Missão da NASA alcança demonstração máxima de comunicações a laser no espaço

Inscreva-se no boletim científico da Wonder Theory da CNN. Explore o universo com notícias de descobertas fascinantes, avanços científicos e muito mais.

CNN
–

Experiência de voo inovadora a bordo A missão psicológica da NASA Acabou de alcançar a sua primeira grande conquista ao implementar com sucesso a mais ampla demonstração de comunicações a laser. A demonstração tecnológica poderá um dia ajudar as missões da NASA a aprofundarem-se no espaço e a descobrirem mais descobertas sobre a origem do universo.

A sonda Psyche foi lançada em meados de outubro e está atualmente a caminho de capturar a primeira visão da humanidade de um asteróide metálico localizado entre as órbitas de Marte e Júpiter. A sonda passará os próximos seis anos a viajar cerca de 3,6 mil milhões de quilómetros para chegar ao seu homónimo, localizado na parte exterior da cintura principal de asteróides.

Ao longo da jornada ele é Demonstração de tecnologia de comunicações ópticas no espaço profundoou DSOC, que desempenha a sua própria missão durante os primeiros dois anos de voo.

A demonstração de tecnologia foi projetada para ser o experimento mais distante da NASA em comunicações a laser de alta largura de banda, testando a transmissão e recepção de dados de e para a Terra usando um laser invisível próximo ao infravermelho. O laser pode transmitir dados de 10 a 100 vezes a velocidade dos sistemas convencionais de ondas de rádio usados ​​pela NASA em outras missões. Se esta experiência for totalmente bem-sucedida nos próximos dois anos, poderá ser a futura base da tecnologia usada para comunicar com os humanos que exploram Marte.

O DSOC alcançou recentemente o que os engenheiros chamam de “primeira luz”, a façanha de enviar e receber com sucesso seus primeiros dados.

O experimento disparou pela primeira vez um laser codificado com dados além da Lua. Os dados do teste foram transmitidos a cerca de 10 milhões de milhas (16 milhões de km) de distância e chegaram ao Telescópio Hale no Observatório Palomar da Caltech em Pasadena, Califórnia.

A distância entre DSOC e Hale era cerca de 40 vezes maior do que a Lua está da Terra.

“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 e Tecnóloga da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA, em uma declaração: “Para Marte”.

A primeira luz, que ocorreu em 14 de novembro, ocorreu quando o instrumento transceptor de vôo a laser em Psyche recebeu um farol laser transmitido do Laboratório de Telescópio de Comunicações Ópticas nas instalações de Table Mountain do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, perto de Wrightwood, Califórnia.

O sinal inicial recebido pelo transceptor de Psyche ajudou o dispositivo a direcionar o laser para enviar dados de volta ao Telescópio Hale, localizado a cerca de 160 quilômetros ao sul da Table Mountain.

“O teste (14 de novembro) 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, localizado em Pasadena, Califórnia. . Na situação atual. “Foi um grande desafio e temos muito trabalho a fazer, mas em pouco tempo conseguimos enviar, receber e descriptografar alguns dados.”

Esta não é a primeira vez que as comunicações a laser são testadas no espaço. O primeiro teste de comunicação a laser bidirecional foi realizado em dezembro de 2021, quando o relé de demonstração de comunicações a laser da NASA foi lançado e entrou em órbita a cerca de 22.000 milhas (35.406 quilômetros) da Terra.

Desde então, experimentos enviaram comunicações ópticas da órbita baixa da Terra para a Lua. A espaçonave Artemis II usará comunicações a laser para retornar Vídeo em alta definição do voo da tripulação Sobre a lua. Mas o DSOC representa a primeira vez que comunicações a laser foram enviadas através do espaço profundo, o que requer uma mira extremamente precisa e apontar a milhões de quilômetros de distância.

Os testes iniciais das capacidades de demonstração da tecnologia permitirão que a equipe trabalhe na melhoria dos sistemas usados ​​para precisão de orientação a laser. Assim que a equipe marcar esta caixa, o DSOC estará pronto para enviar e receber dados para o Telescópio Hale enquanto a espaçonave se afasta da Terra.

Embora o DSOC não envie de fato os dados científicos coletados pela espaçonave Psyche porque se trata de um experimento, um laser será usado para enviar de volta partes dos dados de teste codificados em fótons de laser, ou partículas de luz quântica.

Matrizes de detectores na Terra poderiam captar o sinal de Psyche e extrair dados dos fótons. Este tipo de comunicação visual poderia Mudando a forma como a NASA envia e recebe dados de suas missões no espaço profundo.