Ο ελληνικός δορυφόρος ERMIS-3 πέτυχε την πρώτη οπτική επικοινωνία με λέιζερ από χαμηλή γήινη τροχιά προς επίγειο σταθμό στην Ελλάδα, καταγράφοντας ένα σημαντικό τεχνολογικό επίτευγμα για το ελληνικό διαστημικό πρόγραμμα. Ο νανοδορυφόρος, που αναπτύχθηκε από το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, συνδέθηκε επιτυχώς με τον οπτικό σταθμό HolOGS-1 στον Χολομώντα Χαλκιδικής, ο οποίος κατασκευάστηκε από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.
Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) ανέδειξε επίσημα το επίτευγμα, επιβεβαιώνοντας την επιτυχία μιας τεχνολογίας που μπορεί να αλλάξει τον τρόπο μεταφοράς δεδομένων από μικρούς δορυφόρους στη Γη. Η πρώτη σύνδεση είχε επιτευχθεί νωρίτερα τον Οκτώβριο, ενώ πλέον ο ERMIS-3 πραγματοποιεί δύο προγραμματισμένες οπτικές ζεύξεις ημερησίως, με ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων 1 Gbps.
Πώς ο ERMIS-3 επικοινωνεί με τη Γη μέσω λέιζερ
Σε αντίθεση με τις συμβατικές δορυφορικές επικοινωνίες, που χρησιμοποιούν ραδιοκύματα, ο ERMIS-3 μεταδίδει πληροφορίες μέσω μιας εξαιρετικά στενής δέσμης υπέρυθρου λέιζερ.
Η τεχνολογία επιτρέπει υψηλότερους ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων, αλλά απαιτεί ιδιαίτερα μεγάλη ακρίβεια. Ο δορυφόρος κινείται σε χαμηλή γήινη τροχιά με ταχύτητα αρκετών χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, ενώ ο επίγειος σταθμός πρέπει να εντοπίζει και να παρακολουθεί συνεχώς τη δέσμη του.
Η διαδικασία ονομάζεται Pointing, Acquisition and Tracking (PAT) και αποτελεί μία από τις δυσκολότερες τεχνικές προκλήσεις των οπτικών δορυφορικών επικοινωνιών.
Το σύστημα πρέπει να εντοπίσει τον στόχο, να ευθυγραμμίσει με ακρίβεια τα δύο τερματικά και να διατηρήσει σταθερή την επικοινωνία για όσο διάστημα ο δορυφόρος βρίσκεται πάνω από τον σταθμό.
Η δυσκολία αυξάνεται από τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις, τη νέφωση και τη μικρή διάρκεια κάθε διέλευσης..
Ταχύτητα 1 Gbps και δυνατότητα για 10 Gbps
Στον ERMIS-3 έχει εγκατασταθεί το οπτικό τερματικό ATLAS-1 της λιθουανικής Astrolight, η οποία κατασκεύασε επίσης τα αντίστοιχα συστήματα εκπομπής και λήψης του επίγειου σταθμού.
Σύμφωνα με τα στοιχεία των ερευνητών, το ATLAS-1 υποστηρίζει σήμερα μετάδοση δεδομένων με ταχύτητα 1 Gbps, ενώ οι τεχνικές μετρήσεις δείχνουν περιθώρια για ταχύτητες έως 10 Gbps.
Ο πρώτος εντοπισμός του οπτικού σήματος πραγματοποιήθηκε ήδη κατά την πρώτη ενεργή διέλευση του δορυφόρου πάνω από τον Χολομώντα.
Μέχρι την τρίτη διέλευση, τα δύο συστήματα είχαν βαθμονομηθεί και μπορούσαν να λειτουργούν αυτόνομα, ακολουθώντας προκαθορισμένο πρόγραμμα.
Μέσα σε περίπου μία εβδομάδα η τεχνολογία πέρασε σε τακτική λειτουργία, πραγματοποιώντας δύο ζεύξεις ημερησίως, τόσο κατά τη διάρκεια της ημέρας όσο και τη νύχτα.
