El uso de láseres invisibles en el espacio puede parecer algo de ciencia ficción, pero es real.
La próxima demostración del retransmisor de comunicaciones láser (LCRD, por sus siglas en inglés) de la NASA podría revolucionar la forma en que la agencia se comunica con futuras misiones en todo el sistema solar.
Está previsto que la misión se lance como una carga útil a bordo del Programa de Prueba Espacial Satélite 6 del Departamento de Defensa de Estados Unidos el 5 de diciembre desde Cabo Cañaveral, Florida. La ventana de lanzamiento permanecerá abierta desde las 4:04 a.m. hasta las 6:04 a.m. hora de Miami, y la agencia compartirá la cobertura en vivo del lanzamiento en NASA TV y su sitio web.
Desde 1958, la NASA ha utilizado ondas de radio para comunicarse con sus astronautas y misiones espaciales. Si bien las ondas de radio tienen un historial probado, las misiones espaciales se están volviendo más complejas y recopilan más datos que antes.
Piensa en los láseres infrarrojos como la versión de fibra óptica de Internet de alta velocidad en lugar del Internet de acceso telefónico frustrantemente lento. Las comunicaciones láser enviarán datos a la Tierra desde una órbita sincrónica con la rotación del planeta, 35.406 kilómetros sobre la superficie de la Tierra a 1,2 gigabits por segundo, que es como descargar una película completa en menos de un minuto.
Esto mejorará las tasas de transmisión de datos de 10 a 100 veces con respecto a las ondas de radio. Los láseres infrarrojos, que son invisibles a nuestros ojos, tienen longitudes de onda más cortas que las ondas de radio, por lo que pueden transmitir más datos a la vez.
Usando el sistema de ondas de radio actual, llevaría nueve semanas enviar un mapa completo de Marte, pero los láseres podrían hacerlo en nueve días.
La LCRD es el primer sistema de retransmisión láser de extremo a extremo de la NASA que enviará y recibirá datos desde el espacio a dos estaciones terrestres ópticas en Table Mountain, California, y Haleakalā, Hawai. Estas estaciones tienen telescopios que pueden recibir la luz de los láseres y traducirla en datos digitales.
A diferencia de las antenas de radio, los receptores de comunicaciones láser pueden ser hasta 44 veces más pequeños. Debido a que el satélite puede enviar y recibir datos, es un verdadero sistema bidireccional.
La única interrupción de estos receptores láser terrestres son las perturbaciones atmosféricas, como nubes y turbulencias, que pueden interferir con las señales láser que viajan a través de nuestra atmósfera. Las ubicaciones remotas para los dos receptores se eligieron teniendo esto en cuenta, ya que normalmente ambos tienen condiciones climáticas despejadas a grandes altitudes.
Una vez que la misión llegue a la órbita, el equipo del centro de operaciones en Las Cruces, Nuevo México, activará la LCRD y la preparará para enviar pruebas a las estaciones terrestres.
Se espera que la misión pase dos años realizando pruebas y ensayos antes de comenzar a respaldar misiones espaciales, incluyendo una terminal óptica que se instalará en la Estación Espacial Internacional (EEI) en el futuro. Esto permitiría enviar datos de experimentos científicos en la estación espacial al satélite, que los retransmitirá a la Tierra.
La demostración actúa como un satélite de retransmisión, lo que elimina la necesidad de futuras misiones de tener antenas con una línea de visión directa en la Tierra. El satélite podría ayudar a reducir los requisitos de tamaño, peso y energía para las comunicaciones en naves espaciales futuras, aunque esta misión es aproximadamente del tamaño de un colchón gigante.
Esto significa que las misiones futuras podrían ser menos costosas de lanzar y tendrían espacio para más instrumentos científicos.
Otras misiones actualmente en desarrollo que podrían probar las capacidades de comunicación láser incluyen el Sistema de comunicaciones ópticas Orion Artemis II (O2O, por sus siglas en inglés), que permitirá una transmisión de video de ultra alta definición entre la NASA y los astronautas de Artemis que se aventuren a la Luna.
Y la misión Psyche, que se lanza en 2022 y llegará a su destino en un asteroide en 2026. La misión estudiará un asteroide metálico que se encuentra a más de 241 millones de kilómetros de distancia y probará su láser de comunicación óptica de espacio profundo para enviar datos de regreso a la Tierra.
