A technological achievement for Tel Aviv University: In less than two years, the university has launched three satellites into space. The third satellite, TAU SAT-3, was launched into space yesterday by a SpaceX  Falcon 9 rocket from Cape Canaveral Spaceport in Florida. According to the researchers, the TAU SAT-3 satellite, developed at the Center for Nanosatellites at Tel Aviv University's Faculty of Engineering, constitutes a scientific breakthrough and is intended to pave the way for a demonstration of optical and quantum communication from space using tiny satellites.

TAU SAT-3, a satellite only 20 cm. in size, was launched to an altitude of 550 km. and it is expected to orbit the Earth for about five years. For the first time, it is carrying batteries made in Israel, by Epsilor, that will provide it with energy for its entire life in orbit. The satellite is designed to perform a number of scientific assignments, the main one being to communicate with the new and advanced optical ground station, built on the roof of the Shenkar physics building. This is the first time in Israel, and one of the very few times in the world, when an optical ground station will succeed in locking, tracking and collecting data from a tiny satellite that, when observed from Earth, is even smaller than the size of a single pixel! The researchers state that the meaning of all this technologically is that in the future it will be possible to build miniaturized systems for optical communications, and the cost of building them and launching them into space is much smaller than that of large satellites. In addition, the satellite will conduct experiments with satellite communications, at very fast rates and in scenarios where the communication channel is disrupted.

Quantum encryption and recovery of lost data

TAU SAT-3 is the third satellite launched by Tel Aviv University in less than two years and is the result of research and development by the Center for Nanosatellites at the Faculty of Engineering, in collaboration with the University’s Center for Quantum Science and Technology. The satellite carries an optical device that will help perform a unique communication experiment. Prof. Meir Ariel, head of the Center for Nanosatellites at Tel Aviv University, explains: "When the satellite passes over Israel, the device will illuminate, at different wavelengths, so that the telescope at the optical ground station will detect the tiny flash and be able to lock onto it and track it. The satellite will communicate back with Earth simultaneously through optical communications and radio communications. But when the optical device is pointed at the optical ground station, the antenna will point in a different direction. Therefore, a significant part of the information may be lost. The innovation in this project is the ability of the communication systems installed on the satellite and at the ground station to recover the lost information in real time using sophisticated signal processing algorithms developed by Tel Aviv University." 
 
The experiment that will be conducted is important in securing information using quantum encryption, as explained by Prof. Yaron Oz, head of the Center for Quantum Science and Technology at Tel Aviv University and former rector of the university: "The principles of quantum mechanics enable a completely secure encryption method. As soon as a hostile party tries to eavesdrop on the broadcast message, the message dissipates, and the attempted eavesdropping can be known. This is in contrast to encryption using conventional methods, which is exposed to eavesdropping and without knowledge of the existence of an eavesdropper. Indeed, the subject of robust quantum communication is now at the forefront of research. Governments and giant entities around the world are currently in a race to achieve quantum encryption capabilities, especially in light of the ability of quantum computers to crack the encryption algorithms in use today. This is a tremendous effort, both scientifically and technologically and also budgetarily." 
 
Prof. Oz emphasizes that quantum communication is very sensitive to the medium through which it is transmitted, for example through optical fibers or transmission through the atmosphere. Therefore, the researchers hope that using TAU SAT-3, they will be able, for the first time, to communicate between the optical ground station and the satellite. "This will greatly advance us on the path to the scientific goal of demonstrating reliable quantum communication," adds Prof. Oz. 
 

Watch the launch:

There are many Tel Aviv University faculty members who are partners in the satellite project and the ground station, including Prof. Ofer Amrani, who served as Head of Research in the project, Head of the Femto-Nano Research Laboratory, Prof. Haim Suchovsky, as well as doctoral students and students engaged in research and development of satellite systems: Dr. Dolev Bashi, Idan Finkelstein, Michael Zukran, Ofir Cohen, David Greenberg, Barak Levy, Alon Haramati, On Rengingad, Ofir Yaffe, Shahar Morag, Ori Dagan,  Elad Sagi and Orly Blumberg.

