A NASA está a preparar todos os pormenores para melhorar as comunicações entre Marte e a Terra. Desde que a agência espacial americana lançou o satélite Explorer 1 em 1958, as comunicações têm sido confiadas sobretudo às ondas de rádio. Estas viajam milhões – ou mesmo milhares de milhões – de quilómetros através do espaço. Contudo, à medida que a NASA se orienta para novos destinos em missões tripuladas, esta prepara um novo sistema de comunicações.
Um dos passos que está a ser dado é a inclusão da nova antena parabólica à Deep Space Network (DSN). Esta será equipada com espelhos e um recetor especial para permitir a transmissão e receção de lasers da sonda no espaço profundo.
Ondas rádio viajam milhões de quilómetros até ao espaço profundo
A nova antena, segundo a Inverse, será apelidada de Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte de uma transição para uma comunicação mais rápida e eficiente enquanto a NASA se prepara para voltar à Lua até 2024. Além disso, esta tecnologia irá beneficiar a primeira missão humana a Marte em meados de 2030.
A solução que está por trás desta antena é simples. Se a NASA vai enviar humanos para Marte, estes precisam de ser capazes de comunicar com a Terra – e os lasers podem ajudar a garantir que os futuros astronautas marcianos tenham uma boa receção a 58 milhões de quilómetros da Terra.
A construção da parabólica de 34 metros começou esta semana em Goldstone, Califórnia. É apenas uma de uma série de antenas DSN – perfazendo 13 pratos no total que ajudarão a transportar as mensagens transmitidas por laser de e para o espaço.
A DSN é a única linha telefónica da Terra para as nossas duas naves espaciais Voyager – ambas no espaço interestelar -, todas as nossas missões em Marte e a nave espacial New Horizons, que agora está muito além de Plutão.
Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões.
Explicou Larry James, vice-diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em comunicado.
NASA fez os testes e… resultou!
A NASA tem usado as antenas da DSN para se comunicar com naves espaciais desde os anos 60. Por elas são enviados sinais para uma média de 30 naves espaciais por dia. As antenas transmitem e recebem ondas de rádio entre o controlo terrestre e a nave espacial. E embora as ondas de rádio tenham funcionado bem durante todos estes anos, estas têm sérias limitações.
As ondas de rádio tendem a ficar mais fracas em longas distâncias, e têm capacidade limitada. No caso das gémeas Voyager, as duas naves espaciais que percorrem o espaço interestelar que está longe, muito longe da Terra, isso significa que os sinais enviados da Terra para as suas antenas – e vice versa – são muito fracos. Na verdade, a potência que as antenas DSN recebem dos sinais da Voyager é 20 mil milhões de vezes mais fraca do que a potência necessária para rodar um relógio digital, de acordo com a NASA.
É a vez dos Laseres comunicar com outros mundos
Os lasers são feixes de luz infravermelha. Viajam mais longe no espaço com muito mais potência do que as ondas de rádio.
Os lasers podem aumentar a sua taxa de dados de Marte em cerca de 10 vezes mais do que a obtida com o rádio. A nossa esperança é que o fornecimento de uma plataforma para comunicações óticas encoraje outros exploradores espaciais a experimentar lasers em missões futuras.
Referiu Suzanne Dodd, diretora da Rede Interplanetária, a organização que gere o DSN, em comunicado.
A NASA testou pela primeira vez a comunicação a laser no espaço no ano de 2013. Nessa altura foi enviada uma imagem da pintura de Mona Lisa para um satélite localizado a 386 mil quilómetros de distância da Terra.
A famosa pintura de Leonardo da Vinci foi dividida num conjunto de 152 pixels por 200 pixels, e cada pixel foi convertido num tom de cinza representado por um número entre zero e 4095. Cada um dos pixels foi então transmitido através de um pulso laser que foi disparado numa das 4096 faixas de tempo possíveis.
A pintura foi então reconstruída pelo altímetro laser de órbita lunar (LOLA) a bordo do instrumento Lunar Reconnaissance Orbiter com base nos tempos de chegada de cada pulso laser.
Esta é a primeira vez que alguém consegue comunicação a laser unidirecional a distâncias planetária. Num futuro próximo, este tipo de comunicação laser simples poderá servir como apoio para a comunicação via rádio que os satélites usam. Num futuro mais distante, pode permitir a comunicação a taxas de dados mais elevadas do que as atuais ligações de rádio podem proporcionar.
Disse o principal investigador do LOLA, David Smith, do Massachusetts Institute of Technology, numa declaração na época.
A construção desta nova era de comunicações começou nesta semana. NASA / JPL-Caltech
Missão Psyche irá ser teste de fogo aos lasers
A comunicação por raio laser será posta à prova no ano 2022, quando a NASA lançar a sua missão Psyche, que viajará para estudar um asteroide metálico que orbita o Sol entre Marte e Júpiter.
Conforme foi referido, o orbitador levará a bordo um terminal de comunicação a laser de teste, projetado para transmitir dados e imagens para um observatório na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Para que o futuro das viagens espaciais humanas se mantenha nos trilhos, esperemos que funcione.