DARPA מתקדם עם פרויקט לחולל מהפכה בתקשורת לוויינית

0
DARPA מתקדם עם פרויקט לחולל מהפכה בתקשורת לוויינית

הסוכנות האמריקאית לפרויקטי מחקר מתקדמים של ההגנה האמריקאית (DARPA), הידועה בעיקר ביצירת האינטרנט, קידמה את תוכניתה לחולל מהפכה בתקשורת בין רשתות לווייניות במסלול נמוך על ידי בחירת 11 צוותים שיעבדו על תוכנית ה-Space-Based Communications Adaptive Node שלה.

הפרויקט, המכונה Space-BACN, שואף ליצור מסוף תקשורת אופטי בעלות נמוכה שניתן להגדרה מחדש, המתאים לרוב תקני הקישור הבין-לווייני האופטי, ומתרגם בין קבוצות כוכבים לווייניות מגוונות.

לפי DARPA, Space-BACN תיצור “אינטרנט” של לוויינים במסלול נמוך (LEO), המאפשר תקשורת חלקה בין קבוצות לוויינים צבאיות/ממשלתיות ומסחריות/אזרחיות, שכרגע אינן מסוגלות לדבר ביניהן.

המטרה של הצוותים העובדים על שלב 1 של הפרויקט, שייקח 14 חודשים להשלמתו, תהיה ליצור תכנון ראשוני לצמצם אופטי גמיש, בגודל נמוך, משקל, הספק ועלות (SWaP-C) המתחבר לתוך סיב במצב יחיד ומודם אופטי שניתן להגדרה מחדש התומך בעד 100 Gbps על אורך גל בודד, כמו גם ממשק מוגדר לחלוטין בין רכיבי המערכת.

כמו כן, תפתח במהלך שלב 1 הסכימה לשליטה ובקרה בין קונסטלציות, אשר תוצג בסביבה מדומה.

הצוות הממקד את הצמצם האופטי SWaP-C כולל CACI, MBRYONICS ו-Mynaric. הצוות שעובד על המודם האופטי כולל את II-VI תעופה וחלל והגנה, אוניברסיטת אריזונה סטייט ואינטל פדרלי. צוות הפיקוד והבקרה מונה חמישה חברים: SpaceX, Telesat, SpaceLink, Viasat ו- Kuiper Government Solutions של אמזון.

לאחר השלמת שלב 1, שישה מהצוותים ישקיעו 18 חודשים בפיתוח יחידות עיצוב הנדסיות של רכיבי המסוף האופטי, בעוד שחמשת הצוותים הנותרים ימשיכו לפתח את הסכימה כדי לתפקד בתרחישים מאתגרים ודינמיים יותר.

מוטבים מסחריים וחברתיים רבים

ג’ים דנסטאן, היועץ המשפטי של TechFreedomקבוצת תמיכה טכנולוגית בוושינגטון הבירה הסביר כי קישורים בין-לווייניים אופטיים הם טכנולוגיה חדשה ללא תקני חיבור מבוססים.

“אני רואה בתעשיית הלוויין בכללותה הזוכה הגדול כאן, יותר ממשתמשי קצה, בהתחשב בכך שההספק – 100 וואט – והמחיר – 100 אלף דולר – למסוף משתמש עומדים למנוע שימוש נרחב בטכנולוגיות ש לצאת מהתוכנית הזו”, אמר ל-TechNewsWorld.

“מה ש-Space-BACN עושה, לעומת זאת, הוא להכניס את כל השחקנים לאותו חדר וירטואלי לעבוד על סטנדרטים, שהם נחוצים מאוד, ומאפשר להם גם לקבל תמיכה פדרלית למחקר שלהם וגם למנף את העבודה של חברות אחרות.” הוא המשיך.

“למרות שסרטון DARPA מנסה למקם את Space-BACN בדומה למה ש-FirstNet עשתה עם תקשורת מגיב ראשון – להחליף מספר עצום של מערכות קנייניות בודדות הפועלות בתדרים שונים – אני לא חושב שהאנלוגיה מתאימה כאן, במחיר וסיבות כוח”, הוסיף.

עם זאת, לפרויקטי DARPA יש דרך להשפיע יותר ממה שנראה בהתחלה. “ישנם מוטבים מסחריים וחברתיים רבים שנמצאים מחוץ למוקד הפורמלי של התוכנית”, ציין פרופסור באוניברסיטת אריזונה סטייט דניאל בליסמנהל המרכז למערכות מידע אלחוטיות וארכיטקטורות חישוביות.

“הטכנולוגיות שנפתח ישימות באופן נרחב לעיבוד ותקשורת”, אמר ל-TechNewsWorld. “מבחינת המטרות הספציפיות של התוכנית, אנו מוכיחים טכנולוגיות תקשורת אופטית גמישות, יעילות ובעלות נמוכה יחסית להרחבה מהירה של מערכות לווין מגוונות בעלות נמוכה”.

הורדת עלויות LEO

מפעילים קיימים של קבוצות כוכבים לווייניות במסלול לא גיאוסטציוני (NGSO), כמו רשת Starlink של אילון מאסק, יוכלו בסופו של דבר להפיק תועלת מ-Space-BACN, ציין דנסטאן.

