Ces satellites orbitent autour de la Terre à des altitudes pouvant atteindre 2 000 km. L’objectif à long terme est de créer des liaisons fonctionnant à 10 Gbit/s.

Les photodiodes à avalanche (APD) Phlux Noiseless InGaAs™ sont au cœur du projet. Utilisées comme capteurs infrarouges dans les récepteurs FSOC, elles devraient offrir une sensibilité supérieure de 6 dBm à celle des APD InGaAs traditionnelles fonctionnant à 1550 nm. Elles peuvent ainsi détecter des niveaux de signal beaucoup plus faibles, permettant des liaisons plus rapides et à plus large bande passante avec une faible latence. Elles garantissent également des performances soutenues sur de plus longues périodes, l'intégrité de la liaison étant maintenue sur un angle plus large lors du passage du satellite.

L'un des principaux défis techniques auxquels est confronté le FSOC réside dans la diffraction des signaux infrarouges utilisés pour la transmission des données lors de leur passage à travers la troposphère, la couche atmosphérique la plus proche de la Terre. Les variations de température, d'humidité et de turbulence atmosphérique entraînent des fluctuations de l'intensité et de l'angle d'incidence du signal infrarouge. Il en résulte un décalage du faisceau sur la zone du détecteur, ce qui limite les performances. Ce problème est en cours de résolution grâce au développement d'une photodiode à avalanche (APD) de grande surface et haute sensibilité, permettant d'obtenir une zone de réception plus large.

Le module détecteur résistant aux radiations développé dans le cadre de ce projet a d'autres applications potentielles, telles que la surveillance des débris spatiaux, la détection des gaz à effet de serre et la navigation spatiale.

Ben White, directeur général de Phlux Technology, a déclaré : « Ce projet témoigne de la valeur de notre technologie APD brevetée, développée à l’Université de Sheffield. Grâce à une sensibilité plus décuplée par rapport aux dispositifs traditionnels, nous fournissons le composant essentiel qui rend possibles d’autres avancées technologiques. Les liaisons FSOC hautes performances en sont un parfait exemple, et c’est un plaisir de collaborer avec des organisations aussi prestigieuses que l’ESA et Airbus Defence and Space. ».

Ludovic Blarre, responsable de la feuille de route des communications optiques chez Airbus Space Systems, a déclaré : « La disponibilité de photodiodes à avalanche (APD) de 1 550 nm pour les communications optiques, avec des sensibilités proches de celles des amplificateurs à fibre optique à faible bruit, pourrait révolutionner le développement de terminaux laser et de stations terrestres économiques. Ceci facilitera le développement rapide des communications optiques par satellite pour les applications directes au sol et les liaisons satellite-satellite avec des débits de données inférieurs à 10 Gbit/s. Notre équipe est ravie de collaborer avec Phlux Technology et l’Université de Sheffield pour atteindre cet objectif et réaliser des tests d’irradiation avec leur technologie APD brevetée. ».

Le professeur Chee Hing Tan, de l'université de Sheffield, a commenté : « Il s'agit d'un projet très exigeant et passionnant qui permettra à notre équipe d'étendre notre technologie brevetée à une nouvelle application prometteuse dans le domaine des systèmes de stockage d'énergie par satellite (FSOC). En collaboration avec l'ESA, nous espérons mettre au point une technologie révolutionnaire qui accélérera l'adoption des FSOC, du satellite au sol. ».


Selon le cabinet d'analyse Allied Market Research, le marché des FSOC devrait atteindre 4,8 milliards de dollars d'ici 2031, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 31,3 %, alors que la demande en bande passante dépasse les capacités des systèmes de radiofréquences.