A comunicação transmitida no espaço é rastreada quase exclusivamente por uma rede – a Deep Space Network (DSN) da NASA é usada para comunicar com quase todas as naves espaciais que passaram pela Lua. Até recentemente, isso significava utilizar exclusivamente a comunicação por rádio, que pode ser extremamente lenta em comparação com outras formas. Mas um teste recente mostra que, com algumas modificações, os telescópios da DSN podem comunicar utilizando um tipo de tecnologia muito mais moderno – lasers espaciais.

Para desgosto dos fãs de Star Wars em todos os lugares, os lasers espaciais ainda não são onipresentes. Mas uma aplicação em particular tem aberto caminho para que se tornem mais amplamente aceites – sendo utilizadas como sistema de comunicação. Psyche, a sonda da NASA atualmente a caminho de visitar seu homônimo no cinturão principal de asteróides, está equipada com o experimento Deep Space Optical Communications (DSOC) – em outras palavras, possui um laser espacial.

Após o seu lançamento em outubro de 2023, o Psyche começou a comunicar com a sua ligação terrestre no Observatório Palomar. Mas outro interlocutor estava escutando a comunicação a laser da dupla.

Scott Manley explica a importância do DSN.
Crédito – Canal de Scott Manley no YouTube

Uma antena DSN no Goldstone Deep Space Communications Complex foi adaptada com um conjunto de comunicação óptica para se tornar uma antena “híbrida” que pode se comunicar usando frequências de rádio e ópticas (ou seja, laser). E travou o sinal DSOC de teste da Psyche um mês após o lançamento da espaçonave.

Depois de estabelecer o link, ele baixou dados do link DSOC a surpreendentes 15,63 megabits por segundo, ou cerca de 40 vezes mais rápido do que a antena teria recebido dados se usasse apenas seu transceptor de rádio padrão. Ele até baixou uma imagem em alta resolução da equipe Psyche do JPL, que eles enviaram para a sonda antes de enviá-la.

Para rastrear um sinal de laser relativamente fraco de uma distância tão grande, a antena híbrida teve que usar alguns novos truques técnicos, incluindo uma série de espelhos ultraprecisos e detectores de fóton único resfriados criogenicamente feitos de material nanofio. A configuração refletiu aquela projetada especificamente para o experimental DSOC em Palomar e funcionou exatamente como esperado.

Foto de grupo da equipe do JPL responsável pelo DSOC que foi baixada pela antena DSN adaptada.
Crédito – NASA / JPL-Caltech

Também serviu de precursor para planos mais grandiosos. Os engenheiros planejam ampliar o sistema para um refletor espelhado de 64 segmentos, em vez dos sete segmentos da iteração atual. O próprio DSOC está estabelecendo recordes de velocidade de comunicação por estar tão longe da Terra. Ele continuará a fazê-lo enquanto passa pela órbita de Marte em seu caminho para o asteróide alvo.

A DSN já possui 14 antenas operacionais espalhadas em três continentes, e a adaptação desses refletores nelas é relativamente trivial em comparação com a criação de uma rede parabólica inteiramente nova. Fazer isso poderia eliminar alguns dos gargalos que observamos anteriormente que estavam começando a afetar o problema da DSN. Por exemplo, as antenas poderiam continuar a utilizar sinais de radiofrequência para tarefas com taxas de dados relativamente baixas, como monitorização de telemetria, ao mesmo tempo que dependem de sistemas de comunicação óptica adaptados para trabalhos mais intensivos em dados, como o envio de vídeo ou imagens de alta resolução.

Até agora, os planos da DSN para modernização, ou mesmo atualização geral, ainda estão nos estágios iniciais. Mas esta demonstração de prova de conceito prova que o sistema de antenas ainda não está morto, mesmo que esteja planejado para ser destruído por lasers espaciais.

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Imagem principal:
Estação Espacial Profunda 13 com refletor óptico adaptado no meio.
Crédito – NASA / JPL-Caltech

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