Radio frontera
La familia Frontier Radio fue desarrollada por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (o APL) para producir productos de radio definida por software (SDR) que son de baja potencia, bajo costo y altamente confiables para misiones espaciales con presupuestos limitados sin comprometer la importancia. Diseñado para la generalidad, de modo que las radios se puedan utilizar en cualquier misión en la industria, los productos utilizan una arquitectura modular en su hardware, firmware y software. [1] Esto ahorra dinero a los patrocinadores y permite un desarrollo y prueba de firmware más rápidos. [2]
Desde que la idea se propuso por primera vez a la NASA, se han construido tres miembros de la familia: la radio de herencia, llamada Frontier Radio (FR), Frontier Radio Lite (FR Lite) y Frontier Radio Virtual Radio (FR VR).
La creación de la familia FR fue precedida por los transceptores construidos para las naves espaciales New Horizons , TIMED y CONTOUR , todos los cuales requerían transceptores livianos con bajo consumo de energía. [1] Estos transceptores tuvieron un éxito increíble; por ejemplo, el transceptor para New Horizons logró ahorrar 12 W de la potencia total de la misión y terminó siendo un habilitador de la misión. [2]Con base en lo que aprendieron de estas misiones, APL vio la oportunidad de construir una radio de uso general con un SWaP (tamaño, peso y potencia) aún más bajo como una plataforma de radio definida por software que puede utilizar cualquier organización aeroespacial. El uso de una plataforma SDR también les permitiría construir transceptores con capacidades de enlace de retorno de mayor velocidad de datos y mejor tolerancia a la radiación que las radios anteriores. [1] APL llevó la idea a la NASA, que aprobó nuevas investigaciones.
La primera iteración del FR para volar en una misión fue la versión del espacio cercano en la misión Van Allen Probes (VAP), utilizada debido a su alta tolerancia a la radiación y bajo SWaP. El transceptor seguía funcionando cinco años después, cuando VAP concluyó los últimos años de su misión. Una versión de espacio profundo del FR voló en la misión Parker Solar Probe (PSP) en 2018. Esta versión se modificó para la misión PSP mucho más larga con actualizaciones como mejoras de software para mejorar las velocidades de cuadro de enlace descendente , un transceptor apto para operar a una frecuencia más alta bandas como la banda X y Ka, y mejoras de hardware para aumentar la capacidad de procesamiento. [1]
Las misiones continuaron necesitando radios con capacidades SWaP aún más bajas y, a medida que las necesidades se diversificaron aún más, se desarrollaron misiones más pequeñas que no necesitaban todas las protecciones estrictas que prometió el FR. Esto alentó el desarrollo de Frontier Radio Lite, una radio mucho más pequeña para misiones de satélites pequeños con recursos limitados. El mayor cambio fue una reducción en las velocidades máximas de datos y la sensibilidad de la señal, logrando un menor consumo de energía, mientras que se sacrificó cierta tolerancia a la radiación para lograr un mejor SWaP. [2] A continuación aparece la Frontier Radio Virtual Radio, intermedia entre la FR y la FR Lite. Combina la naturaleza robusta y el poder de procesamiento de la radio original con un diseño reprogramable y una arquitectura más moderna utilizada por el FR Lite. [3]
Tras el lanzamiento de la misión New Horizons y su radio SWaP increíblemente bajo, la NASA financió más investigaciones sobre productos de radio altamente confiables y de bajo SWaP para futuras misiones de APL, esta vez utilizando plataformas definidas por software. La subvención condujo a la creación de la herencia Frontier Radio (FR), construida para aplicaciones en el espacio cercano y lejano y hasta ahora incomparable en capacidad, SWaP y tolerancia a la radiación.