إنجاز تكنولوجي لجامعة تل أبيب: في أقل من عامين، أطلقت الجامعة ثلاثة أقمار صناعية إلى الفضاء. تم إطلاق القمر الصناعي الثالث TAU-SAT3 إلى الفضاء أمس باستخدام منصة الإطلاق فلاكون 9 التابعة لشركة سبيس اكس، من ميناء كيب كانافيرال الفضائي في فلوريدا. وفقا للباحثين، فإن القمر الصناعي TAU-SAT3، الذي تم تطويره في مركز الأقمار الصناعية النانوية في كلية الهندسة بجامعة تل أبيب، هو اختراق علمي ويهدف إلى تمهيد الطريق لعرض الاتصالات البصرية والكمية من الفضاء باستخدام الأقمار الصناعية الصغيرة. 

تم إطلاق TAU-SAT3، وهو قمر صناعي يبلغ طوله 20 سم فقط، على ارتفاع 550 كم ومن المتوقع أن يدور حول الأرض لمدة خمس سنوات تقريبا. إنه يحمل بطاريات إبسيلون صناعة اسرائيلية لأول مرة ، والتي ستقوده طوال حياته في المدار. تم تصميم القمر الصناعي للقيام بعدد من المهام العلمية، أهمها التواصل مع المحطة الأرضية البصرية الحديثة المبنية على سطح مبنى شنكار للفيزياء. هذه هي المرة الأولى في إسرائيل، وواحدة من المرات القليلة في العالم ، التي ستتمكن فيها محطة أرضية بصرية من قفل وتتبع وجمع البيانات من قمر صناعي صغير حجمه ، كما لوحظ من الأرض ، أصغر من بكسل واحد! لاحظ الباحثون أن هذا يعني من الناحية التكنولوجية أنه سيكون من الممكن في المستقبل بناء أنظمة مصغرة للاتصالات البصرية التي تكلف أقل بكثير لبنائها وإطلاقها في الفضاء من الأقمار الصناعية الكبيرة. كما سيقوم القمر الصناعي بإجراء تجارب في الاتصال عبر الأقمار الصناعية بمعدلات سريعة جدًا وفي السيناريوهات التي تتعطل فيها قناة الاتصال عبر الأقمار الصناعية. 

التشفير الكمي واستعادة المعلومات المفقودة

TAU-SAT3 هو القمر الصناعي الثالث الذي تطلقه جامعة تل أبيب في أقل من عامين، وهو نتيجة بحث وتطوير قام به مركز الأقمار الصناعية النانوية في كلية الهندسة بالتعاون مع مركز علوم وتكنولوجيا الكم في الجامعة . يحمل القمر الصناعي جهازا بصريا يساعد في إجراء تجربة اتصالات فريدة. يُوضح البروفيسور مئير أريئيل، رئيس مركز الهياكل النانوية في جامعة تل أبيب: "عندما يمر القمر الصناعي فوق إسرائيل، سيضيء الجهاز بأطوال موجية مختلفة بحيث يكتشف التلسكوب في المحطة الأرضية البصرية الفلاش الصغير ويكون قادرا على قفله وتتبعه. سيتواصل القمر الصناعي مع الأرض في نفس الوقت عن طريق الاتصالات البصرية واتصالات الموجات الراديوية. لكن عندما يتم توجيه الجهاز البصري إلى المحطة الأرضية البصرية، سيشير الهوائي في اتجاه مختلف. ولذلك، قد يتم فقدان جزء كبير من المعلومات.  يتمثل الإبتكار في هذا المشروع في قدرة أنظمة الاتصالات المثبتة على القمر الصناعي والمحطة الأرضية على استعادة المعلومات المفقودة في الوقت الفعلي باستخدام خوارزميات معالجة الإشارات المتطورة التي طورتها جامعة تل أبيب". 
 

