A bordo de la sonda Psyche de la NASA, en ruta hacia el asteroide del mismo nombre del Cinturón Principal, se encuentra la demostración de la tecnología DSOC (Comunicaciones Ópticas del Espacio Profundo) de la Agencia. Este es el primer experimento que prueba la comunicación láser en el espacio profundo, específicamente hasta Marte.
Entre noviembre y diciembre de 2023, DSOC logró transmitir a la Tierra señales codificadas con datos de prueba y un vídeo desde una distancia de 16 y 31 millones de kilómetros. Ahora la NASA ha anunciado que durante las pruebas del 8 de abril, el experimento interactuó con el sistema de comunicaciones de Psyche por primera vez. transmitir datos técnicos de la misión a la Tierra.
El lo hizo desde la notable distancia de 226 millones de kilómetrosa mitad de camino de la distancia entre la Tierra y el Sol (unos 150 millones de kilómetros), y con una velocidad que supera con creces el objetivo del proyecto.
Un experimento cada vez más exitoso
Después del lanzamiento de Psyche, DSOC se utilizó inicialmente para transmitir datos precargados al transceptor láser de vuelo. Desde entonces, el proyecto ha demostrado que el transceptor puede recibir datos del láser de enlace ascendente de alta potencia en las instalaciones del JPL en Table Mountain, cerca de Wrightwood, California. Los datos también se pueden enviar al transceptor y luego volver a conectarse a la Tierra esa misma noche.
La tecnología de comunicaciones láser en esta demostración de la NASA está diseñada para transmitir datos a velocidades de 10 a 100 veces mayores en comparación con los sistemas de radiofrecuencia de última generación utilizados hoy en día en las misiones al espacio profundo.
En diciembre de 2023, DSOC transmitió una prueba de vídeo de ultra alta definición de 15 segundos a la Tierra desde una distancia de 31 millones de kilómetros. Allí demostró que podía transmitir datos de prueba a una velocidad máxima de 267 megabits por segundo (Mbps) desde el láser de enlace descendente del infrarrojo cercano del transceptor láser de vuelo: una velocidad de bits comparables a las velocidades de descarga de Internet de banda ancha.
Ahora que la sonda está siete veces más lejos, la velocidad a la que puede enviar y recibir datos se reduce, como se esperaba. Durante la prueba del 8 de abril, Psyche transmitió datos de prueba mediante láser a una velocidad máxima de 25 Mbps, pero esta cifra es mucho mayor que el objetivo de demostración de al menos 1 Mbps.
Comunicación láser de datos científicos desde el espacio profundo.
Durante las pruebas del 8 de abril, el equipo del proyecto también ordenó al transceptor láser de vuelo que transmitir ópticamente los datos generados por Psyche. Mientras Psyche transmitía datos a través de su canal de radiofrecuencia a la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, el sistema de comunicaciones ópticas transmitía simultáneamente una parte de los mismos datos al telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech en el condado de San Diego, una estación terrestre en enlace descendente para el Experimento DSOC.
Ken Andrews, gerente de operaciones de vuelo del proyecto en JPL, explicó: “Esto implicó descargar una pequeña cantidad de datos en un corto período de tiempo, pero el hecho de que lo estemos haciendo ahora ha superado todas nuestras expectativas”.
El mayor desafío para las operaciones de enlace descendente son las tormentas: si bien las comunicaciones por radiofrecuencia pueden funcionar en la mayoría de las condiciones climáticas, las comunicaciones ópticas requieren cielos relativamente despejados para transmitir datos con un gran ancho de banda.
JPL realizó recientemente un experimento para combinar el Observatorio Palomar, la antena de radiofrecuencia óptica experimental en el Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo Goldstone de DSN en Barstow, California, y un detector en Table Mountain para recibir la misma señal simultáneamente.
Organizar varias estaciones terrestres para imitar un receptor grande puede ayudar mejorar la señal del espacio profundo. Esta estrategia puede resultar útil incluso si una estación está desconectada debido a las inclemencias del tiempo, porque otras estaciones aún pueden recibir la señal.
