC y tecnología de pronóstico meteorológico cambiará el mercado de las comunicaciones tal como lo conocemos. ¡Mira este seminario para conocer la previsión de cobertura de nubes!
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No Clouds on the Horizon: The Future Looks Bright for FSOC
En este seminario web, Reuniwatt, Mynaric y Fraunhofer IOSB discuten los desafíos actuales de FSOC. Aprende sobre los últimos avances en comunicaciones ópticas en espacio libre, multiplexación DWDM densa y cómo garantizar una comunicación óptica fiable y robusta más allá de las nubes y cerca de áreas urbanas.
Los All‑Sky Imagers de Reuniwatt y nuestra experiencia están preparados para apoyar iniciativas mejoradas de observación, identificación y pronóstico de estelas de condensación. Ya contamos con una red de numerosos imagers todo‑cielo en Europa y ofrecemos DaaS. Contáctanos para descubrir cómo nuestras soluciones pueden apoyar tus objetivos.