إن التجربة التي أجريت مهمة في تأمين المعلومات من خلال التشفير الكمي، كما أوضح البروفيسور يارون عوز، رئيس مركز علوم وتكنولوجيا الكم في جامعة تل أبيب ورئيس الجامعة السابق: "إن مبادئ ميكانيكا الكم تمكن من تأمين المعلومات بشكل كامل طريقة تشفير آمنة. بمجرد أن يحاول كيان معاد التنصت على رسالة البث، تتبدد الرسالة ويمكن معرفة محاولة التنصت. هذا على النقيض من التشفير بالطرق التقليدية التي تتعرض للتنصت ودون معرفة وجود التنصت. في الواقع، أصبحت قضية الاتصال الكمي القوي الآن في طليعة الأبحاث. تتسابق اليوم الحكومات والهيئات العملاقة حول العالم للحصول على قدرات التشفير الكمي، وذلك أساسًا على ضوء قدرات أجهزة الكمبيوتر الكمومية على كسر خوارزميات التشفير المستخدمة اليوم. هذا جهد هائل، سواء من الناحية العلمية أو التكنولوجية أو المالية". 
 
يؤكد البروفيسور عوز أن الاتصال الكمي حساس للغاية للوسط الذي ينتقل فيه، على سبيل المثال من خلال الألياف الضوئية أو الإرسال عبر الغلاف الجوي. لذلك يأمل الباحثون أن يتمكنوا باستخدام TAU-SAT3 من التواصل لأول مرة بين المحطة الأرضية البصرية والقمر الصناعي. يضيف البروفيسور عوز: "سيؤدي هذا إلى تقدمنا ​​بشكل كبير على الطريق نحو الهدف العلمي المتمثل في إظهار الاتصال الكمي الموثوق به". 
 

شاهدوا الإطلاق:

لمشروع القمر الصناعي والمحطة الأرضية شركاء كثر في هيئة التدريس في جامعة تل أبيب، منهم البروفيسور عوفر عمراني الذي عمل كباحث رئيسي في المشروع، ورئيس مختبر أبحاث الفيمتو نانو البروفيسور حاييم سوشوفسكي، وكذلك طلاب الدكتوراه والطلاب الذين شاركوا في البحث وتطوير أنظمة الأقمار الصناعية: د. دوليف باشي، عيدان فينكلشتين، ميخايل تسوكران، أوفير كوهين، دافيد جرينبرغ، باراك ليفي، ألون هرماتي، أون رانجينجد، أوفير يافي، شاحار مورغ، أوري داغان، إيلعاد ساغي، وأورلي بلومبرغ.

BeetleSat, the Israeli satellite startup formerly known as NSLComm, today announced the successful launch of its second nanosatellite from Cape Canaveral, Florida, aboard SpaceX's Falcon9 rocket. Now in sun-synchronous orbit (SSO) at an altitude of 550 km, the NSLSat-2 nanosatellite will supply BeetleSat's public sector customers satellite communication services in storage and very high output. Today's launch is another step in the company's strategy to become one of the world's leading satellite service operators by creating a Low Earth Orbit (LEO) constellation. The cluster of satellites is designed to enable secure and cost-effective cellular and internet communication anywhere on the planet.

Watch the launch:

In 2019, the company, with the supported of the Israel Space Agency at the Ministry of Innovation, Science and Technology, launched the NSLSat-1 communications satellite aboard a Soyuz rocket. The satellite provided 1.5 gigabits per second, compared to 20 megabits for satellites of the same size. The relative advantage in the performance level of the data transfer rate, which is equal to that of a much larger satellite, is provided mainly by the antenna deployed in space. The satellite launched today, weighing about 9 kg, already transmits data at speeds of up to 2 gigabits per second (Gbps). This is therefore another stage in the proof of concept, as part of a plan to launch an entire constellation of hundreds of satellites, which will provide cellular and internet services with global coverage on Ka-Band frequencies to commercial and government satellite operators, cellular networks and internet service providers.
 
"Today's successful launch will provide important communication services to one of our public sector customers," said BeetleSat President Patricio Northland. "It marks a significant step in our mission to become a leading LEO constellation operator, providing the highest quality and most cost-effective satellite-based communications services. We are excited to explore new insights from the data that we will gather from this mission."

