Entre lasers e latência: como está a ser desenvolvida a infraestrutura digital para o espaço

Do GPS aos telemóveis e semáforos, a vida na Terra depende cada vez mais das tecnologias em órbita terrestre. Para garantir que os aviões conseguem navegar em segurança, os carros se mantêm, em segurança, nas ruas e as pessoas de todo o mundo podem comunicar de forma fiável, os governos estão cada vez mais a virar a sua atenção para o espaço. Veja-se o caso dos Estados Unidos, por exemplo: sob a égide da Força Espacial dos Estados Unidos, as organizações públicas e privadas estão a trabalhar em conjunto para proteger os interesses da nação no espaço. O mesmo se aplica à União Europeia. Com o IRIS², a união planeia lançar 290 dos seus próprios satélites em órbita para garantir a sua independência digital. O governo alemão recém-eleito não é diferente, colocando o espaço no centro da política e dos negócios na sua mais recente estratégia espacial. E Portugal deu passos no sentido do reforço do seu posicionamento no setor espacial europeu com a atribuição, em 2025, da primeira licença de operação de um centro de lançamento espacial em território nacional no âmbito dos eixos de atuação da estratégia nacional para o espaço Portugal Espaço 2030.

Seja nos EUA, na Europa ou em qualquer outro lugar, tudo está a acontecer por um bom motivo. O espaço oferece oportunidades que valem milhares de milhões. De acordo com a McKinsey e o Fórum Económico Mundial, a economia baseada no espaço deverá crescer significativamente mais rápido do que o produto interno bruto global nos próximos anos e a uma taxa de 9% ao ano. Entre 2024 e 2035, as receitas irão aumentar de 630 mil milhões de dólares para 1,8 biliões de dólares, atingindo um tamanho semelhante ao da indústria de semicondutores. A impulsionar este desenvolvimento estão matérias-primas como a platina, o irídio e o cobalto, que tornam a mineração espacial atrativa. Em simultâneo, a órbita está a tornar-se num destino de viagem. Com a sua startup Blue Origin, o fundador da Amazon, Jeff Bezos, está a transportar turistas ao espaço.

Os satélites LEO reduzem o tempo de transmissão de dados

Sejam matérias-primas, turismo ou interesses nacionais – independentemente dos objetivos que a humanidade procura – a conectividade de alto desempenho para lá da estratosfera é a base de tudo. Falamos de uma conectividade, como a proporcionada pelos satélites em órbita baixa da Terra (LEO) por exemplo. Estes estão atualmente a superar os seus equivalentes geoestacionários em termos de tecnologia. Por quê? Como orbitam mais perto da Terra, os sinais chegam ao seu destino muito mais rapidamente. A vantagem: enquanto as transferências de dados através de satélites GEO em órbita alta demoram geralmente entre 400 e 700 milissegundos, nos satélites em órbita baixa da Terra este tempo é reduzido para apenas 20 a 50 milissegundos.

DE-CIX e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) otimizam o tráfego de dados LEO

Da internet de banda larga para áreas remotas até aos sistemas de ligações de retorno (backhaul) para comunicações móveis e conectividade edge (capacidade de processar dados mais perto de onde são gerados), aplicações como estas tornam possíveis as constelações LEO. Estas aplicações dependem de latência mínima. Para expandir os limites do que é tecnologicamente possível, a DE-CIX está atualmente a trabalhar com o Centro Aeroespacial Alemão em soluções inovadoras para otimizar ainda mais o tráfego de dados entre os satélites LEO e as estações terrestres. No âmbito do projeto OFELIAS da Agência Espacial Europeia, o trabalho visa desenvolver protocolos, algoritmos e procedimentos até julho de 2026 que controlem de forma inteligente a utilização da rede e, através disso, reduzir os problemas causados ​​pelos sombreamentos relacionados com o clima (fenómenos meteorológicos que bloqueam ou atenuam os sinais de luz ou rádio). Isto porque, tal como no projeto, as naves espaciais não estão ligadas por rádio, mas sim por laser, o que permite larguras de banda maiores e fluxos de informação mais rápidos. Mas ao mesmo tempo as transmissões ópticas são mais susceptíveis a perturbações atmosféricas. O nevoeiro, as nuvens e a chuva tornam os sinais mais lentos.

