Desde que a NASA lançou o satélite Explorer 1 em 1958, a agência se baseou principalmente em ondas de rádio para se comunicar com milhões de embarcações - ou mesmo bilhões - de quilômetros no espaço. Mas, à medida que a NASA se volta para novos destinos para missões tripuladas, está dando ao seu sistema de comunicações uma revisão muito necessária.
A NASA está adicionando um novo prato à sua Deep Space Network (DSN), equipado com espelhos e um receptor especial para permitir que você transmita e receba lasers da sonda no espaço profundo.
A nova antena parabólica, chamada Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte de uma transição para uma comunicação mais rápida e eficiente, enquanto a NASA se prepara para um retorno à Lua em 2024 e se prepara para a primeira missão humana. para Marte em meados da década de 2030.
O ímpeto por trás do prato é simples: para que a NASA envie seres humanos a Marte, eles precisam se comunicar com eles - e os lasers podem ajudar a garantir que os futuros astronautas marcianos tenham uma boa recepção a 40 milhões de quilômetros da Terra.
Em 11 de fevereiro de 2020, a NASA, o JPL, oficiais militares e locais abriram caminho em Goldstone, Califórnia, para uma nova antena na Deep Space Network da agência, que se comunica com todas as suas missões espaciais.Crédito: NASA / JPL-Caltech
A construção do prato de 112 pés começou esta semana em Goldstone, Califórnia. É apenas uma de uma variedade de antenas DSN - elevando o número total de antenas que ajudarão a transmitir mensagens transmitidas por laser para e do espaço para 13.
Atualmente, duas antenas similares também estão em construção em Madri, na Espanha.
Experimentado e testado
"O DSN é a única linha telefônica da Terra para nossas duas naves espaciais Voyager - ambas no espaço interestelar - todas as nossas missões em Marte e a espaçonave New Horizons que já passou de Plutão", Larry James, vice-diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, disse em comunicado .
"Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões", disse ele.
A NASA usa as antenas da DSN para se comunicar com naves espaciais desde os anos 60, enviando sinais para uma média de 30 naves espaciais por dia. As antenas transmitem e recebem ondas de rádio entre o controle terrestre e a espaçonave. E embora as ondas de rádio tenham funcionado bem todos esses anos, elas têm sérias limitações.
As ondas de rádio tendem a ficar mais fracas a longas distâncias e têm capacidade limitada. Para a sonda dupla Voyager , duas espaçonaves que percorrem o espaço interestelar muito, muito longe da Terra, isso significa que os sinais para suas antenas da Terra - e vice-versa - são muito fracos. De fato, o poder que as antenas DSN recebem dos sinais da Voyager é 20 bilhões de vezes mais fraco que o poder necessário para executar um relógio digital, de acordo com a NASA .
Lasers!
Lasers são feixes de luz infravermelha. Eles viajam mais distâncias no espaço com muito mais potência do que as ondas de rádio.
"Os lasers podem aumentar sua taxa de dados de Marte em cerca de 10 vezes o que você recebe do rádio", disse Suzanne Dodd, diretora da Rede Interplanetária, a organização que administra o DSN, em comunicado.
"Nossa esperança é que o fornecimento de uma plataforma para comunicações ópticas incentive outros exploradores espaciais a experimentar lasers em missões futuras", disse ela.
A NASA testou a comunicação a laser no espaço pela primeira vez no ano de 2013, transmitindo uma imagem da pintura de Mona Lisa para um satélite localizado a 240.000 milhas de distância da Terra.
Xiaoli Sun, NASA Goddard
A famosa pintura de Leonardo da Vinci foi dividida em uma matriz de 152 pixels por 200 pixels, e cada pixel foi convertido em um tom de cinza representado por um número entre zero e 4.095. Cada um dos pixels foi então transmitido por um pulso de laser disparado em um dos 4.096 intervalos de tempo possíveis.
A pintura foi reconstruída pelo instrumento Luneta Orbiter Laser Altimeter (LOLA) a bordo do Lunar Reconnaissance Orbiter com base nos horários de chegada de cada pulso do laser.
"Esta é a primeira vez que alguém alcança comunicação unidirecional a laser a distâncias planetárias", afirmou David Smith, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em comunicado.
"Num futuro próximo, esse tipo de comunicação a laser simples pode servir como um backup da comunicação por rádio que os satélites usam", disse ele. "Em um futuro mais distante, pode permitir a comunicação a taxas de dados mais altas do que os atuais links de rádio podem fornecer".
A comunicação baseada em feixe de laser será posta à prova no ano de 2022, quando a NASA lançar sua missão Psyche , que viajará para estudar um asteróide metálico que orbita o Sol entre Marte e Júpiter.
O orbitador levará um terminal de teste de comunicação a laser a bordo, projetado para transmitir dados e imagens para um observatório na Montanha Palomar, no sul da Califórnia. Para que o futuro das viagens espaciais humanas permaneça no caminho certo, espero que funcione.
Nenhum comentário:
Postar um comentário