أعلنت شركة BeetleSat، وهي شركة فضائية إسرائيلية ناشئة كانت تُعرَف سابقاَ باسم NSLComm، اليوم عن الإطلاق الناجح لقمرها النانوي الثاني من كيب كانافيرال، فلوريدا، على متن صاروخ فالكون 9 من سبيس إكس. في مدار الشمس المتزامن (SSO) على ارتفاع 550 كم، سيوفر الآن القمر الصناعي النانوي NSLSat-2 لعملاء BeetleSat من القطاع العام خدمات تخزين وخدمات اتصالات عبر الأقمار الصناعية عالية الإنتاجية. يعد إطلاق اليوم خطوة أخرى في استراتيجية الشركة لتصبح واحدة من الشركات الرائدة في العالم في تشغيل خدمات الأقمار الصناعية من خلال إنشاء كوكبة ذات مدار أرضي منخفض (LEO). تم تصميم مجموعة الأقمار الصناعية لتمكين اتصالات الهاتف المحمول والإنترنت الآمنة وميسورة التكلفة في أي مكان على وجه الأرض.

شاهدوا الإطلاق:

في عام 2019، أطلقت الشركة المدعومة من وكالة الفضاء الإسرائيلية في وزارة الابتكار والعلوم والتكنولوجيا قمر الاتصالات NSLSat-1 على منصة الإطلاق سويوز. قدم القمر الصناعي 1.5 جيجابت في الثانية، مقارنة بـ 20 ميغابت للأقمار الصناعية من نفس الحجم. يتم توفير الميزة النسبية في مستوى أداء معدل نقل البيانات، والتي يمكن مقارنتها بقمر صناعي أكبر بكثير، بشكل أساسي من خلال الهوائي المنتشر في الفضاء. وينقل القمر الصناعي الذي تم إطلاقه اليوم، والذي يبلغ وزنه حوالي 9 كجم، البيانات بسرعة تصل إلى 2 جيجابت في الثانية. بالتالي فإن هذه خطوة أخرى في إثبات الجدوى، كجزء من خطة لإطلاق كوكبة كاملة يبلغ عددها مئات الأقمار الصناعية، والتي ستوفر خدمات الهاتف الخلوي والإنترنت بتغطية عالمية بترددات Ka-Band لمشغلي الأقمار الصناعية التجارية والحكومية والشبكات الخلوية ومقدمي خدمات الإنترنت. 
 
قال باتريسيو نورثلاند، رئيس BeetleSat: "إن الإطلاق الناجح اليوم سَيُوفِر خدمات اتصالات مهمة لأحد عملائنا في القطاع العام". "إنه يمثل خطوة مهمة في مهمتنا لنصبح مشغلًا رائدًا لكوكبة LEO التي تقدم خدمات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية بأعلى جودة وفعالية من حيث التكلفة. نحن متحمسون لاستكشاف رؤى جديدة من البيانات التي سنجمعها من هذه المهمة."

The last launch of 2022 is that of a blue-and-white, Israeli, satellite: On the morning of Friday, December 30, at 9:38 Israel time, a SpaceX Falcon 9 rocket took off from Vandenberg Air Force Base, California , carrying the advanced Earth Resources Observation Satellite C-3,  or EROS C-3 for short. The satellite was developed by IAI and Elbit for the Israeli company  ImageSat International – and it is expected to provide color images with unprecedented resolution to private customers.  

A record for SpaceX, a record for Israel

Friday's launch was the 61st (!) launch of the Falcon 9 in 2022 – equalling the Soviet Union’s historic record, when it launched its R-7 61 times during 1980. The Falcon 9 released the Israeli satellite into low Earth orbit about 15 minutes after it left the atmosphere.
 
While communications satellites are usually launched in the direction of the Earth's rotation on its axis – in order to use the Earth's momentum and thus save fuel on launch – observation satellites are usually launched in a retrograde orbit, in order to photograph the same spot at the same time every pass. The Falcon 9 launched EROS-C3 in a retrograde orbit, similar to the Israeli Horizon satellites.
 
The EROS-C3, which is estimated to cost $186 million, weighs 300 kg and has a multispectral camera (which can separate colors) manufactured by Elbit. This is a new Israeli record: the first blue-and-white color observation satellite. The satellite can photograph any point on Earth at a resolution of up to 30 cm in black and white or up to 60 cm in color.

