A Terra acaba de receber uma mensagem transmitida por laser de uma distância de 16 milhões de quilômetros

Um experimento no espaço profundo a bordo da espaçonave Psyche da NASA acaba de enviar pela primeira vez uma mensagem de laser à Terra a partir de uma distância da Lua, um feito que pode mudar a forma como a espaçonave se comunica.

Na demonstração mais distante deste tipo de comunicação óptica, a Deep Space Optical Communications (DSOC) emitiu um laser infravermelho próximo codificado com dados de teste a partir da sua localização a cerca de 16 milhões de quilómetros (10 milhões de milhas) de distância – cerca de 40 vezes mais longe. Mais longe da Lua do que da Terra – até o Telescópio Hale no Observatório Palomar da Caltech, na Califórnia.

DSOC é uma demonstração de tecnologia de dois anos em Psyche enquanto se dirige ao seu alvo principal, o asteróide Psyche. A demonstração alcançou a “primeira luz” em 14 de novembro, de acordo com o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, que gerencia ambas as missões, graças a uma manobra incrivelmente precisa que viu o transceptor laser travar no poderoso farol laser uplink do JPL no Observatório da Table Mountain. Isso permitiu que o transceptor do DSOC apontasse seu laser de downlink para o Observatório Caltech, a 130 quilômetros (100 milhas) de distância.

“Alcançar a primeira luz é um dos muitos marcos importantes para o DSOC nos próximos meses, abrindo caminho para comunicações com taxas de dados mais altas, capazes de enviar informações científicas, imagens de alta definição e streaming de vídeo para apoiar o próximo salto gigante da humanidade: o envio de humanos”, disse Trudy Curtis, Diretora de Promoção de Tecnologia na sede da NASA, em coletiva de imprensa: “To Mars”. declaração.

A comunicação óptica foi usada para enviar mensagens Da órbita da Terra antes, mas esta é a maior distância até agora com lasers. Num feixe de laser, o feixe de fótons se move na mesma direção e com o mesmo comprimento de onda. As comunicações a laser podem transmitir grandes quantidades de dados a velocidades sem precedentes, empacotando os dados nas oscilações dessas ondas de luz e codificando um sinal óptico que pode transmitir mensagens a um receptor através de raios infravermelhos (invisíveis para os humanos).

A NASA normalmente usa ondas de rádio para se comunicar com missões mais distantes da Lua, ambas usando ondas eletromagnéticas para transmitir dados, mas a vantagem dos lasers é que mais dados podem ser compactados em ondas mais compactas. Segundo a NASA, a demonstração da tecnologia DSOC visa demonstrar taxas de transmissão 10 a 100 vezes maiores que os melhores sistemas de radiocomunicação atuais.

Permitir a transmissão de mais dados permitirá que futuras missões transportem instrumentos científicos de maior resolução, bem como comunicações mais rápidas em potenciais missões no espaço profundo – por exemplo, transmissão de vídeo ao vivo a partir da superfície de Marte.

“A comunicação óptica é uma bênção para cientistas e pesquisadores que sempre querem mais de suas missões espaciais e permitirá a exploração humana do espaço profundo”, disse o Dr. Jason Mitchell, diretor da Divisão de Comunicações Avançadas e Tecnologias de Navegação do Programa de Comunicações e Astronáutica da NASA. . . “Mais dados significam mais descobertas.”

No entanto, existem alguns desafios que precisam ser testados primeiro. Quanto mais longe a conexão óptica precisa percorrer, mais difícil ela se torna, pois requer extrema precisão para direcionar o feixe de laser. Além disso, o sinal dos fótons ficará mais fraco, demorando mais para chegar ao seu destino, criando, em última análise, atrasos na comunicação.

Durante o teste de 14 de novembro, os fótons demoraram cerca de 50 segundos para viajar de Psyche até a Terra. Quando Psyche atingir a sua maior distância, demorará cerca de 20 minutos a recuar, tempo suficiente para que a Terra e a nave espacial se movam, pelo que os lasers de ambas terão de se adaptar a esta mudança de posição.

Até agora, a demonstração tecnológica recorde tem sido um enorme sucesso. “[The] “O teste foi o primeiro a integrar totalmente os ativos de transponder de solo e de voo, exigindo que as equipes de operações DSOC e Psyche trabalhassem lado a lado”, disse Meera Srinivasan, líder de operações DSOC no JPL. “Foi um grande desafio e temos muito trabalho a fazer, mas em pouco tempo conseguimos enviar, receber e descriptografar alguns dados.”

Ou como disse Abi Biswas, tecnólogo de projetos DSOC no JPL: “[We] Eles foram capazes de trocar “pedaços de luz” de e para o espaço profundo. A troca de pedaços de luz de e para o espaço profundo pode ser uma mudança futura na forma como nos comunicamos na exploração espacial.