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Comunicazioni laser satellitari

07.12.2022

Con l'aiuto di un nuovo satellite, sviluppato dagli ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT), è stato stabilito un nuovo record per la trasmissione di dati tra i satelliti e la Terra. Il sistema di trasmissione a infrarossi terabit TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) utilizzava i laser per trasferire enormi quantità di dati a velocità fino a 100 gigabit al secondo (Gbps).

Questa velocità dati è molto più veloce della maggior parte delle connessioni cielo-terra. Ad esempio, l'Internet satellitare Starlink di SpaceX offre ai clienti premium velocità fino a 500 Mbps. E la velocità di trasferimento dati tra la Terra e la Stazione Spaziale Internazionale raggiunge circa 600 Mbps. Questo rende il sistema TBIRD 200 volte più veloce.

La principale differenza del nuovo sistema è il metodo di trasmissione dei dati. Mentre la maggior parte dei satelliti comunica con le stazioni terrestri utilizzando le onde radio, il sistema TBIRD utilizza la luce laser. Può trasferire 1000 volte più dati in una sessione. Tuttavia, anche i laser hanno i loro svantaggi. Un raggio laser è molto più stretto di un'onda radio e quindi richiede una corrispondenza di posizione più precisa tra trasmettitore e ricevitore. Inoltre, la luce potrebbe essere distorta dall'atmosfera, nel qual caso i dati potrebbero andare perduti.

È con lo scopo di risolvere questi problemi che è stato sviluppato il sistema TBIRD. Il satellite contiene tre componenti principali già pronti: un modem ottico ad alta velocità, un amplificatore di segnale ottico e un dispositivo di memorizzazione.

Tutto questo è contenuto in un contenitore delle dimensioni di una scatola da scarpe. Per risolvere il problema della perdita di dati, un team di ingegneri ha sviluppato una nuova versione del cosiddetto protocollo ARQ (Automatic Repeat Request). Questo protocollo consente al ricevitore della stazione di terra di notificare al trasmettitore determinati pacchetti di dati (frame) che il trasmettitore ha perso in modo che il satellite possa facilmente ritrasmetterli.

Per quanto riguarda l'allineamento con la corrispondenza della posizione, il sistema non utilizza ganci speciali per allineare i raggi laser. Viene fornito uno speciale sistema di segnalazione di errore che allinea l'intero satellite in modo che il raggio sia chiaramente puntato sul ricevitore. Secondo i rappresentanti del team di sviluppo, ciò consente l'utilizzo di componenti ottici più piccoli nel sistema.

"Se il segnale scompare, possiamo ritrasmettere i dati, ma se la ritrasmissione è inefficiente, cioè se passiamo tutto il tempo a inviare ritrasmissioni invece di trasmettere nuovi dati, possiamo perdere molta larghezza di banda", ha affermato Kurt Schiller, TBIRD "Nel nostro protocollo ARQ, il ricevitore informa quali frame ha ricevuto correttamente, quindi sa quali frame devono essere ritrasmessi."

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

Principale fattore di rischio per la dipendenza dal gioco d'azzardo 07.05.2024

I giochi per computer stanno diventando una forma di intrattenimento sempre più popolare tra gli adolescenti, ma il rischio associato di dipendenza dal gioco rimane un problema significativo. Gli scienziati americani hanno condotto uno studio per determinare i principali fattori che contribuiscono a questa dipendenza e offrire raccomandazioni per prevenirla. Nel corso di sei anni, 385 adolescenti sono stati seguiti per scoprire quali fattori potessero predisporli alla dipendenza dal gioco d'azzardo. I risultati hanno mostrato che il 90% dei partecipanti allo studio non era a rischio di dipendenza, mentre il 10% è diventato dipendente dal gioco d'azzardo. Si è scoperto che il fattore chiave nell’insorgenza della dipendenza dal gioco d’azzardo è un basso livello di comportamento prosociale. Gli adolescenti con un basso livello di comportamento prosociale non mostrano interesse per l’aiuto e il sostegno degli altri, il che può portare ad una perdita di contatto con il mondo reale e ad una dipendenza sempre più profonda dalla realtà virtuale offerta dai giochi per computer. Sulla base di questi risultati, gli scienziati ... >>

Il rumore del traffico ritarda la crescita dei pulcini 06.05.2024

I suoni che ci circondano nelle città moderne stanno diventando sempre più penetranti. Tuttavia, poche persone pensano a come questo rumore influisce sul mondo animale, in particolare su creature così delicate come i pulcini che non si sono ancora schiusi dalle uova. Recenti ricerche stanno facendo luce su questo problema, indicando gravi conseguenze per il loro sviluppo e la loro sopravvivenza. Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione dei pulcini di zebra Diamondback al rumore del traffico può causare gravi interruzioni al loro sviluppo. Gli esperimenti hanno dimostrato che l’inquinamento acustico può ritardare significativamente la schiusa e che i pulcini che emergono devono affrontare una serie di problemi che promuovono la salute. I ricercatori hanno anche scoperto che gli effetti negativi dell’inquinamento acustico si estendono anche agli uccelli adulti. Le ridotte possibilità di riproduzione e la diminuzione della fertilità indicano gli effetti a lungo termine che il rumore del traffico ha sulla fauna selvatica. I risultati dello studio ne evidenziano la necessità ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Il colore degli occhi più raro rivelato 02.07.2023

Circa 10 mila anni fa, tutte le persone sulla Terra avevano la stessa tonalità di occhi: il marrone. Tuttavia, a causa dei cambiamenti genetici, una persona moderna ha diverse opzioni per il colore degli occhi: marrone, blu e verde. E il verde è il più raro.

Secondo l'American Academy of Ophthalmology (AAO), solo il 2% della popolazione ha gli occhi verdi, rendendolo il più raro. Il 79% delle persone sul pianeta ha gli occhi marroni, mentre il resto ha gli occhi azzurri. Gli oftalmologi spiegano che il colore degli occhi è determinato dalla presenza di melanina, che colora anche i capelli e la pelle.

"Le persone con gli occhi marroni hanno una quantità significativa di melanina nell'iride, mentre le persone con gli occhi azzurri ne hanno molto meno", afferma l'oftalmologo e MD Yuna Rapoport.

A causa delle diverse quantità di melanina, il colore degli occhi può variare dall'azzurro al marrone scuro, mentre il verde è nel mezzo in termini di contenuto di melanina.

Gli oftalmologi notano che lo spessore dell'iride influisce anche sul colore degli occhi. Ad esempio, se una persona ha un basso contenuto di melanina e un guscio sottile, gli occhi avranno una tinta blu o grigia. I medici hanno anche spiegato perché alcune persone sviluppano gli occhi viola. In determinate condizioni, l'ambiente riflette la luce con una certa angolazione, il che può dare temporaneamente agli occhi azzurri una sfumatura viola.

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