La Tierra acaba de recibir un mensaje enviado por láser desde 16 millones de kilómetros de distancia
La Tierra ha recibido recientemente un mensaje transmitido por láser desde una distancia de 16 millones de kilómetros.
El experimento espacial profundo que viaja a bordo de la nave espacial Psyche de la NASA acaba de enviar un mensaje vía láser a la Tierra desde mucho más allá de la Luna por primera vez, un logro que podría transformar la forma en que se comunican las naves espaciales.
En la demostración más lejana jamás realizada de este tipo de comunicación óptica, el Deep Space Optical Communications (DSOC) envió un láser de infrarrojo cercano codificado con datos de prueba desde su posición a unos 16 millones de kilómetros (10 millones de millas) de distancia (que es alrededor de 40 veces más lejos que la Luna de la Tierra) al Telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech en California.
El DSOC es una demostración tecnológica de dos años que viaja a bordo de Psyche en su camino hacia su objetivo principal, el asteroide Psyche. La demostración logró su «primera luz» el 14 de noviembre, según el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, que gestiona ambas misiones, gracias a una maniobra increíblemente precisa que hizo que su transceptor láser se conectara con la potente baliza láser de enlace ascendente del JPL en su Observatorio Table Mountain, lo que permitió que el transceptor del DSOC apuntara su láser de enlace descendente al observatorio de Caltech a 130 kilómetros (100 millas) de distancia.
“Lograr la primera luz es uno de los muchos hitos críticos del DSOC en los próximos meses, allanando el camino hacia comunicaciones de mayor velocidad de datos capaces de enviar información científica, imágenes de alta definición y transmisión de video en apoyo del próximo gran salto de la humanidad: enviar humanos a Marte”, dijo Trudy Kortes, directora de Demostraciones de Tecnología en la sede de la NASA, en un comunicado.
Las comunicaciones ópticas se han utilizado anteriormente para enviar mensajes desde la órbita terrestre, pero esta es la distancia más lejana alcanzada hasta ahora mediante rayos láser. En un rayo láser, el haz de fotones se mueve en la misma dirección y con la misma longitud de onda. La comunicación láser puede transmitir grandes cantidades de datos a velocidades sin precedentes al agruparlos en las oscilaciones de estas ondas de luz, codificando una señal óptica que puede llevar mensajes a un receptor a través de rayos infrarrojos (invisibles para los humanos).
La NASA suele utilizar ondas de radio para comunicarse con misiones que se encuentran más allá de la Luna, y ambas utilizan ondas electromagnéticas para transmitir datos, pero la ventaja de los rayos láser es que se pueden comprimir muchos más datos en ondas mucho más compactas. Según la NASA, la demostración tecnológica del DSOC pretende mostrar velocidades de transmisión entre 10 y 100 veces superiores a las de los sistemas de comunicación por radio actuales.
Permitir la transmisión de más datos permitirá que las misiones futuras lleven instrumentos científicos de mucha mayor resolución, así como también permitirá comunicaciones más rápidas en posibles misiones al espacio profundo (transmisiones de video en vivo desde la superficie de Marte, por ejemplo).
“La comunicación óptica es una bendición para los científicos e investigadores que siempre quieren obtener más de sus misiones espaciales y permitirá la exploración humana del espacio profundo”, afirmó el Dr. Jason Mitchell, director de la División de Tecnologías Avanzadas de Navegación y Comunicaciones del programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales de la NASA. “Más datos significan más descubrimientos”.
Sin embargo, hay algunos desafíos que se deben probar primero. Cuanto mayor sea la distancia que debe recorrer la comunicación óptica, más difícil se vuelve, ya que se requiere una precisión milimétrica para apuntar el rayo láser. Además, la señal de los fotones se debilitará y tardará más en llegar a su destino, lo que eventualmente creará tiempos de retraso en la comunicación.
Durante la prueba del 14 de noviembre, los fotones tardaron unos 50 segundos en viajar desde Psyche a la Tierra. Cuando Psyche alcance su distancia máxima, tardarán unos 20 minutos en regresar; este tiempo es suficiente para que tanto la Tierra como la nave espacial se hayan movido, por lo que los láseres de ambas deben ajustarse a este cambio de posición.
Hasta ahora, la demostración de tecnología que batió récords ha sido todo un éxito. “[La] prueba fue la primera en incorporar por completo los activos terrestres y el transceptor de vuelo, lo que requirió que los equipos de operaciones de DSOC y Psyche trabajaran en conjunto”, dijo Meera Srinivasan, directora de operaciones de DSOC en JPL. “Fue un desafío formidable y tenemos mucho más trabajo por hacer, pero durante un breve período pudimos transmitir, recibir y decodificar algunos datos”.
O, como lo expresó Abi Biswas, tecnólogo del proyecto DSOC en el JPL: “Pudimos intercambiar ‘fragmentos de luz’ desde y hacia el espacio profundo”. El intercambio de fragmentos de luz hacia y desde el espacio profundo podría ser el futuro que cambie las reglas del juego en la forma en que nos comunicamos en la exploración espacial.
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