Deep Space Communications da NASA para obter um impulso de laser

O transceptor de vôo Deep Space Optical Communications (DSOC) está dentro de um grande guarda-sol e telescópio em forma de tubo na espaçonave Psyche, como visto aqui dentro de uma sala limpa no JPL. Uma foto anterior, inserida, mostra o conjunto do transceptor antes de ser integrado à espaçonave.

O Telescópio Hale no Observatório Palomar da Caltech, no condado de San Diego, Califórnia, receberá o downlink de dados de alta taxa do transceptor de voo DSOC. O telescópio está equipado com um novo detector supercondutor que é capaz de cronometrar a chegada de fótons individuais do espaço profundo.

A agência está testando tecnologias no espaço e no solo que poderiam aumentar a largura de banda para transmitir dados científicos mais complexos e até mesmo transmitir vídeos de Marte.

Com lançamento previsto para este outono, o projeto Deep Space Optical Communications (DSOC) da NASA testará como os lasers poderiam acelerar a transmissão de dados muito além da capacidade dos atuais sistemas de radiofrequência usados ​​no espaço. O que é conhecido como uma demonstração de tecnologia, o DSOC pode abrir caminho para comunicações de banda larga que ajudarão a apoiar o próximo salto gigante da humanidade: quando a NASA enviar astronautas a Marte.

O transceptor laser infravermelho próximo DSOC (um dispositivo que pode enviar e receber dados) irá “pegar carona” na missão Psyche da NASA quando for lançada em outubro para um asteróide rico em metal de mesmo nome. Durante os primeiros dois anos da viagem, o transceptor se comunicará com duas estações terrestres no sul da Califórnia, testando detectores altamente sensíveis, poderosos transmissores de laser e novos métodos para decodificar sinais que o transceptor envia do espaço profundo.

A NASA está focada na comunicação a laser, ou óptica, devido ao seu potencial para ultrapassar a largura de banda das ondas de rádio, nas quais a agência espacial confia há mais de meio século. As comunicações por rádio e laser infravermelho próximo usam ondas eletromagnéticas para transmitir dados, mas a luz infravermelha próxima agrupa os dados em ondas significativamente mais estreitas, permitindo que as estações terrestres recebam mais dados de uma só vez.

“O DSOC foi projetado para demonstrar de 10 a 100 vezes a capacidade de retorno de dados dos sistemas de rádio de última geração usados ​​atualmente no espaço”, disse Abi Biswas, tecnólogo do projeto DSOC no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “As comunicações a laser de alta largura de banda para a órbita próxima da Terra e para satélites em órbita da Lua foram comprovadas, mas o espaço profundo apresenta novos desafios.”

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Há mais missões do que nunca rumo ao espaço profundo, e elas prometem produzir exponencialmente mais dados do que missões anteriores na forma de medições científicas complexas, imagens de alta definição e vídeo. Portanto, experimentos como o DSOC desempenharão um papel crucial para ajudar a NASA a desenvolver tecnologias que poderão ser usadas rotineiramente por espaçonaves e sistemas terrestres no futuro.

“O DSOC representa a próxima fase dos planos da NASA para o desenvolvimento de tecnologias revolucionárias de comunicações melhoradas que tenham a capacidade de aumentar as transmissões de dados do espaço – o que é fundamental para as ambições futuras da agência”, disse Trudy Kortes, diretora do programa Technology Demonstrations Missions (TDM). na sede da NASA em Washington. “Estamos entusiasmados por ter a oportunidade de testar esta tecnologia durante o voo da Psyche.”

O transceptor montado no Psyche apresenta várias novas tecnologias, incluindo uma câmera de contagem de fótons nunca antes voada acoplada a um telescópio de abertura de 8,6 polegadas (22 centímetros) que se projeta na lateral da espaçonave. O transceptor irá procurar e “travar” de forma autônoma o uplink de laser infravermelho próximo de alta potência transmitido pelo Laboratório de Telescópio de Comunicação Óptica nas instalações de Table Mountain do JPL, perto de Wrightwood, Califórnia. O uplink do laser também demonstrará o envio de comandos ao transceptor.

“O poderoso laser uplink é uma parte crítica desta demonstração tecnológica para taxas mais altas para espaçonaves, e atualizações em nossos sistemas terrestres permitirão comunicações ópticas para futuras missões no espaço profundo”, disse Jason Mitchell, executivo do programa de Comunicações e Navegação Espacial da NASA (SCaN ) programa na sede da NASA.