Banda larga para Marte: Laser Boost para comunicações no espaço profundo da NASA

Por Laboratório de Propulsão a Jato31 de agosto de 2023

Com lançamento neste outono, o projeto Deep Space Optical Communications (DSOC) da NASA está definido para explorar as capacidades dos lasers para melhorar a transmissão de dados espaciais.

NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA is testing technologies in space and on the ground that could increase bandwidth to transmit more complex science data and even stream video from MarsMars is the second smallest planet in our solar system and the fourth planet from the sun. It is a dusty, cold, desert world with a very thin atmosphere. Iron oxide is prevalent in Mars' surface resulting in its reddish color and its nickname "The Red Planet." Mars' name comes from the Roman god of war." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Marte.

Com lançamento previsto para este outono, o projeto Deep Space Optical Communications (DSOC) da NASA testará como os lasers poderiam acelerar a transmissão de dados muito além da capacidade dos atuais sistemas de radiofrequência usados ​​no espaço. O que é conhecido como uma demonstração de tecnologia, o DSOC pode abrir caminho para comunicações de banda larga que ajudarão a apoiar o próximo salto gigante da humanidade: quando a NASA enviar astronautas a Marte.

O transceptor laser infravermelho próximo DSOC (um dispositivo que pode enviar e receber dados) irá “pegar carona” na missão Psyche da NASA quando for lançada em outubro para um asteróide rico em metal de mesmo nome. Durante os primeiros dois anos da viagem, o transceptor se comunicará com duas estações terrestres no sul da Califórnia, testando detectores altamente sensíveis, poderosos transmissores de laser e novos métodos para decodificar sinais que o transceptor envia do espaço profundo.

O transceptor de vôo Deep Space Optical Communications (DSOC) está dentro de um grande guarda-sol e telescópio em forma de tubo na espaçonave Psyche, como visto aqui dentro de uma sala limpa no JPL. Uma foto anterior, inserida, mostra o conjunto do transceptor antes de ser integrado à espaçonave. Crédito: NASA/JPL-Caltech

A NASA está focada na comunicação a laser, ou óptica, devido ao seu potencial para ultrapassar a largura de banda das ondas de rádio, nas quais a agência espacial confia há mais de meio século. As comunicações por rádio e laser infravermelho próximo usam ondas eletromagnéticas para transmitir dados, mas a luz infravermelha próxima agrupa os dados em ondas significativamente mais estreitas, permitindo que as estações terrestres recebam mais dados de uma só vez.

“O DSOC foi projetado para demonstrar de 10 a 100 vezes a capacidade de retorno de dados dos sistemas de rádio de última geração usados ​​atualmente no espaço”, disse Abi Biswas, tecnólogo do projeto DSOC no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “As comunicações a laser de alta largura de banda para a órbita próxima da Terra e para satélites em órbita da Lua foram comprovadas, mas o espaço profundo apresenta novos desafios.”

Há mais missões do que nunca rumo ao espaço profundo, e elas prometem produzir exponencialmente mais dados do que missões anteriores na forma de medições científicas complexas, imagens de alta definição e vídeo. Portanto, experimentos como o DSOC desempenharão um papel crucial para ajudar a NASA a desenvolver tecnologias que poderão ser usadas rotineiramente por espaçonaves e sistemas terrestres no futuro.