El desafío de los datos de comunicaciones láser se traslada al enlace descendente de la Tierra

Los recientes avances de Tesat y Blue Origin, la empresa espacial propiedad del fundador de Amazon, Jeff Bezos, han demostrado que las comunicaciones láser están pasando de ser pruebas prometedoras a un uso operativo. Pero Jean-François Morizur, director ejecutivo de la empresa de comunicaciones ópticas Cailabs, sostiene que el mayor desafío ahora radica en llevar esos datos de manera confiable a la Tierra a escala.

En marzo de este año, Tesat estableció un enlace láser de gigabits por segundo sin precedentes entre un avión y un satélite geoestacionario a unos 36.000 kilómetros sobre la Tierra.

Utilizando un rayo láser muy enfocado, en lugar de una señal de radio convencional, se trasladaron por primera vez enormes cantidades de datos desde una plataforma aérea en movimiento al espacio en tiempo real. A su vez, eso hizo posible que la información recopilada por el satélite se transmitiera mucho más rápidamente para su procesamiento y uso en tierra.

Hasta hace poco, los aviones y los drones han podido recopilar grandes cantidades de información, pero sacarla de la plataforma lo suficientemente rápido ha sido mucho más difícil. En la práctica, muchos de esos datos a menudo tenían que almacenarse a bordo y devolverse después de la misión, momento en el que algunos de ellos ya eran menos útiles.

El avance de Tesat es uno de un número creciente de señales de que la comunicación óptica –o ‘lasercom’- está yendo más allá de la promesa experimental y alcanzando la madurez operativa.

Blue Origin, la empresa espacial propiedad del fundador de Amazon, Jeff Bezos, sugiere que lasercom está yendo más allá de demostraciones aisladas hacia redes operativas continuas. Según se informa, su red TeraWave utilizará 5.408 satélites interconectados ópticamente para proporcionar conectividad global continua para empresas, centros de datos y usuarios gubernamentales, y su despliegue comenzará en el cuarto trimestre de 2027.

Sin embargo, durante mucho tiempo, las comunicaciones láser se consideraron muy prometedoras pero frágiles. La física, por un lado, es exigente. La luz puede transportar muchos más datos que la radio, pero también es mucho menos indulgente. Perturbaciones relativamente pequeñas pueden interrumpir o romper la conexión. Eso hizo que los primeros sistemas ópticos fueran difíciles de implementar fuera de condiciones estrictamente controladas.

Por encima de la atmósfera terrestre, los desafíos son diferentes a los que existen dentro de ella. Por ejemplo, no hay turbulencias ni nubes; de hecho, no hay clima alguno. Por esta y otras razones, un rayo láser puede viajar limpiamente entre plataformas. Ésta es la razón por la que la tecnología de comunicaciones ópticas entre satélites ha progresado tan rápidamente y por la que las conexiones entre satélites y aviones y drones de gran altitud están empezando a alcanzar la madurez.

Este es un paso adelante. Las plataformas aéreas son ahora importantes productoras de datos. Los sistemas ISR (Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento) modernos generan grandes cantidades de información casi sin cesar. Ahora es perfectamente común que un solo dron produzca datos a velocidades de 2 a 2,6 gigabits por segundo, y la velocidad aumenta todo el tiempo.

Hasta hace poco, transferir esos datos en tiempo real era una limitación. Los datos se podían recopilar bastante bien pero no se podían transmitir. Eso significaba que era necesario almacenarlo y devolverlo al final de la misión, lo que lo hacía cada vez menos relevante, útil y, por tanto, valioso.

Un enlace óptico de alta capacidad que conecta, digamos, un dron y un satélite cambia eso al eliminar uno de los principales obstáculos de ISR: sacar datos de la plataforma lo suficientemente rápido como para que sigan siendo útiles. Pero eso resuelve sólo la mitad del problema. Por muy valioso que sea mover flujos de varios gigabits desde aviones a naves espaciales, esos flujos todavía necesitan ser devueltos a la Tierra. Ese es otro desafío.

