La NASA ha anunciado que su sistema de comunicaciones óptico ha logrado transmitir información a una distancia de 226 millones de kilómetros de nuestro planeta. Es una demostración tecnológica que permitirá que la exploración espacial de un salto enorme en los próximos años…
El sistema de comunicaciones óptico de NASA es muy sólido
A bordo de la sonda Psyche, la NASA ha instalado una demostración tecnológica del Sistema de Comunicaciones Óptico del Espacio Profundo y sigue rompiendo récords. La nave, que se dirige al asteroide del mismo nombre, no utiliza las comunicaciones ópticas para enviar datos, pero la nueva tecnología ha demostrado que está a la altura del reto. Después de conectarse con el transmisor de radiofrecuencia, la demostración de comunicación láser envió una copia de los datos de ingeniería desde una distancia de 226 millones de kilómetros.
Es decir, desde una distancia de 1,5 UAs (unidades astronómicas), una vez y media la distancia media entre la Tierra y el Sol. Este logro es una oportunidad para entender de qué manera, en el futuro, las naves podrían usar comunicaciones ópticas, permitiendo comunicaciones a mayor velocidad. Así, se puede transmitir información científica compleja a mayor velocidad y transmitir imágenes de alta definición, y vídeo. Todo esto servirá como apoyo para el próximo gran objetivo de NASA: enviar seres humanos a Marte en algún momento de la próxima década.
El equipo ha explicado que han descargado unos 10 minutos de datos duplicados de la sonda, durante un paso que llevaron a cabo el 8 de abril. Hasta ese momento, se habían limitado enviar y recibir datos de diagnóstico y prueba en las conexiones con Psyche. Este hito supone un paso importante para demostrar que el sistema de comunicaciones óptico puede conectarse con el sistema de comunicación de radiofrecuencia de una nave. La tecnología de comunicación láser, en esta demostración, está diseñada para transmitir datos desde el espacio profundo.
Una tasa de transferencia de datos mucho más alta de lo esperado
Específicamente, se ha diseñado pensando en obtener una tasa de transferencia de datos de 10 a 100 veces más elevado que lo que proporcionan los mejores sistemas de radiofrecuencia que se usan hoy en día en las misiones espaciales. Tras su lanzamiento, el 13 de octubre de 2023, la sonda Psyche está en buen estado y continúa su viaje hacia el asteroide Psiqué, localizado en el cinturón de asteroides, entre las órbitas de Marte y Júpiter. La demostración del sistema de comunicación óptico de NASA está siendo todo un éxito.
Ha demostrado que puede transmitir datos de prueba a una velocidad máxima de 267 megabits por segundo (Mbps). Es un ancho de banda comparable a las velocidades de descarga de internet de banda ancha (aproximadamente unos 34 mb/s). Esa velocidad se logró el 11 de diciembre de 2023, cuando el experimento envió un vídeo de 15 segundos, de definición ultraalta de la Tierra, desde una distancia de 31 millones de kilómetros. O, lo que es lo mismo, 80 veces la distancia entre la Tierra y la Luna. Ahora, la nave está siete veces más lejos.
Naturalmente, esto afecta a la tasa de transmisión de datos y, a esta distancia, la velocidad máxima fue de 25 Mbps (unos 3 mb/s). Algo que supera, muy ampliamente, el objetivo de lograr una tasa de al menos 1 Mbps desde esa distancia. El equipo del proyecto también solicitó a la nave que enviase datos generados por Psyche por el sistema óptico. Mientras la sonda Psyche enviaba sus datos por el canal de radiofrecuencia a la Red de Espacio Profundo, el sistema óptico, al mismo tiempo, enviaba parte de esos datos al Telescopio Hale (en California), donde está la estación principal del experimento.
El rendimiento es muy bueno
Tras recibir los datos en ambos sitios, pudieron comprobar que todo estaba en orden y explican que sus expectativas se han visto muy superadas. Hasta ahora, el equipo se había limitado a enviar datos que ya habían sido cargados anteriormente en el instrumento de la nave. Se ha comprobado que es posible, incluso, enviar datos y recibirlos en una misma noche. El experimento consistió en enviar datos de prueba e imágenes a Psyche y de vuelta a la Tierra. También descargaron grandes cantidades de datos técnicos de la propia demostración.
La nota negativa, quizá, es que la meteorología es un factor más importante. La comunicación en radiofrecuencia funciona en la mayoría de condiciones meteorológicas. Las comunicaciones ópticas, sin embargo, necesitan cielos relativamente despejados para poder transmitir información a una velocidad similar a la de banda ancha. El Laboratorio de propulsión a chorro también ha realizado un experimento combinando diferentes receptores para imitar a un receptor mucho más grande. Esto permite aumentar la potencia de una señal del espacio profundo.
Es una estrategia que resulta útil si la meteorología obliga a que una de las estaciones tenga que ser desconectada, porque el resto pueden recibir la señal. Sea como fuere, aunque todavía es una demostración tecnológica, estamos ante un experimento que resulta muy interesante. Si todo sale bien (y de momento lo está haciendo) no tardaremos muchos años en verla incorporada en muchas misiones. Con una mayor tasa de transferencia de datos, solo podemos imaginar los datos, imágenes y vídeo que podríamos recibir de lugares como Marte…
Referencias: NASA
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