Οπτικοί σταθμοί εδάφους: πώς ο Χολομώντας και ο Χελμός «μιλούν» με laser στους δορυφόρους

Δύο φορές την ημέρα, ένας ελληνικός νανοδορυφόρος περνά πάνω από τη Χαλκιδική και «ρίχνει» τα δεδομένα του με laser σε ένα τηλεσκόπιο στον Χολομώντα, με ταχύτητα 1 Gbps. Σύμφωνα με ανακοίνωση της λιθουανικής εταιρείας Astrolight, του ΕΚΠΑ και του ΑΠΘ στις 8 Οκτωβρίου 2026, ο ERMIS-3 έπιασε τον σταθμό ήδη από το πρώτο του πέρασμα και μέσα σε μία εβδομάδα οι λήψεις έγιναν ρουτίνα. Είναι η πιο καθαρή απόδειξη μέχρι σήμερα ότι η Ελλάδα δεν φτιάχνει μόνο δορυφόρους. Φτιάχνει και τους οπτικούς σταθμούς εδάφους που τους ακούνε.

Τι είναι ένας οπτικός σταθμός εδάφους

Από την εποχή του Sputnik, οι δορυφόροι μιλούν με τη Γη με ραδιοκύματα. Ένας οπτικός σταθμός εδάφους (optical ground station) κάνει το ίδιο με φως: ένα τηλεσκόπιο στέλνει προς τον δορυφόρο μια δέσμη-οδηγό, το λεγόμενο beacon, ο δορυφόρος «κλειδώνει» πάνω της και απαντά με τη δική του δέσμη laser, που κουβαλά τα δεδομένα.

Το κέρδος είναι η ταχύτητα. Σύμφωνα με την ESA, οι οπτικές ζεύξεις υπόσχονται 10 έως 100 φορές μεγαλύτερους ρυθμούς δεδομένων από τα σημερινά ραδιοσυστήματα. Η δέσμη είναι επίσης πολύ στενή, άρα δύσκολα υποκλέπτεται ή παρεμβάλλεται, κάτι που ενδιαφέρει όσους σχεδιάζουν ασφαλείς κυβερνητικές επικοινωνίες.

Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα που κανένα laser δεν λύνει: τα σύννεφα. Μια συννεφιασμένη νύχτα κόβει τη ζεύξη. Γι’ αυτό ένας μόνο σταθμός δεν αρκεί. Χρειάζεται δίκτυο σταθμών σε διαφορετικά σημεία, ώστε όταν κλείνει ο ουρανός στον έναν, να είναι καθαρός στον άλλον.

Αυτό ακριβώς χτίζει η Ελλάδα με το πρόγραμμα GreekObs2OGS. Με προϋπολογισμό 8 εκατομμυρίων ευρώ από το Ταμείο Ανάκαμψης, το Υπουργείο Ψηφιακής Διακυβέρνησης, μέσω της Γενικής Γραμματείας Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων και του Ελληνικού Κέντρου Διαστήματος, μετατρέπει τρία υπάρχοντα αστεροσκοπεία σε σταθμούς εδάφους: τον Χολομώντα, τον Χελμό και τον Σκίνακα.

Χολομώντας: από φοιτητικό τηλεσκόπιο σε κόμβο laser

Η ιστορία ξεκινά το 2000 στη Χαλκιδική, κοντά στον Ταξιάρχη. Ο καθηγητής του ΑΠΘ Γιάννης Σειραδάκης και ο συνάδελφός του Σταύρος Αυγολούπης έστησαν εκεί ένα απλό τηλεσκόπιο σε οικίσκο που κυλούσε πάνω σε ράγες. Για χρόνια ήταν εκπαιδευτικός σταθμός για φοιτητές Φυσικής. Οι μετρήσεις τους όμως έδειξαν κάτι που δεν περίμενε κανείς από ένα βουνό της Χαλκιδικής: ουρανό εξαιρετικής ποιότητας.

