En el sector del New Space, la eficiencia energética es un factor crítico. El envío de satélites al espacio impone severas limitaciones de tamaño, peso y, sobre todo, energía. Cada vatio consumido por los sistemas electrónicos a bordo debe ser generado por paneles solares y almacenado en baterías. La tecnología fotónica emerge como una solución para superar las limitaciones de la electrónica tradicional, permitiendo procesar información mediante luz (fotones) en lugar de electrones. Esto minimiza el consumo de potencia y, en su versión integrada, reduce también el tamaño y el peso, requisitos vitales donde cada gramo y cada milivatio cuentan.
Gradiant trabaja en todas las etapas del desarrollo de soluciones fotónicas, desde algoritmos de procesamiento de señal hasta el diseño de componentes, chips y sistemas, incluyendo el encapsulado y la validación experimental. Estas tecnologías y su papel en el futuro del sector espacial serán temas centrales en New Space España 2026.
La fotónica aplicada al procesamiento de señal ofrece ventajas significativas frente a la electrónica tradicional en velocidad, consumo y miniaturización. Permite realizar operaciones de filtrado, multiplexado y manipulación de señales con alta precisión, desarrollando arquitecturas más compactas y eficientes. Además, posibilita trasladar más funciones de procesado al propio sistema fotónico, reduciendo la dependencia de etapas electrónicas de alto consumo y habilitando capacidades avanzadas de procesamiento en tiempo real a bordo de la plataforma.
Estas capacidades combinan una elevada capacidad de cómputo con un consumo reducido, especialmente relevante para satélites y plataformas con energía limitada. Permite reducir la cantidad de información a transmitir y facilita respuestas más rápidas, traduciéndose en plataformas más compactas y eficientes, menor consumo y mayor capacidad de procesamiento en tiempo real. Para la sociedad, esto puede contribuir a aplicaciones como la monitorización del cambio climático, la detección de incendios o desastres naturales y comunicaciones globales más eficientes.
Las redes neuronales fotónicas, que utilizan la luz para procesar información, son un ejemplo concreto. En Gradiant, se trabaja en sistemas que operan con consumos de 1 a 10 milivatios, frente a 1 vatio en sistemas convencionales, acercando capacidades de inteligencia artificial a plataformas con recursos energéticos limitados. Se desarrollan arquitecturas fotónicas para inteligencia artificial embarcada, diseñadas para aplicaciones espaciales, considerando la resistencia a la radiación, fiabilidad y vida útil.
En el procesado fotónico de señales de radiofrecuencia, se trabaja en la cancelación analógica de auto-interferencias en sistemas full-duplex (STAR), permitiendo transmitir y recibir simultáneamente en la misma frecuencia. La implementación fotónica aborda anchos de banda más amplios con menor consumo, clave para la demanda de conectividad en el espacio. El objetivo es trasladar más funciones de procesado al dominio fotónico, reduciendo la información a enviar a tierra y habilitando el procesado en Edge y en tiempo real.
La próxima frontera es la fotónica autónoma, buscando reducir radicalmente el consumo energético y aumentar la autonomía de los sistemas. La tecnología de Gradiant permite capturar y reciclar energía residual para alimentar los circuitos de control, reduciendo la necesidad de fuentes externas. El resultado son dispositivos capaces de operar de forma autónoma, prolongando la vida útil de las misiones espaciales y permitiendo que satélites más pequeños asuman funciones antes requeridas por plataformas mayores.
