Científicos del CONICET y la CNEA desarrollan tecnologías de punta en el campo de las telecomunicaciones

Las telecomunicaciones están presentes en la mayoría de las áreas de la vida cotidiana: en el acceso a la información, el trabajo, las relaciones con familiares y amigos, las formas de entretenimiento, entre otras múltiples actividades. En este sentido, los desarrollos de sistemas de transmisión, recepción y procesamiento de la información son una parte fundamental de los cambios tecnológicos actuales y de los que vendrán en el futuro. Es que el desarrollo de las telecomunicaciones impacta también en áreas como la ciencia, la educación, la salud, la justicia y la seguridad, además de generar nuevas oportunidades de negocios y emprendimientos vinculados a la producción de bienes y servicios. Así, estos desarrollos contribuyen a resolver diversas problemáticas sociales y generan cambios en los modos de vida.

El investigador del CONICET y la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) Pablo Costanzo Caso dirige actualmente el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones de la Comisión Nacional de Energía Atómica, donde se desarrollan sistemas y dispositivos de telecomunicaciones. Los investigadores, profesionales y becarios trabajan en investigación aplicada sobre tres ejes fundamentales: la electrónica, radiofrecuencia y microondas; el procesamiento de señales; y la fotónica o tecnologías asociadas al manejo de la luz.

“El mundo de hoy es un mundo esencialmente digital: lo que vemos, las herramientas que tenemos, las aplicaciones que usamos y lo que hacemos cotidianamente está fuertemente influenciado por las nuevas tecnologías y herramientas que aparecen, como la Inteligencia Artificial. Nosotros, los profesionales de las telecomunicaciones, nos enfocamos a partir de nuestro conocimiento en generar soluciones y dar soporte tecnológico a todas estas herramientas y aplicaciones que nos sorprenden día tras día”, expresa Costanzo Caso, quien también es docente de Ingeniería en Telecomunicaciones en el Instituto Balseiro (IB, UNCUYO-CNEA).

Desarrollo satelital y red de fibra óptica: de la Patagonia a la India

El grupo de trabajo comenzó a formarse hace 10 años y durante ese camino se destacan diversos desarrollos, ya sea porque involucraron a instituciones importantes del medio socio-productivo, por el desafío técnico que implicaron, por su impacto científico, o por haber generado interés gubernamental, social o económico.

Una de las experiencias más destacada fue el desarrollo de una estación terrena satelital, que fue motivo de una cooperación internacional entre la Agencia India de Investigación Espacial (ISRO), la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), la empresa india Kepler Aerospace y el laboratorio de la CNEA dirigido por Costanzo Caso, integrado por varios investigadores y becarios del CONICET.

Esta estación terrena permitió el seguimiento y el telecomando de un nanosatélite lanzado desde India, que pertenecía a ese país y a Bután. La etapa temprana del lanzamiento, llamada Fase de Lanzamiento y Órbita Temprana (LEOP, por sus siglas en inglés), es la más crítica para la misión porque requiere el control de movimiento del satélite hasta posicionarlo en la órbita definitiva: “Desarrollamos y pusimos en marcha un sistema que incluye el transmisor, el receptor, las antenas y las etapas de amplificadores correspondientes. También se desarrolló el control electrónico y mecánico para hacer el seguimiento y apuntamiento de las antenas al satélite cuando el mismo pasaba 3 o 4 veces al día por el cielo de Bariloche. En esos momentos teníamos que recibir señales y transmitirle los comandos al satélite. Es decir, implementamos una antena móvil que sigue al satélite mientras da la vuelta alrededor de la tierra, en esta zona en la que lo veíamos nosotros”, explica el especialista y agrega: “Fue todo un éxito y la estación terrena un punto clave para que esto suceda. Ya nos contactaron para repetir esta experiencia con un nuevo satélite que está actualmente en desarrollo”, indica el investigador.

Los científicos del equipo también ejecutaron proyectos de relevancia tecnológica para el desarrollo regional en la Patagonia, como el diseño técnico de la Red Troncal Multiservicio de la Provincia de Río Negro, una red de transporte óptico de alta capacidad que inicialmente comunica todas las localidades del valle de esa provincia, con una extensión cercana a los 300 km. El proyecto que estuvo gestionado por la empresa ALTEC S.E. y se complementa con la Red Federal de Fibra Óptica (REFEFO) de ARSAT, “tiene un impacto importante en las posibilidades de conectividad que brinda a ciudades e instituciones conectadas con internet y servicios de primera calidad, es directo a las empresas que quieran establecerse en la región porque se ofrecen más alternativas de servicios y además, tiene impacto social y estatal. Por ejemplo, permite tener aulas virtuales para educación, hospitales de mejor calidad con capacidad de conectarse con otros centros de referencia nacional ubicados en distintas provincias”, afirma Costanzo Caso.

