En una hazaña notable, la tecnología de comunicación en el espacio profundo de la NASA a bordo de la nave espacial Psyche ha batido récords, demostrando su capacidad para transmitir mensajes desde el espacio profundo utilizando láseres.
Este impresionante logro allana el camino para que futuras naves espaciales utilicen comunicaciones ópticas, permitiendo una transmisión de datos más rápida y compleja.
La señal estelar de Psyche brilla intensamente
La nave espacial Psyche, actualmente en su viaje al principal cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, está equipada con la demostración de tecnología de Comunicaciones Ópticas del Espacio Profundo desarrollada por científicos del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California.
Si bien el sistema de comunicación principal de la nave espacial se basa en la radiofrecuencia, la demostración de comunicaciones ópticas ha demostrado su potencial como revolucionario en las comunicaciones en el espacio profundo.
Revolucionando la comunicación en el espacio profundo
El 8 de abril, la demostración de comunicaciones ópticas transmitió con éxito una copia de datos de ingeniería desde más de 226 millones de kilómetros (140 millones de millas) de distancia, una distancia equivalente a 1½ veces la distancia entre la Tierra y el Sol.
“Transmitimos unos 10 minutos de datos duplicados de la nave espacial durante un pase el 8 de abril. Hasta entonces, habíamos estado enviando datos de prueba y diagnóstico en nuestros enlaces descendentes desde Psyche”, se entusiasmó Meera Srinivasan, líder de operaciones del proyecto en el JPL.
“Esto representa un hito importante para el proyecto al mostrar cómo las comunicaciones ópticas pueden interactuar con el sistema de comunicaciones por radiofrecuencia de una nave espacial”, señaló.
Velocidad de transmisión de datos récord
La tecnología de comunicaciones láser empleada en esta demostración está diseñada para transmitir mensajes desde el espacio profundo a velocidades de 10 a 100 veces más rápidas que los actuales sistemas de radiofrecuencia de última generación utilizados en las misiones al espacio profundo.
El 11 de diciembre de 2023, el experimento logró una velocidad máxima de transmisión de datos de 267 megabits por segundo (Mbps) desde el láser de enlace descendente de infrarrojo cercano del transceptor láser de vuelo, comparable a las velocidades de descarga de Internet de banda ancha.
Esto se logró cuando la nave espacial transmitió un vídeo de ultra alta definición de 15 segundos a la Tierra desde 19 millones de millas de distancia (31 millones de kilómetros, o aproximadamente 80 veces la distancia Tierra-Luna).
El mensaje láser traspasa los límites de la comunicación espacial
A medida que la nave espacial se aleje más de la Tierra, se espera que la velocidad de transmisión de datos disminuya. Sin embargo, durante la prueba del 8 de abril, la nave espacial transmitió datos de prueba a una velocidad máxima de 25 Mbps, superando con creces el objetivo del proyecto de demostrar que al menos 1 Mbps era posible a esa distancia.
“Después de recibir los datos del DSN y Palomar, verificamos los datos de enlace descendente óptico en el JPL. Fue una pequeña cantidad de datos transferidos en un corto período de tiempo, pero el hecho de que estemos haciendo esto ahora ha superado todas nuestras expectativas”, explicó Ken Andrews, líder de operaciones de vuelo del proyecto en JPL.
La demostración de comunicaciones ópticas no sólo ha demostrado su capacidad para transmitir datos precargados, sino que también ha demostrado su capacidad para recibir datos del láser de enlace ascendente de alta potencia en las instalaciones de Table Mountain del JPL.
En un reciente “experimento de recuperación”, el proyecto transmitió datos de prueba y fotografías digitales de mascotas a Psyche y viceversa, cubriendo un viaje de ida y vuelta de hasta 280 millones de millas (450 millones de kilómetros).
Ryan Rogalin es el líder de electrónica del receptor del proyecto en JPL. Hizo hincapié en la experiencia de aprendizaje y afirmó: “Hemos aprendido mucho sobre hasta dónde podemos llevar el sistema cuando tenemos cielos despejados, aunque en ocasiones las tormentas han interrumpido las operaciones tanto en Table Mountain como en Palomar”.
El futuro parece prometedor para las comunicaciones en el espacio profundo
En resumen, el éxito de la demostración de la tecnología de comunicaciones ópticas en el espacio profundo de la NASA a bordo de la nave espacial Psyche marca un importante paso adelante en el futuro de las comunicaciones en el espacio profundo.
Al permitir comunicaciones a mayor velocidad de datos de información científica compleja, imágenes de alta definición y videos, esta tecnología desempeñará un papel crucial en el apoyo al próximo gran salto de la humanidad: enviar humanos a Marte.
A medida que la nave espacial Psyche continúa su viaje a través del sistema solar, la demostración de comunicaciones ópticas sin duda seguirá batiendo récords y ampliando los límites de lo que es posible en las comunicaciones en el espacio profundo.
Este logro muestra el ingenio y la dedicación de los científicos e ingenieros involucrados al tiempo que abre nuevas posibilidades para futuras exploraciones espaciales y descubrimientos científicos.
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