A NASA já pode falar com as suas naves espaciais através de lasers

A NASA tem um problema de comunicações: as frequências de rádio utilizadas pelas naves espaciais para as comunicações estão a ficar demasiado ocupadas. Mas agência tem já tecnologia de ponta para resolver o problema.

NASA já pode comunicar com o espaço através de lasers

À medida que mais missões são enviadas para o espaço exterior e que estas missões transportam instrumentos cada vez mais sofisticados, a quantidade de dados que precisam de ser enviados para a Terra está a crescer para além da capacidade dos atuais sistemas de comunicações por rádio.

A solução para este problema é utilizar frequências mais elevadas, que podem transportar mais dados. Mas antes de qualquer novo sistema de comunicação poder ser utilizado de forma generalizada, tem de ser testado.

É esse o objetivo do teste de comunicações óticas no espaço profundo (Deep Space Optical Communications ou DSOC), que apanhou boleia na missão Psyche, que se dirige para a principal cintura de asteroides do sistema solar, para testar se é possível utilizar lasers para comunicações mais eficientes. A experiência enviou os seus primeiros dados de teste no ano passado e, no início deste ano, conseguiu enviar dados reais da nave espacial com sucesso.

Esta visualização mostra a posição da Psyche em 29 de julho, quando a estação de uplink das Comunicações Óticas do Espaço Profundo (DSOC) da NASA enviou um sinal laser a cerca de 466,7 milhões de quilómetros para a nave espacial. NASA/JPL-Caltech

Agora, a DSOC atingiu um novo marco, uma vez que completou a sua primeira fase de operações e enviou dados a 290 milhões de quilómetros de distância - que é a mesma distância máxima que existe entre a Terra e Marte no seu ponto mais distante.

O marco é significativo. A comunicação por laser exige um nível de precisão muito elevado e, antes de lançarmos a Psyche, não sabíamos qual seria a degradação do desempenho nas distâncias mais distantes. Agora, as técnicas que usamos para rastrear e apontar foram verificadas, confirmando que as comunicações ópticas podem ser uma forma robusta e transformadora de explorar o sistema solar.

Afirmou Meera Srinivasan, chefe de operações do DSOC, num comunicado.

Lasers com velocidades semelhantes à banda larga

Antes de lançar o DSOC, os engenheiros estavam confiantes de que as comunicações por laser eram possíveis e tinham estimativas da sua exatidão a distâncias muito longas. Mas em qualquer tecnologia espacial, é sempre importante verificar se as coisas funcionam tanto na prática como na teoria. Um dos principais desafios do DSOC era garantir que as antenas no solo e a nave espacial podiam ser apontadas uma para a outra com precisão suficiente para enviar dados a distâncias enormes.

A equipa também queria testar as taxas de dados que poderiam esperar obter utilizando comunicações a laser a partir de diferentes distâncias. A 33 milhões de quilómetros de distância, comparável a Marte na sua posição mais próxima da Terra, o DSOC atingiu uma velocidade de 267 megabits por segundo, o que é semelhante às velocidades da Internet de banda larga. A uma distância muito maior, de 240 milhões de quilómetros, conseguiu ainda assim 6,25 megabits por segundo.

É possível ver como a distância faz com que a taxa de bits diminua, mas a nova taxa continua a ser muito mais rápida do que é possível com os atuais sistemas de comunicação por rádio.

Agora que a primeira parte do teste está concluída, o transcetor foi desligado. Mas a experiência ainda não terminou, pois será ligado novamente no próximo mês para verificar se o hardware pode sobreviver um ano inteiro no espaço e continuar a funcionar bem.

Vamos ligar o transcetor laser de voo e fazer uma breve verificação da sua funcionalidade. Quando isso estiver concluído, podemos esperar operar o transcetor com todas as suas capacidades de conceção durante a nossa fase pós-conjunção que começa no final do ano.

Disse Ken Andrews, chefe de operações de voo do projeto.