Το 2021 η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος επέλεξε τον σταθμό για το πιλοτικό της πρόγραμμα «Fibre in the sky», που δοκιμάζει τηλεπικοινωνίες υψηλής ταχύτητας με laser. Από τότε ο Χολομώντας αλλάζει χαρακτήρα. Εκτός από τις δορυφορικές επικοινωνίες, στους στόχους του σταθμού είναι η παρακολούθηση δορυφόρων σε τροχιά και αστεροειδών που πλησιάζουν τη Γη.

Στις 18 Μαΐου 2026, η ESA και το Υπουργείο Ψηφιακής Διακυβέρνησης ανακοίνωσαν ότι ο οπτικός σταθμός εδάφους του Χολομώντα (ανοίγει σε νέα καρτέλα) ολοκληρώθηκε και μπήκε σε λειτουργία. Η Astrolight εγκατέστησε beacon laser 808 νανομέτρων και οπτικό δέκτη που, σύμφωνα με την ESA, λαμβάνει δεδομένα με έως 2,5 Gbps. Η ίδια εταιρεία έφτιαξε και τα τερματικά laser ATLAS-1 που πετούν στους δορυφόρους, οπότε οι δύο άκρες της ζεύξης σχεδιάστηκαν να δουλεύουν μαζί.

Οι πελάτες του σταθμού είναι δύο. Ο PeakSat, ο νανοδορυφόρος που σχεδίασαν και κατασκεύασαν προπτυχιακοί φοιτητές του ΑΠΘ, και ο ERMIS-3 του προγράμματος που συντονίζει το ΕΚΠΑ. Και οι δύο εκτοξεύτηκαν στις 30 Μαρτίου 2026 με την αποστολή Transporter-16 της SpaceX.

Η δυσκολία φαίνεται στους αριθμούς. Ένας δορυφόρος στα 500 χιλιόμετρα κινείται με περίπου 7 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο και μένει ορατός από τον σταθμό για λίγα λεπτά σε κάθε πέρασμα. Μέσα σε αυτό το παράθυρο το τηλεσκόπιο πρέπει να τον εντοπίσει, να τον ακολουθεί και να κρατά πάνω του μια δέσμη φωτός. Σύμφωνα με την Astrolight, στις δοκιμές με τον ERMIS-3 η ζεύξη ήταν διαθέσιμη πάνω από το 85% του χρόνου όταν ο δορυφόρος βρισκόταν ψηλότερα από 15 μοίρες στον ορίζοντα, και όταν κοβόταν, αποκαθίστατο σε λιγότερο από 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Χελμός: το τηλεσκόπιο που έπιασε σήμα από 265 εκατ. χιλιόμετρα

Στην κορυφή Νεραϊδόραχη του Χελμού, σε υψόμετρο 2.340 μέτρων, βρίσκεται ο Αρίσταρχος του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών. Με κάτοπτρο 2,3 μέτρων, κατασκευασμένο από την Carl Zeiss, λειτουργεί πλήρως από το 2007 και είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο των Βαλκανίων. Η περιοχή είναι από τις πιο σκοτεινές της Ελλάδας, χωρίς φωτορύπανση από μεγάλες πόλεις.

Ο Χελμός μπήκε στις οπτικές επικοινωνίες πριν από τον Χολομώντα. Το 2020 η ESA επέλεξε τον Αρίσταρχο ως τον πρώτο σταθμό εδάφους του προγράμματος ScyLight, και τον Ιούλιο του 2021 εγκαταστάθηκε ο εξοπλισμός της. Από τις 26 Ιουνίου έως τις 2 Ιουλίου 2022 το τηλεσκόπιο αντάλλαξε σήματα laser με τον ευρωπαϊκό τηλεπικοινωνιακό δορυφόρο Alphasat, σε απόσταση περίπου 37.000 χιλιομέτρων.

Η μεγάλη στιγμή ήρθε στις 7 Ιουλίου 2025. Το τηλεσκόπιο του Κρυονερίου στην Κορινθία έστειλε beacon προς το σκάφος Psyche της NASA και ο Αρίσταρχος έπιασε την απάντηση από απόσταση περίπου 265 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Η ESA τη χαρακτήρισε την πρώτη ευρωπαϊκή οπτική ζεύξη με το βαθύ διάστημα. Για να γίνει αντιληπτή η κλίμακα, το Psyche ήταν περίπου 7.000 φορές πιο μακριά από τον Alphasat.