“חיבורים אופטיים הם עדיין אחד ממניעי המחיר הגדולים של מערכות NGSO”, אמר. “הצד הרדיופוני של העניינים די עבר למוצרים. אתה יכול לקנות מכשירי רדיו מתוחכמים מאוד המוגדרים בתוכנה [SDRs] מאוד זול.”

“מערכות אופטיות עדיין יקרות מאוד”, המשיך, “לכן ל-Space-BACN יש הזדמנות להוזיל חלק מהעלות הזו, ולהועיל לכל מפעילי ה-NGSO”.

“עבור LEO קיים וחדש [Low Eart Orbit] רשתות, אנו מאפשרים את היכולת לחבר קישורי תקשורת אופטיים מדור קודם וטרם מוגדרים”, הוסיף בליס. “אנחנו יכולים לתרגם בין תקנים אופטיים וליישם תקנים חדשים תוך כדי פיתוחם, אולי לאחר ההשקה.”

כאשר הרכיבו את הצוותים עבור Space-BACN, DARPA ניסתה להסיר את החיכוך עבור רבות מהחברות שרצו להשתתף בפרויקט.

“עשינו בכוונה קלה ככל האפשר להציע הצעה ל-Space-BACN שלנו, מכיוון שרצינו לנצל הן חברות הגנה מבוססות והן המאגר הגדול של חברות טכנולוגיה קטנות וחדשניות, שלרבות מהן אין זמן או משאבים להבין תהליכי התקשרות ממשלתיים מסובכים”, אמר מנהל תוכנית Space-BACN, גרג קופרמן, בהצהרה.

“השתמשנו בעסקאות אחרות והיינו מאוד מרוצים [the] מגוון הארגונים שהגיבו ואיכות ההצעות”, הוסיף.

דמוקרטיזציה של החלל

דנסטאן טען ש-DARPA הגיע ל”נקודה מתוקה” עם תוכנית Space-BACN. “זה פתח רשת רחבה, והביא לשולחן גם עולים מאוד מבוססים וגם יחסית חדשים”, אמר.

“הוא משתמש ברשות העסקאות האחרות של DARPA [OTA] כדי למנוע את התקורה הגבוהה של רוב מנגנוני המימון הממשלתיים”, המשיך, “ו-11 זוכים בשלב I פירושו ש-DARPA יכול לקחת יותר סיכונים ולאפשר כשל מסוים בתהליך מבלי לסכן את המטרה הכוללת של התוכנית”.

היכולת של חברות קטנות יותר להשתתף בפרויקט כמו Space-BACN משקפת את תעשיית הלוויין כיום. “בעבר, זה עלה הון תועפות לבנות לוויין”, הסביר ג’ון סטרנד מ ייעוץ סטרנד בדנמרק. “עכשיו אנחנו רואים חברות קטנות עם מימון מוגבל יוצרות לוויינים ליישומים צרים.”

“הם יכולים לבנות לוויינים באמצעות רכיבים סטנדרטיים, כמו שאתה בונה מחשב מותאם אישית”, אמר ל-TechNewsWorld. “אז אם אתה מסתכל על מספר החברות בתעשיית הלוויין, היא פורחת”.

“החלל, היסטורית, היה ריכוזי ממשלתי”, הוסיף. “מה שקורה עם תעשיית החלל עכשיו זה שהיא הפכה לדמוקרטית בגלל שהעלות של הכנסת דברים לחלל הצטמצמה באופן דרמטי הודות לשותפויות פרטיות-ציבוריות”.

שאלות אבטחה

בהודעת הפתיחה שלה עבור Space-BACN, DARPA אמרה שהיא מקווה ליצור תקשורת חלקה בין קבוצות לוויינים צבאיות/ממשלתיות ומסחריות/אזרחיות. זה יכול להיות שפשוף עתידי בעתיד התוכנית.

“זו תהיה השאלה האולטימטיבית – האם אתה יכול לאבטח את הממשק הצבאי/אזרחי”, אמר דנסטאן.

“מערכות אופטיות נוטות פחות להיתקע בגלל הקורות הצפופות שלהן. הם גם עשויים להיות פחות מועדים לפריצה, אבל זה נותר לראות”, הוא המשיך. “הניחוש שלי הוא שאחת הסיבות לכך ש-DARPA כל כך מתעניין בפרויקט הזה היא כדי שיוכלו לקבל צוהר ליכולות האבטחה של רשתות מסוג זה.”

“אין ספק ש-DoD לא מתכוון להירשם לממשק בין מערכות לווייניות הגנה ואזרחיות שהם לא יכולים לאבטח”, הוסיף. “בהתחשב בכמות השטח שעוברת כעת תעבורת תקשורת במערכות אזרחיות, הניחוש שלי הוא שהם מרגישים די בטוחים שהם יכולים לאבטח את הצד שלהם בממשק.”

בליס הודתה שיישום ישיר של טכנולוגיות תקשורת מסחריות אינו תמיד רעיון טוב. אבל, הוא ציין, “בגלל הגמישות שאנו מפתחים, אנו יכולים למקסם את היתרונות של מינוף טכנולוגיות מסחריות תוך מזעור סיכוני אבטחה”.

פוסטים דומים

Leave a Reply