A Terra recebe uma mensagem enviada por laser de 16 milhões de quilômetros de distância

A Terra recebeu recentemente uma mensagem transmitida por laser a uma distância de 16 milhões de quilômetros.

O experimento no espaço profundo a bordo da espaçonave Psyche da NASA acaba de enviar pela primeira vez uma mensagem via laser para a Terra de muito além da Lua, uma conquista que pode transformar a forma como a espaçonave se comunica com o espaço.

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

O DSOC é uma demonstração de tecnologia de dois anos que viaja a bordo do Psyche a caminho de seu alvo principal, o asteróide Psyche. A demonstração alcançou sua “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 fez com que seu transceptor laser se conectasse ao poderoso farol de uplink do JPL. Observatório da Table Mountain, permitindo que o transceptor DSOC aponte seu laser downlink para o observatório da Caltech a 130 quilômetros (100 milhas) de distância.

“Alcançar a primeira luz é um dos muitos marcos críticos do DSOC nos próximos meses, abrindo caminho para comunicações com taxas de dados mais altas, capazes de fornecer informações científicas, imagens de alta definição e streaming de vídeo em apoio ao próximo grande salto da humanidade: enviar humanos para Marte”, disse Trudy Kortes, diretora de Demonstrações Tecnológicas da sede da NASA, em comunicado.

As comunicações ópticas já foram usadas para enviar mensagens da órbita da Terra, mas esta é a maior distância já alcançada com feixes de laser. Num feixe de laser, o feixe de fótons se move na mesma direção e com o mesmo comprimento de onda. A comunicação a laser pode transmitir grandes quantidades de dados a velocidades sem precedentes, agrupando-os nas oscilações dessas ondas de luz, codificando um sinal óptico que pode transportar mensagens para um receptor através de raios infravermelhos (invisíveis para os humanos).

A NASA costuma usar ondas de rádio para se comunicar com missões além da Lua, e ambas usam ondas eletromagnéticas para transmitir dados, mas a vantagem dos lasers é que muito mais dados podem ser compactados em ondas muito mais compactas. Segundo a NASA, a demonstração da tecnologia DSOC pretende mostrar velocidades de transmissão entre 10 e 100 vezes mais rápidas do que os atuais sistemas de comunicação por rádio.

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

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

No entanto, existem alguns desafios que precisam ser tentados primeiro. Quanto maior a distância que a comunicação óptica deve percorrer, mais difícil ela se torna, pois é necessária uma precisão milimétrica para mirar o feixe de laser. Além disso, o sinal do fóton ficará mais fraco e demorará mais para chegar ao seu destino, criando eventualmente atrasos na comunicação.

Durante o teste de 14 de novembro, foram necessários cerca de 50 segundos para os fótons viajarem de Psyche até a Terra. Quando Psyche atingir sua distância máxima, levará cerca de 20 minutos para retornar; Esse tempo é suficiente para que tanto a Terra quanto a espaçonave tenham se movimentado, portanto os lasers de ambas devem se ajustar a essa mudança de posição.

Até agora, a demonstração tecnológica recorde tem sido um enorme sucesso. “[O] teste foi o primeiro a incorporar totalmente os recursos terrestres e o transceptor de voo, exigindo que as equipes de operações DSOC e Psyche trabalhassem juntas”, disse Meera Srinivasan, diretora de operações DSOC do JPL. “Foi um desafio formidável e temos muito trabalho pela frente, mas durante um curto período conseguimos transmitir, receber e decodificar alguns dados.”

Ou, como disse Abi Biswas, tecnólogo do projeto DSOC no JPL: “Conseguimos trocar ‘fragmentos de luz’ de e para o espaço profundo”. Compartilhar fragmentos de luz de e para o espaço profundo pode ser o futuro divisor de águas na forma como nos comunicamos na exploração espacial.

Fonte/Imagem: TheCanary/Internet