Este logro, denominado como «primera luz», marca la demostración óptica de comunicaciones más lejana realizada hasta la fecha.
Interpretación artística. Crédito: MysteryPlanet.com.ar.
Tradicionalmente, usamos ondas de radio para comunicarnos con sondas espaciales distantes, pero las frecuencias más altas de la luz —como el infrarrojo cercano— ofrecen un aumento en el ancho de banda y, por lo tanto, un gran impulso en la velocidad de datos. Esto podría servir, por ejemplo, para eventualmente enviar y recibir mensajes de video en alta definición hacia y desde Marte sin un retraso significativo.
Con ese futuro interplanetario en mente, la NASA ha llevado a cabo el experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC). Para ello, se valió de un transceptor láser montado a bordo de la nave espacial Psyche, que se encuentra en una misión de demostración tecnológica de dos años, con rumbo al cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter.
El láser de infrarrojo cercano codificado con datos de prueba fue enviado hacia la Tierra cuando la sonda se encontraba a unos 16 millones de kilómetros de distancia —aproximadamente 40 veces más lejos que la distancia entre la Luna y la Tierra—, siendo recibido exitosamente por el telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech en el condado de San Diego, California.
Este logro, denominado como «primera luz», marca la demostración óptica de comunicaciones más lejana realizada hasta la fecha.
«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 video en tiempo real en apoyo del próximo gran salto de la humanidad», comentó Trudy Kortes, directora de Demostraciones Tecnológicas en la sede de la NASA.
50 segundos
Todos confiamos en tecnologías similares incorporadas en fibras ópticas para nuestras comunicaciones terrestres de alta velocidad, pero aquí se ha adaptado para su uso en el espacio profundo con la meta de mejorar los métodos existentes de obtener información de vuelta a la Tierra.
La nave espacial Psyche se muestra en una sala limpia en las instalaciones de Operaciones Espaciales Astrotech cerca del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, el 8 de diciembre de 2022. Se puede apreciar el transceptor láser de vuelo con tapa dorada de DSOC cerca del centro, unido a la nave espacial. Crédito: NASA/Ben Smegelsky.
Al ser luz infrarroja, los ingenieros pueden transmitir fácilmente sus ondas en forma de láser. Esto no hace que la luz se mueva más rápido, pero ordena y restringe su haz a un canal estrecho. Esto requiere mucha menos potencia que un conjunto de ondas de radio dispersas y es más difícil de interceptar.
Eso no significa que sea una tarea sencilla. Los bits de datos se codifican en los fotones emitidos por el láser, lo que requiere una serie de instrumentos de alta potencia, incluido un conjunto de detectores superconductores de alta eficiencia, para preparar la información para su transmisión y traducirla en el otro extremo.
El equipo de operaciones del transceptor láser de vuelo para la demostración tecnológica de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC) de la NASA trabaja en el área de apoyo a la misión Psyche en el JPL en las primeras horas del 14 de noviembre, cuando el proyecto logró la «primera luz». Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Otro desafío es que el sistema se adapte en tiempo real a su configuración de posicionamiento. En esta última prueba, los fotones láser tardaron unos 50 segundos en llegar desde la nave espacial hasta el telescopio, y ambos se están desplazando por el espacio mientras esto sucede.
«Fue un desafío formidable y tenemos mucho más trabajo por hacer, pero durante un breve período pudimos transmitir, recibir y decodificar algunos datos», dijo Meera Srinivasan, responsable de operaciones de DSOC en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.
Fuente: NASA. Edición: MP.
La Tierra ha recibido un mensaje láser desde 16 millones de kilómetros de distancia