El déficit, en pocas palabras, es el siguiente: la cobertura es escasa, la capacidad es desigual y la disponibilidad aún está limitada por el clima y la geografía. De hecho, los datos a menudo se limitan, se retrasan o se pierden en el paso final entre el espacio y la Tierra.

La comunicación láser puede mover grandes cantidades de datos utilizando haces de luz muy enfocados, pero se necesitarán redes ópticas terrestres para que esos enlaces sean resistentes, confiables y utilizables en condiciones del mundo real. Crédito: suministrado

Tal como están las cosas, la mayoría de las comunicaciones satélite-tierra se basan en radiofrecuencia (RF). RF es una tecnología tradicional, sólida y bien comprendida. Es una tecnología de caballo de batalla cuyo valor duradero está fuera de toda duda. Pero tiene debilidades. Dependiendo de la disponibilidad del espectro, puede tener un ancho de banda limitado y no fue creado para un mundo en el que docenas, luego cientos, de plataformas aéreas producían gigabits de datos en cada momento. Por eso, a escala, empieza a mostrar tensión.

No hace falta decir que un satélite exclusivo para cada dron no es una solución realista. Por un lado, es demasiado caro, además de ineficiente. En cambio, lo que se necesita es una infraestructura compartida: redes que puedan recopilar, dirigir y distribuir datos dinámicamente, según lo requieran las necesidades.

Ninguna organización podrá lograr esto por sí sola. Los gobiernos deberán establecer requisitos y anclar la demanda a través de adquisiciones civiles y de defensa; los operadores comerciales desplegarán, poseerán y operarán estaciones; y se necesitarán estándares comunes para garantizar que los sistemas puedan funcionar juntos.

Si queremos evitar un sistema desequilibrado, en el que la tecnología que lleva datos al satélite se trata como distinta de la que lleva los datos a la Tierra, entonces este sistema debe considerarse como un todo y diseñarse de extremo a extremo. Más concretamente: debemos pensar en cómo se trasladan los datos desde la plataforma aérea al satélite; del satélite a otros satélites; y desde el satélite final hasta la estación terrestre. Cada enlace debe poder manejar la misma cantidad de datos.

¿Hay señales de que esto esté sucediendo? Alguno. Lo más importante es que se ha establecido, perfeccionado y comercializado la tecnología que permite el enlace descendente, con todos los desafíos que históricamente ha implicado. Los principales obstáculos (turbulencias atmosféricas, nubes, climatología) se han superado gracias al desarrollo de técnicas capaces de moldear y corregir el haz.

En resumen, ahora es posible recuperar un enlace estable y de alta capacidad incluso en condiciones imperfectas. Gracias a estas técnicas ópticas avanzadas, las estaciones terrestres ópticas pueden operar a escala.

Y “escala” es la palabra clave. Porque una estación no es suficiente. Sólo un conjunto amplio y distribuido de estaciones terrestres ópticas proporcionará la resiliencia, cobertura y capacidad que requiere el ISR moderno.

Si las condiciones son malas en un lugar, el tráfico de datos puede redirigirse a otro. Este tipo de arquitectura admite redes completas en lugar de enlaces ópticos punto a punto independientes. Pero depende de que nos centremos no sólo en el espacio, que tiene cierto atractivo, sino también en el suelo. Porque –y es un hecho simple– los datos sólo son valiosos en la medida en que pueden utilizarse.

Jean-François Morizur es director general de Cailabs, empresa fundada en 2013 y reconocida como líder mundial en comunicaciones ópticas tierra-satélite. Su estación óptica terrestre fue nombrada recientemente una de las mejores invenciones de 2025 por la revista TIME. También es vicepresidente y socio de Deeptech France.

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Imagen principal: La tecnología de estación terrestre óptica de Cailabs está diseñada para soportar enlaces láser de alta capacidad entre satélites y la Tierra, ayudando a mover grandes volúmenes de datos más allá de los límites de los sistemas de radio convencionales. Crédito: suministrado