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Thales Alenia Space News
Thales Alenia Space e Hispasat sviluppano il primo sistema di distribuzione di chiavi quantistiche geostazionarie al mondo
La missione QKD-GEO utilizza la distribuzione di chiavi quantistiche per una sicurezza inviolabile, posizionando la Spagna nell'EuroQCI con finanziamenti dell'UE attraverso il PERTE Aeroespacial.
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©Thales Alenia Space_E.Briot
Thales Alenia Space, una joint venture tra Thales (67%) e Leonardo (33%), e Hispasat, l'operatore di servizi satellitari di Redeia, hanno annunciato l'avvio della fase di sviluppo, produzione, verifica e validazione del prototipo QKD-GEO, il sistema spagnolo di distribuzione di chiavi quantistiche per orbita geostazionaria. Con un budget di 103,5 milioni di euro, la missione QKD-GEO è un progetto avviato dalla Segreteria di Stato spagnola per le Telecomunicazioni e le Infrastrutture Digitali ed è finanziato dai fondi europei del Piano di Recupero, Trasformazione e Resilienza (PERTE Aeroespacial), il cui appalto è gestito dal CDTI spagnolo.
Un cambio di paradigma nelle comunicazioni sicure
L'avvento dei computer quantistici è in grado di fornire una potenza computazionale di molto superiore a quella dei computer tradizionali per problemi specifici, tra cui la scomposizione in fattori primi, che è alla base dell'attuale crittografia asimmetrica. Questo porterà a un cambiamento di paradigma nelle comunicazioni sicure, in quanto gli hacker con computer quantistici potranno decifrare le attuali crittografie in pochi secondi. È quindi essenziale sviluppare un sistema che consenta di inviare informazioni con le necessarie garanzie per le comunicazioni governative (sia civili che militari), per la gestione delle infrastrutture critiche e per i servizi di rilevanza economica, ambientale e tecnologica, oltre che per le grandi aziende. Questa tecnologia segna anche un primo passo verso un futuro internet quantistico, che rappresenterà un salto radicale nelle comunicazioni globali.
La distribuzione delle chiavi quantistiche attraverso un sistema di comunicazione ottico permette di confermare con certezza se le chiavi sono state intercettate, poiché l'integrità delle comunicazioni viene verificata continuamente grazie alle proprietà quantistiche dei fotoni. Oggi la tecnologia non consente di utilizzare connessioni in fibra ottica per le comunicazioni quantistiche per distanze superiori alle centinaia di chilometri. Tuttavia, l'uso di satelliti per la distribuzione di chiavi quantistiche permette di coprire grandi distanze, poiché l'attenuazione del segnale è minore nello spazio libero. In particolare, la copertura geostazionaria a 36.786 km di altitudine, a differenza di altre orbite, consente di stabilire comunicazioni tra interi continenti con un unico satellite, in modo continuo e senza che siano necessari complessi sistemi di tracciamento del segnale.
Un progetto globale dirompente e pioneristico
Della durata complessiva di 24 mesi, il progetto QKD-GEO comprende lo sviluppo dei vari componenti di un futuro sistema di distribuzione di chiavi quantistiche dall’orbita geostazionaria. In particolare, prevede lo sviluppo di un payload quantistico da ospitare su un satellite geostazionario e del relativo segmento di terra. Si tratta di un progetto globale dirompente e pionieristico, poiché attualmente non esiste al mondo un sistema di distribuzione di chiavi quantistiche che operi dall'orbita geostazionaria.
GEO-QKD ha completato con successo la fase iniziale di progettazione del sistema, durata quattro mesi, durante la quale è stata stabilita l'architettura del sistema e sono stati definiti i vari elementi del sistema. Il payload geostazionario è costituito da un telescopio ad alta precisione con il suo meccanismo di puntamento e di elettronica integrata, un generatore di numeri quantistici casuali, una sorgente di segnale di fotoni polarizzati, un radiofaro laser e un processore per la generazione delle chiavi e l'implementazione del protocollo di comunicazione. Il segmento di terra è costituito da stazioni ottiche dotate di telescopi per la ricezione dei fotoni trasmessi dallo spazio e il recupero delle chiavi, oltre a un centro operativo che organizza e controlla tutte le attività del sistema, assicurando il regolare funzionamento sia del segmento spaziale sia delle interazioni con gli utenti.
Il progetto prevede anche una campagna di test sul campo con un collegamento atmosferico di 140 km tra le isole di La Palma e Tenerife. Questi test consentiranno la validazione funzionale del segmento di terra e del payload quantistico in condizioni pienamente rappresentative, prima della sua implementazione in una missione operativa in orbita.