Encrypted cloud computing technologies

The first satellite from the Eros family, EROS-A, was launched in 2000 and retired in 2006. The fleet currently has EROS-B, EROS-C1 and EROS C2 satellites active – so that the new satellite will complete a cast of four of some of the most sophisticated satellites in the world. According to foreign sources, Israel's EROS satellites were used in the past by countries like India – and even provided news organizations with images of the war in Afghanistan. Thanks to encrypted cloud computing technologies, ImageSat intends to offer EROS-C3 satellite services to countries and business customers around the world. 

IAI’s control center has announced that the satellite has already begun to transmit data back to Earth. In the near future, the task force will test and calibrate the satellite’s various systems before it officially enters active service.

آخر إطلاق لعام 2022 هو قمر صناعي أزرق وأبيض: صباح يوم الجمعة 30 ديسمبر/ كانون الأول، عند الساعة 9:38 بتوقيت إسرائيل، أقلعت منصة إطلاق من نوع فلاكون 9 التابعة لشركة سبيس اكس من قاعدة فاندبرغ الجوية في كاليفورنيا، حاملة معها القمر الصناعي المتقدم  Earth Resources Observation Satellite C-3، باختصار EROS C-3 تم تطوير القمر الصناعي بواسطة ايمجيسات انترناشيونال (ImageSat International)- ومن المتوقع أن يوفر صورا ملونة بدقة غير مسبوقة للعملاء من القطاع الخاص.  
  

رقم قياسي لسبيس اكس،  رقم قياسي لإسرائيل

كان إطلاق يوم الجمعة هو الإطلاق الـ- 61 (!) لصاروخ فالكون 9 في عام 2022، وهو ما يطابق الرقم القياسي التاريخي للاتحاد السوفيتي، الذي أطلق صاروخه R-7،   61 مرة خلال عام 1980. أطلق فالكون 9 القمر الصناعي الإسرائيلي في مدار أرضي منخفض بعد حوالي 15 دقيقة من مغادرته الغلاف الجوي.
 
بينما يتم إطلاق أقمار الاتصالات عادة باتجاه دوران الأرض على محورها- من أجل استخدام زخم الأرض وبالتالي توفير الوقود في الإطلاق-  يتم إطلاق أقمار المراقبة عادة في مدار عكسي(رجعي)، لالتقاط صور لنفس النقطة في نفس الوقت في كل مرة. أطلق فالكون 9، EROS-C3 في مدار رجعي (retrograde)، على غرار الأقمار الصناعية الاسرائيلية الأفق. 
 
EROS-C3، التي تقدر تكلفته بـ 186 مليون دولار، يزن 300 كغم ولديه كاميرا متعددة الأطياف (يمكنها فصل الألوان) من صُنع إلبيت. وهذا رقم قياسي إسرائيلي جديد: أول قمر صناعي للمراقبة الملونة بصناعة أزرق أبيض. يُمكن للقمر الصناعي تصوير أي نقطة على الأرض بدقة تصل إلى 30 سم بالأبيض والأسود أو حتى 60 سم ملونة. 

تقنيات الحوسبة السحابية المشفرة

تم إطلاق أول قمر صناعي من عائلة ايروس، EROS-A، في عام 2000 وتقاعد في عام 2006. يَشغُل الأسطول الآن أقمار EROS-B, EROS-C1 و-EROS C2- لذا فإن القمر الصناعي الجديد يُكمل رباعي الزوايا لأقمار المراقبة الأكثر تطوراً في العالم. وفقاً لمصادر أجنبية، استُخدِمَت أقمار EROS الإسرائيلية في الماضي من قِبل دُول مثل الهند – بل وزودت المؤسسات الإخبارية بصور من الحرب في أفغانستان. بفضل تقنيات الحوسبة السحابية المشفرة، تعتزم إيماجيسات تقديم خدمات الأقمار الصناعية EROS-C3 للبلدان والعملاء من رجال الأعمال في جميع أنحاء العالم. 
 
أعلن مركز التحكم في المعهد أن القمر الصناعي قد بدأ بالفعل في نقل البيانات إلى الأرض. في الأيام المقبلة، سيقوم فريق البعثة باختبار ومعايرة أنظمة الأقمار الصناعية المختلفة قبل الدخول رسميا في الخدمة.