A NASA marcou um feito notável na transmissão a laser, com uma mensagem que alcança a Terra vinda de 16 milhões de quilômetros de distância.
Atualmente, esta experiência espacial profunda, liderada pela NASA na sonda Psyche, representa a primeira transmissão óptica de dados para além da órbita lunar.
Nesse sentido, indica um avanço que pode revolucionar a comunicação entre espaçonaves.
“A NASA, com sucesso, realizou a transmissão a laser de uma mensagem a uma distância recorde de 16 milhões de quilômetros.”
Como foi o envio da mensagem pela sonda Psyche:
O experimento de Comunicações Ópticas no Espaço Profundo (DSOC, na sigla em inglês), montado na sonda Psyche, enviou um feixe laser na faixa do infravermelho próximo, codificado com dados de teste.
O DSOC, uma demonstração tecnológica com duração de dois anos, registrou seu ‘primeiro sinal’ em 14 de novembro, conforme anunciado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), responsável por ambas as missões.
A mensagem foi enviada de uma posição aproximada de 16 milhões de quilômetros, equivalente a cerca de 40 vezes a distância da Lua à Terra.
E os pesquisadores direcionaram a transmissão para o Telescópio Hale, no Observatório Palomar da Caltech, Califórnia.
Entretanto, eles alcançaram este marco graças a uma manobra incrivelmente precisa que permitiu ao transceptor de laser do DSOC alinhar-se ao poderoso farol de laser de uplink do JPL, localizado no Observatório Table Mountain.
Isso possibilitou ao DSOC direcionar seu laser de downlink para o observatório da Caltech, a 130 quilômetros de distância.
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“Alcançar o ‘primeiro sinal’ é apenas um dos muitos marcos críticos do DSOC nos próximos meses, preparando o terreno para comunicações de alta taxa de dados capazes de enviar informações científicas, imagens em alta definição e transmissão de vídeo para apoiar o próximo grande passo da humanidade: enviar humanos a Marte.”
Trudy Kortes, diretora de Demonstração de Tecnologia na sede da NASA, em uma declaração para a IFLScience.
Apesar de já se terem utilizado comunicações ópticas para enviar mensagens da órbita terrestre, esta transmissão a laser representa um marco na distância alcançada.
Em transmissões a laser, os fótons movem-se em sincronia, permitindo a transmissão de grandes volumes de dados em velocidades sem precedentes, codificando sinais ópticos invisíveis ao olho humano.
A NASA normalmente utiliza ondas de rádio para comunicações além da Lua. No entanto, a vantagem dos lasers está na capacidade de compactar muito mais dados em feixes mais estreitos.
Segundo a NASA, a DSOC visa demonstrar taxas de transmissão 10 a 100 vezes superiores aos sistemas de comunicação por rádio.
O aumento na capacidade de transmissão de dados possibilitará que futuras missões transportem instrumentos científicos de maior resolução e permitirá comunicações mais rápidas em expedições de exploração espacial profunda, inclusive transmissões ao vivo da superfície de Marte.
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“Comunicações ópticas são um benefício para cientistas e pesquisadores que buscam mais de suas missões espaciais, abrindo caminho para a exploração humana do espaço profundo. Mais dados significam mais descobertas.”
Dr. Jason Mitchell, diretor da Divisão de Tecnologias Avançadas de Comunicação e Navegação no Programa de Comunicação e Navegação Espacial da NASA.
No entanto, ainda existem desafios a serem superados. Quanto maior a distância percorrida pela comunicação óptica, mais difícil se torna. Logo, exige uma precisão extrema para direcionar o feixe de laser. Além disso, o sinal dos fótons enfraquece, aumentando o tempo necessário para alcançar o destino e, consequentemente, gerando atrasos na comunicação.
Durante o teste em 14 de novembro, os fótons levaram cerca de 50 segundos para viajar de Psyche à Terra.
À medida que Psyche se afasta ainda mais, levará cerca de 20 minutos para o retorno dos fótons – um intervalo suficiente para que tanto a Terra quanto a sonda tenham se movido, exigindo ajustes nos lasers de ambas as partes. Até o momento, a demonstração dessa tecnologia inovadora tem sido bastante bem-sucedida.
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“O teste foi o primeiro a integrar completamente ativos terrestres e o transceptor de voo, exigindo que as equipes operacionais da DSOC e Psyche trabalhassem em conjunto. Foi um desafio considerável, e temos muito mais trabalho pela frente, mas por um curto período, conseguimos transmitir, receber e decodificar alguns dados.”
Meera Srinivasan, líder de operações da DSOC no JPL.