Στο ελληνικό δίκτυο ο Χελμός έχει δικό του ρόλο. Στόχος του προγράμματος ERMIS είναι λήψεις δεδομένων με 1 Gbps από τους δορυφόρους του προς τον οπτικό σταθμό του Χελμού, ενώ το Αστεροσκοπείο προορίζεται να γίνει ελληνικός κόμβος του ευρωπαϊκού δικτύου κβαντικών επικοινωνιών EuroQCI.

Σκίνακας και Χίος: γιατί η Ελλάδα χτίζει δίκτυο

Ο τρίτος σταθμός βρίσκεται στην Κρήτη, στην κορυφή Σκίνακα του Ψηλορείτη, σε υψόμετρο 1.750 μέτρων. Το αστεροσκοπείο το λειτουργούν από κοινού το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ, και είναι από τις πιο παραγωγικές ερευνητικές υποδομές αστρονομίας στη χώρα. Το κύριο τηλεσκόπιό του, 1,3 μέτρων, λειτουργεί από το 1995, και τα τελευταία δύο χρόνια προστέθηκαν δύο νέα ρομποτικά τηλεσκόπια, ενός μέτρου τον Νοέμβριο του 2024 και 1,2 μέτρων τον Ιούνιο του 2026.

Το δίκτυο μάλλον δεν θα σταματήσει στους τρεις σταθμούς. Τον Ιούλιο του 2026 η ESA και το Εθνικό Αστεροσκοπείο επέκτειναν τη συνεργασία τους έως το τέλος του 2028 και ανακοίνωσαν σχέδια για τέταρτο σταθμό στη Χίο, με έμφαση σε ναυτιλιακές εφαρμογές και σε μελλοντικά πειράματα επικοινωνίας με τη Σελήνη.

Η γεωγραφία εδώ δεν είναι λεπτομέρεια. Χαλκιδική, Πελοπόννησος, Κρήτη και Χίος απέχουν εκατοντάδες χιλιόμετρα μεταξύ τους και συχνά έχουν διαφορετικό καιρό την ίδια νύχτα. Όσο περισσότερα τα σημεία, τόσο πιο πιθανό είναι κάθε πέρασμα δορυφόρου να βρει κάπου καθαρό ουρανό, και αυτό είναι που κάνει μια σειρά από πειράματα αξιόπιστη υποδομή.

Τι μένει να αποδειχθεί για τους ελληνικούς σταθμούς εδάφους

Τα αποτελέσματα του ERMIS-3 δείχνουν ότι η τεχνολογία δουλεύει, αλλά ακόμη μιλάμε για επίδειξη. Μέχρι τις αρχές Οκτωβρίου 2026 δεν είχαν ανακοινωθεί δημόσια αποτελέσματα για τη ζεύξη του PeakSat με τον Χολομώντα ούτε για ζεύξεις των ERMIS με τον Χελμό, ενώ για τον Σκίνακα δεν έχει ανακοινωθεί ακόμη ολοκλήρωση της αναβάθμισης. Το επόμενο βήμα είναι οι σταθμοί να δουλέψουν συντονισμένα, ως ένα δίκτυο. Ο καθηγητής του ΑΠΘ Κλεομένης Τσιγάνης έχει πει ότι ο Χολομώντας πλησιάζει στο να γίνει «διεθνώς αναγνωρισμένος κόμβος οπτικών επικοινωνιών».

Τα τηλεσκόπια αυτά χτίστηκαν για να μελετούν αστέρια και γαλαξίες. Σήμερα τα ίδια βουνά της Χαλκιδικής, της Αχαΐας και της Κρήτης γίνονται η ελληνική άκρη ενός ευρωπαϊκού δικτύου που θα μεταφέρει δεδομένα με φως, και αυτή τη φορά η Ελλάδα δεν συμμετέχει απλώς ως φιλοξενούμενη. 🔭