Η διαθεσιμότητα της σύνδεσης ξεπέρασε το 85% κατά τις κατάλληλες διελεύσεις, ενώ δοκιμές πραγματοποιήθηκαν με επιτυχία ακόμη και υπό μερική νέφωση.
Η ομάδα κατέγραψε επίσης επανασύνδεση του οπτικού σήματος σε λιγότερο από 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου, όταν η επικοινωνία διακοπτόταν προσωρινά.
Η συνεργασία δύο ελληνικών πανεπιστημίων
Ο ERMIS-3 είναι δορυφόρος τύπου 8U CubeSat, σχεδιασμένος και κατασκευασμένος από το Τμήμα Αεροδιαστημικής του Πανεπιστημίου Αθηνών.
Εκτοξεύθηκε στις 30 Μαρτίου 2026 μαζί με τους ERMIS-1 και ERMIS-2, στο πλαίσιο ελληνικού προγράμματος επίδειξης διαστημικών τεχνολογιών.
Ο οπτικός σταθμός HolOGS-1 στον Χολομώντα αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Θεωρητικής Μηχανικής και Αστροδυναμικής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.
Η ESA παρείχε τεχνική υποστήριξη και πραγματοποίησε δοκιμές περιβαλλοντικής αντοχής και οπτικής ευθυγράμμισης στις εγκαταστάσεις ESTEC της Ολλανδίας.
Στην προσπάθεια συμμετείχαν επίσης το Υπουργείο Ψηφιακής Διακυβέρνησης, το Ελληνικό Κέντρο Διαστήματος και η Astrolight.
Η αποστολή εντάσσεται στο Εθνικό Πρόγραμμα Μικροδορυφόρων, το οποίο υλοποιείται με την υποστήριξη της ESA.
Γιατί οι οπτικές επικοινωνίες έχουν ιδιαίτερη σημασία
Η χρήση λέιζερ μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον όγκο δεδομένων που μεταφέρεται από δορυφόρους παρατήρησης της Γης.
Οι σύγχρονοι αισθητήρες παράγουν τεράστια αρχεία εικόνων υψηλής ανάλυσης και υπερφασματικών δεδομένων, τα οποία πρέπει να αποστέλλονται γρήγορα σε επίγειους σταθμούς.
Οι οπτικές ζεύξεις προσφέρουν επίσης περιορισμένη διασπορά του σήματος και μικρότερη ευαισθησία σε παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων. Η στενή δέσμη καθιστά δυσκολότερη την υποκλοπή, χωρίς όμως να καταργεί την ανάγκη για κρυπτογράφηση και άλλες τεχνικές ασφαλείας.
Η τεχνολογία μπορεί μελλοντικά να χρησιμοποιηθεί σε δορυφορικά δίκτυα υψηλής χωρητικότητας, διαδορυφορικές συνδέσεις και εφαρμογές ασφαλών κυβερνητικών επικοινωνιών.
Ο ελληνικός σταθμός στον Χολομώντα
Η λειτουργία του HolOGS-1 δίνει στην Ελλάδα τη δυνατότητα να συμμετέχει πιο ενεργά στις ευρωπαϊκές εξελίξεις των οπτικών δορυφορικών επικοινωνιών.
Το επίτευγμα αποκτά πρόσθετη σημασία επειδή πραγματοποιήθηκε με έναν μικρό CubeSat και όχι με έναν μεγάλο τηλεπικοινωνιακό δορυφόρο, ο οποίος διαθέτει περισσότερους πόρους για την ευθυγράμμιση και τη σταθεροποίηση των συστημάτων του.
Η επιτυχής επικοινωνία του ERMIS-3 αποδεικνύει ότι προηγμένα οπτικά τερματικά μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά ακόμη και σε ιδιαίτερα περιορισμένες διαστημικές πλατφόρμες.
Για τα ελληνικά πανεπιστήμια, το αποτέλεσμα σημαίνει απόκτηση τεχνογνωσίας όχι μόνο στον σχεδιασμό δορυφόρων, αλλά και στη διαχείριση πραγματικών τηλεπικοινωνιακών συστημάτων σε τροχιά, δημιουργώντας νέες δυνατότητες συμμετοχής σε ευρωπαϊκές διαστημικές αποστολές.
