en un artículo no revisado por pares que ha publicado en el sitio web de su laboratorio, Humphreys afirma haber proporcionado la caracterización más completa de las señales de Starlink hasta la fecha. Esta información, dice, es el primer paso hacia el desarrollo de una nueva tecnología de navegación global que operaría independientemente del GPS o sus equivalentes europeos, rusos y chinos.
“La señal del sistema Starlink es un secreto muy bien guardado”, dice Humphreys. “Incluso en nuestras primeras discusiones, cuando SpaceX estaba siendo más cooperativo, no nos revelaron nada de la estructura de la señal. Tuvimos que empezar desde cero, construyendo básicamente un pequeño radiotelescopio para escuchar sus señales”.
Para iniciar el proyecto, UT Austin adquirió una terminal Starlink y la usó para transmitir videos de tenis de alta definición de Rafael Nadal desde YouTube, las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Esto proporcionó una fuente constante de señales Starlink que una antena cercana separada podría escuchar.
Humphreys se dio cuenta rápidamente de que Starlink se basa en una tecnología llamada multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM). OFDM es un método eficiente para codificar transmisiones digitales, desarrollado originalmente en Bell Labs en la década de 1960 y ahora se usa en Wi-Fi y 5G. “OFDM está de moda”, dice Mark Psiaki, experto en GPS y profesor aeroespacial en Virginia Tech. “Es una forma de empaquetar la mayor cantidad de bits por segundo en un ancho de banda dado”.
Los investigadores de UT Austin no intentaron descifrar el cifrado de Starlink ni acceder a ningún dato de usuario proveniente de los satélites. En cambio, buscaron secuencias de sincronización: señales repetitivas y predecibles emitidas por los satélites en órbita para ayudar a los receptores a coordinarse con ellos. Humphreys no solo encontró tales secuencias, sino que “nos sorprendió gratamente encontrar que [had] más secuencias de sincronización de las estrictamente necesarias”, dice.
Cada secuencia también contiene pistas sobre la distancia y la velocidad del satélite. Con los satélites Starlink transmitiendo alrededor de cuatro secuencias cada milisegundo, “eso es maravilloso para el uso dual de su sistema de posicionamiento”, dice Humphreys.
Si el receptor terrestre tiene una buena idea de los movimientos de los satélites, que SpaceX comparte en línea para reducir el riesgo de colisiones orbitales, puede usar la regularidad de las secuencias para determinar de qué satélite provienen y luego calcular la distancia a ese satélite. . Al repetir este proceso para múltiples satélites, un receptor puede ubicarse a sí mismo dentro de unos 30 metros, dice Humphreys.