Thales Alenia Space guida dalla Spagna un grande consorzio industriale composto da aziende spagnole ed europee, tra cui Thales Alenia Space in Francia e Svizzera, e con la partecipazione di diversi enti specializzati nel campo delle comunicazioni quantistiche, come l'Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie (IAC), l'Università Politecnica di Madrid e l'Università di Vigo. Al contempo, Hispasat è responsabile della progettazione della missione geostazionaria e della definizione del piano commerciale, con il supporto di aziende come Banco de Santander, BBVA, Telefónica e Cellnex per analizzare casi d'uso reali con il settore bancario e gli operatori terrestri.
Contributo spagnolo per la sicurezza dello spazio europeo
A giugno 2019, la Commissione Europea ha annunciato la sua posizione a favore dell'Infrastruttura europea per le comunicazioni quantistiche (EuroQCI), che nei prossimi anni distribuirà i primi nodi per la comunicazione quantistica in diversi Paesi dell'Unione Europea. Questi nodi, che copriranno aree metropolitane, saranno collegati tra loro via satellite per garantirne la resilienza. A tal fine, IRIS2, il sistema di comunicazione satellitare sicuro promosso dalla Commissione, sviluppato da un consorzio con la partecipazione di Hispasat e per il quale Hispasat e Thales Alenia Space hanno contribuito allo studio preliminare, includerà queste connessioni satellitari EuroQCI tra le sue missioni. Il progetto QKD-GEO permetterà alla Spagna di configurare il suo principale contributo a queste iniziative europee nel settore spaziale.
Ismael López, CEO di Thales Alenia Space in Spagna, ha dichiarato: “La missione QKD-GEO rappresenta una grande sfida tecnologica che farà sì che l'industria spagnola sia all'avanguardia nelle comunicazioni quantistiche da orbita geostazionaria, una tecnologia pionieristica a livello globale. Ringraziamo CDTI e il nostro partner Hispasat per la fiducia accordataci nel porci alla guida questo ambizioso progetto”. A Thales Alenia Space crediamo fermamente in una tecnologia pronta a rivoluzionare la sicurezza delle comunicazioni nei prossimi anni”.
Miguel Ángel Panduro, CEO di Hispasat, ha dichiarato che “la distribuzione di chiavi quantistiche rappresenterà un cambiamento paradigmatico nelle comunicazioni sicure del futuro, dove lo spazio e i satelliti si configureranno come l'infrastruttura ideale per la loro trasmissione su lunghe distanze”. Per Hispasat è quindi fondamentale posizionarsi a livello internazionale in questo campo e, insieme ad altre aziende ed entità spagnole, contribuire a posizionare il nostro Paese come leader nella tecnologia quantistica.”
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Thales Alenia Space, una joint venture tra Thales (67%) e Leonardo (33%), e Hispasat, l'operatore di servizi satellitari di Redeia, hanno annunciato l'avvio della fase di sviluppo, produzione, verifica e validazione del prototipo QKD-GEO, il sistema spagnolo di distribuzione di chiavi quantistiche per orbita geostazionaria. Con un budget di 103,5 milioni di euro, la missione QKD-GEO è un progetto avviato dalla Segreteria di Stato spagnola per le Telecomunicazioni e le Infrastrutture Digitali ed è finanziato dai fondi europei del Piano di Recupero, Trasformazione e Resilienza (PERTE Aeroespacial), il cui appalto è gestito dal CDTI spagnolo.
Un cambio di paradigma nelle comunicazioni sicure
L'avvento dei computer quantistici è in grado di fornire una potenza computazionale di molto superiore a quella dei computer tradizionali per problemi specifici, tra cui la scomposizione in fattori primi, che è alla base dell'attuale crittografia asimmetrica. Questo porterà a un cambiamento di paradigma nelle comunicazioni sicure, in quanto gli hacker con computer quantistici potranno decifrare le attuali crittografie in pochi secondi. È quindi essenziale sviluppare un sistema che consenta di inviare informazioni con le necessarie garanzie per le comunicazioni governative (sia civili che militari), per la gestione delle infrastrutture critiche e per i servizi di rilevanza economica, ambientale e tecnologica, oltre che per le grandi aziende. Questa tecnologia segna anche un primo passo verso un futuro internet quantistico, che rappresenterà un salto radicale nelle comunicazioni globali.
La distribuzione delle chiavi quantistiche attraverso un sistema di comunicazione ottico permette di confermare con certezza se le chiavi sono state intercettate, poiché l'integrità delle comunicazioni viene verificata continuamente grazie alle proprietà quantistiche dei fotoni. Oggi la tecnologia non consente di utilizzare connessioni in fibra ottica per le comunicazioni quantistiche per distanze superiori alle centinaia di chilometri. Tuttavia, l'uso di satelliti per la distribuzione di chiavi quantistiche permette di coprire grandi distanze, poiché l'attenuazione del segnale è minore nello spazio libero. In particolare, la copertura geostazionaria a 36.786 km di altitudine, a differenza di altre orbite, consente di stabilire comunicazioni tra interi continenti con un unico satellite, in modo continuo e senza che siano necessari complessi sistemi di tracciamento del segnale.
