Internet nello spazio sempre più vicino grazie a una tecnologia sviluppata in Statale

Quattro milioni di euro di finanziamento da parte del Ministero dell’Università e Ricerca per quattro anni di progetto finalizzato a valorizzare una tecnologia del tutto innovativa che permette di inviare grandi quantità di informazione tra terminali lontani tra loro anche migliaia di chilometri e l’elaborazione immediata dell’informazione mediante metodi di calcolo non convenzionale.

Si tratta del progetto condotto presso il Laboratorio di Strumentazione ottica del dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli” dell’Università Statale di Milano, sede di una nuova invenzione che si colloca nell’ambito dello sviluppo di trasmissioni verso e tra satelliti per lo sviluppo di internet nello spazio, già in fase di realizzazione, che nei prossimi anni richiederà reti dinamiche e riconfigurabili distribuite su decine di migliaia di terminali in orbita. 

Il progetto – guidato da Marco Potenza, docente di Ottica e applicazioni – si articolerà in diverse fasi durante le quali saranno validate le tecnologie necessarie per collegare tra loro terminali di comunicazione ottica e a radiofrequenza che si scambieranno informazioni tramite fasci particolari, noti come vortici ottici. I vortici hanno la caratteristica di poter essere sovrapposti tra loro senza mescolare l’informazione che viene codificata in ciascuno di essi, permettendo così di moltiplicare la quantità di informazione trasmessa all’interno del singolo canale di comunicazione.

“L’interesse verso questa soluzione non è nuovo – ci racconta il professor Potenza – ma la novità sta nell’aver individuato per la prima volta un metodo per distinguere diversi vortici sovrapposti senza la necessità di raccogliere tutto il fascio che li costituisce. Da qui l’idea di applicare il metodo per le telecomunicazioni a grande distanza, dove i fasci di luce diventano inevitabilmente molto grandi e di conseguenza un ricevitore non può raccoglierli completamente. In particolare, le connessioni tra i satelliti nelle moderne costellazioni rivolte a realizzare Internet nello spazio rappresentano uno dei più naturali campi di applicazione di questa innovativa tecnologia”.

Durante il progetto, i ricercatori testeranno con prove al suolo o in volo diversi dimostratori sia ottici che a radiofrequenza, per arrivare a realizzare test di trasmissione nei quali saranno inviati segnali sottoforma di vortici da un satellite fino a una stazione a terra che sarà in grado di distinguere i diversi canali trasmessi simultaneamente. 

“Il nostro progetto – prosegue Marco Potenza - non si limita a questo, perché utilizzando un altro brevetto sempre scaturito dal nostro gruppo sarà realizzato anche un sistema di classificazione dell’informazione a velocità estremante elevate, mediante una soluzione di calcolo del tutto non convenzionale, basata su un approccio che riproduce le modalità con cui i neuroni del nostro sistema nervoso gestiscono l’informazione”.

Oltre alle applicazioni in orbita, il gruppo di Fisica dell’Università Statale sta affrontando anche il problema della trasmissione ottica attraverso l’atmosfera, che distorce i fasci di luce e rende le connessioni tra la terra e lo spazio più complesse. A questo scopo è dedicato SatEnlight, un progetto imprenditoriale, avviato recentemente e in fase di “proof of concept”, finanziato da Galaxia-Obloo Ventures, il Polo Nazionale di Trasferimento Tecnologico per lo sviluppo di nuove imprese dedicate al settore dell’Aerospazio.