Comunicações móveis da Terra para a Lua e Marte

Proporcionar internet e conteúdos a zonas remotas, trocar dados mais rapidamente em qualquer parte do planeta e poder aceder à internet com o seu próprio smartphone, mesmo em aviões ou navios no mar: de acordo com a Deloitte, a economia relacionada com a tecnologia LEO deverá movimentar cerca de 312 mil milhões de dólares em 2035. Projetos como o OFELIAS, que ligam o céu e a Terra de forma mais inteligente, proporcionam uma base tecnológica inicial para tal. Uma base que se está a tornar cada vez mais a nova espinha dorsal digital para a humanidade, à medida que esta chega ao espaço como outros já estão a demonstrar. A Nokia instalou recentemente uma rede de comunicações móveis 4G/LTE na Lua. As futuras missões irão utilizar a rede para explorar o vizinho mais próximo da Terra. Por exemplo, os veículos e as bases poderão comunicar e trocar informações mais facilmente através do Sistema de Comunicações de Superfície Lunar da Nokia. O objetivo é descobrir como as comunicações móveis da Terra funcionam de forma fiável e eficiente noutros corpos celestes – com vista a futuros voos para Marte.

IA em órbita: O futuro dos data centers espaciais

Dos centros de dados e unidades edge à cloud para a inteligência artificial (IA) – o que hoje ainda soa a ficção científica está a tornar-se cada vez mais realidade. As experiências iniciais com satélites mostram como a IA já consegue analisar dados em órbita. Os futuros centros de dados espaciais podem ser alimentados pelo sol e arrefecidos pelas temperaturas extremamente baixas do vácuo espacial. As vantagens: custos operacionais significativamente mais baixos do que em terra e novas perspetivas para modelos de IA com elevado consumo de energia. Um estudo de viabilidade encomendado pela União Europeia prevê data centers de IA na órbita da Terra num futuro próximo. O objetivo é ter 1 GW de capacidade disponível até 2050. Em termos de potencial de mercado, os autores da Thales Alenia Space estimam vários milhares de milhões de euros até 2050.

Space-IX: Internet Exchange no espaço

Seja para satélites em órbita baixa da Terra, treino de IA em órbita ou o primeiro posto avançado da nossa espécie num corpo celeste estrangeiro, ligar uma infraestrutura como esta da forma mais eficiente possível requer internet rápida entre a Terra e o espaço. Tal como os Internet Exchanges (IXs) ligam e mantêm redes em terra, também têm o potencial de ligar redes no espaço. Com a Space-IX, a DE-CIX está a preparar-se para esse futuro e já está a construir o primeiro Internet Exchange para órbita. Onde quer que sejam criadas redes, a interligação irá acompanhar. A interligação inteligente dos satélites LEO é apenas o primeiro passo. A Space-IX irá satisfazer as necessidades dos utilizadores, aplicações e operadores de rede que desejam ligar-se entre si no espaço e com conteúdos, clouds e aplicações terrestres.

Mais do que economia: o verdadeiro valor de uma economia espacial interligada de forma inteligente

Da logística e os transportes à alimentação e à defesa, estas são algumas das indústrias que, de acordo com o Fórum Económico Mundial e a McKinsey, deverão beneficiar mais com o crescimento da economia espacial na próxima década. No entanto, os autores também acreditam que o verdadeiro valor das oportunidades oferecidas pelo espaço vai muito para além dos interesses puramente comerciais como por exemplo a monitorização das alterações climáticas, deteção de desastres, coordenação de esforços de ajuda, aumento da prosperidade e garante de uma participação social. Embora os primeiros satélites interligados de forma inteligente sejam apenas um pequeno passo para os humanos, representam um salto gigantesco para a infraestrutura digital de que a humanidade necessita na sua viagem para o cosmos.

Ivo Ivanov é CEO da DE-CIX e Presidente do Conselho Executivo do DE-CIX Group AG desde 2022. Anteriormente, Ivanov foi Chief Operating Officer da DE-CIX e também responsável pelos negócios internacionais da operadora de internet Exchange enquanto CEO da DE-CIX International. Ivanov tem mais de 20 anos de experiência em aspetos jurídicos e regulamentares da indústria da internet.