Un progetto globale dirompente e pioneristico
Della durata complessiva di 24 mesi, il progetto QKD-GEO comprende lo sviluppo dei vari componenti di un futuro sistema di distribuzione di chiavi quantistiche dall’orbita geostazionaria. In particolare, prevede lo sviluppo di un payload quantistico da ospitare su un satellite geostazionario e del relativo segmento di terra. Si tratta di un progetto globale dirompente e pionieristico, poiché attualmente non esiste al mondo un sistema di distribuzione di chiavi quantistiche che operi dall'orbita geostazionaria.
GEO-QKD ha completato con successo la fase iniziale di progettazione del sistema, durata quattro mesi, durante la quale è stata stabilita l'architettura del sistema e sono stati definiti i vari elementi del sistema. Il payload geostazionario è costituito da un telescopio ad alta precisione con il suo meccanismo di puntamento e di elettronica integrata, un generatore di numeri quantistici casuali, una sorgente di segnale di fotoni polarizzati, un radiofaro laser e un processore per la generazione delle chiavi e l'implementazione del protocollo di comunicazione. Il segmento di terra è costituito da stazioni ottiche dotate di telescopi per la ricezione dei fotoni trasmessi dallo spazio e il recupero delle chiavi, oltre a un centro operativo che organizza e controlla tutte le attività del sistema, assicurando il regolare funzionamento sia del segmento spaziale sia delle interazioni con gli utenti.
Il progetto prevede anche una campagna di test sul campo con un collegamento atmosferico di 140 km tra le isole di La Palma e Tenerife. Questi test consentiranno la validazione funzionale del segmento di terra e del payload quantistico in condizioni pienamente rappresentative, prima della sua implementazione in una missione operativa in orbita.
Thales Alenia Space guida dalla Spagna un grande consorzio industriale composto da aziende spagnole ed europee, tra cui Thales Alenia Space in Francia e Svizzera, e con la partecipazione di diversi enti specializzati nel campo delle comunicazioni quantistiche, come l'Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie (IAC), l'Università Politecnica di Madrid e l'Università di Vigo. Al contempo, Hispasat è responsabile della progettazione della missione geostazionaria e della definizione del piano commerciale, con il supporto di aziende come Banco de Santander, BBVA, Telefónica e Cellnex per analizzare casi d'uso reali con il settore bancario e gli operatori terrestri.
Contributo spagnolo per la sicurezza dello spazio europeo
A giugno 2019, la Commissione Europea ha annunciato la sua posizione a favore dell'Infrastruttura europea per le comunicazioni quantistiche (EuroQCI), che nei prossimi anni distribuirà i primi nodi per la comunicazione quantistica in diversi Paesi dell'Unione Europea. Questi nodi, che copriranno aree metropolitane, saranno collegati tra loro via satellite per garantirne la resilienza. A tal fine, IRIS2, il sistema di comunicazione satellitare sicuro promosso dalla Commissione, sviluppato da un consorzio con la partecipazione di Hispasat e per il quale Hispasat e Thales Alenia Space hanno contribuito allo studio preliminare, includerà queste connessioni satellitari EuroQCI tra le sue missioni. Il progetto QKD-GEO permetterà alla Spagna di configurare il suo principale contributo a queste iniziative europee nel settore spaziale.
Ismael López, CEO di Thales Alenia Space in Spagna, ha dichiarato: “La missione QKD-GEO rappresenta una grande sfida tecnologica che farà sì che l'industria spagnola sia all'avanguardia nelle comunicazioni quantistiche da orbita geostazionaria, una tecnologia pionieristica a livello globale. Ringraziamo CDTI e il nostro partner Hispasat per la fiducia accordataci nel porci alla guida questo ambizioso progetto”. A Thales Alenia Space crediamo fermamente in una tecnologia pronta a rivoluzionare la sicurezza delle comunicazioni nei prossimi anni”.
Miguel Ángel Panduro, CEO di Hispasat, ha dichiarato che “la distribuzione di chiavi quantistiche rappresenterà un cambiamento paradigmatico nelle comunicazioni sicure del futuro, dove lo spazio e i satelliti si configureranno come l'infrastruttura ideale per la loro trasmissione su lunghe distanze”. Per Hispasat è quindi fondamentale posizionarsi a livello internazionale in questo campo e, insieme ad altre aziende ed entità spagnole, contribuire a posizionare il nostro Paese come leader nella tecnologia quantistica.”
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