Asimismo, considera que existe un gran interés por parte de empresas en estos desarrollos tecnológicos, así como en el aporte de conocimientos científicos que generan las investigaciones del equipo, y resalta, en este sentido, los trabajos en cooperación con Silverloom, la sede argentina de Skyloom (una empresa de telecomunicaciones espaciales que ofrece servicios de transporte de datos con tecnología óptica). “Trabajamos en un sistema de comunicación óptico satelital. Hoy el espectro electromagnético está saturado y no hay más bandas de frecuencias para comunicar entre la tierra y los satélites. Por lo tanto, hay que buscar alternativas y pasar del espectro de radiofrecuencias, que es el que habitualmente usan los satélites, a una región del espectro óptico, es decir, a frecuencias miles de veces mayores” indica el científico. En las redes de satélites de órbita baja, estos se comunican entre ellos pero presentan una dificultad para descargar mucho volumen de información a tierra. Esto se debe al poco tiempo de visibilidad que tienen con una estación terrena fija. Para resolver esa problemática, en este proyecto se propuso y se emuló en el laboratorio una solución que consiste en hacer un enlace óptico de 40 mil kilómetros de distancia, en el cual los satélites de órbita baja se comunican con un satélite de órbita alta, denominado GEO (Órbita Geoestacionaria Ecuatorial), el cual recolecta la información de la red de satélites y tiene visibilidad las 24 horas con la tierra para poder descargarla”, señala Costanzo Caso.

Otros desarrollos

Costanzo Caso resalta que su laboratorio cuenta con un hito a nivel nacional: haber diseñado e implementado íntegramente, con conocimientos, tecnología y recursos humanos propios, la transmisión óptica coherente de 128 gigabits por segundo de información (el equivalente a 128 mil millones de pulsos por segundo) en una única portadora óptica con modulación DP-QPSK (modulación en fase y en cuadratura con doble polarización), sobre un enlace de 100 km de fibra óptica amplificado ópticamente. Esa capacidad de transmisión y recuperación de información sin pérdidas, podría abastecer simultáneamente a más de 12 mil usuarios de internet dedicados y posiciona experimentalmente al equipo de trabajo al nivel de grupos de los países avanzados en la temática. “Trabajamos desde lo más mínimo, como la puesta en funcionamiento de los equipos, componentes y subsistemas, y la manera de controlarlos de manera centralizada y remota -posibilitando la ejecución de los experimentos que requieren varios días de mediciones ininterrumpidas- hasta las cuestiones más sofisticadas de procesamiento de señales, electrónica de alta velocidad y física de los componentes utilizados. Mi rol es, como responsable del grupo, coordinar esas actividades y garantizar objetivos tanto académicos o científicos, como tecnológicos y de transferencia al sector productivo”, sostiene Costanzo Caso.

El investigador señala que “apostar al desarrollo tecnológico y la vinculación es muy propicio en este ambiente, ya que hay mucha investigación, tecnólogos, equipamiento e infraestructura, y eso es un plus que tiene el Centro Atómico Bariloche. Facilita mucho trabajar en proyectos tecnológicos de alto nivel, ya que se está rodeado de grupos que hacen tecnología desde donde han surgido proyectos y desarrollos muy importantes”.

Desde el Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones también tienen vínculos con la Fundación Fulgor, con quienes actualmente trabajan en tecnologías de conversores analógico-digital y digital-analógico de prestaciones requeridas en comunicaciones ópticas comerciales de altísima capacidad; y con EMTECH S.A., para el desarrollo de circuitos fotónicos integrados con aplicaciones en sistemas de manejo autónomo asistido por LIDAR (sigla en inglés para RADAR óptico).

“Las telecomunicaciones son estratégicas para un país soberano como el nuestro, además de ser el precursor y facilitador tecnológico de nuevas ideas y desafíos para el futuro. Es importante fomentar tanto la formación de recursos humanos altamente especializados como la creación y el establecimiento de empresas de base tecnológica nacionales, que puedan sostenerse y competir en este ecosistema de las telecomunicaciones”, concluye Costanzo Caso.