DSOC, un experimento que podría cambiar la forma en que se comunican las naves espaciales, ha enviado datos utilizando un láser hacia y desde la Luna por primera vez. Los datos transmitidos toman la forma de bits (las unidades de datos más pequeñas que una computadora puede procesar) codificados en fotones láser: partículas cuánticas de luz.
El experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC) de la NASA apuntó un láser de infrarrojo cercano codificado con datos de prueba a casi 10 millones de millas (16 millones de kilómetros) de distancia (unas 40 veces más que la Luna de la Tierra) al Telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech. Esta es la demostración más amplia de comunicación óptica hasta el momento.
A bordo de la nave espacial Psyche recién lanzada, DSOC enviará datos de prueba de alto rendimiento a la Tierra durante una demostración tecnológica de dos años mientras Psyche viaja al cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter. El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California opera tanto DSOC como Psyche.
Una demostración técnica de la tecnología se llevó a cabo temprano en la mañana del 14 de noviembre después de que el transceptor láser de vuelo – un instrumento avanzado a bordo de Psyche capaz de enviar y recibir señales de infrarrojo cercano – fuera detectado en una baliza láser de alta potencia transmitida desde el Laboratorio de telescopios ópticos de telecomunicaciones en la base de Table Mountain del Jet Propulsion Laboratory cerca de Wrightwood, California.
La baliza de enlace ascendente ayudó al transceptor a apuntar el láser de enlace descendente de regreso a Palomar (que está a 100 millas o 130 kilómetros al sur de Table Mountain), mientras que los sistemas automatizados en el transceptor y las estaciones terrestres afinaron su guía.
El logro es uno de los muchos hitos importantes del DSOC en los próximos meses, allanando el camino para velocidades de datos más altas capaces de transmitir información científica, imágenes de alta definición y transmisión de video en apoyo del próximo gran salto de la humanidad: enviar humanos al espacio. Marte”, dijo Trudy Cortez, directora de demostración de tecnología en la sede de la NASA en Washington.
Los datos de prueba también se enviaron simultáneamente a través de los láseres de enlace ascendente y descendente. Este procedimiento, conocido como “cierre de canal”, es el objetivo principal del experimento. Si bien la demostración de tecnología no transmite datos a la misión Psyche, trabaja en estrecha colaboración con el equipo de apoyo de la misión Psyche para garantizar que las operaciones DSOC no interfieran con las operaciones de la nave espacial.
“La prueba del martes por la mañana fue la primera en utilizar plenamente los recursos terrestres y el transceptor de vuelo, lo que requirió que los equipos de operaciones de DSOC y Psyche trabajaran en conjunto”, dijo Meera Srinivasan, gerente de operaciones de DSOC en JPL. “Fue un desafío importante y todavía tenemos mucho trabajo por hacer, pero en poco tiempo pudimos transmitir, recibir y decodificar algunos datos”.
Antes de este logro, el proyecto necesitaba verificar las instalaciones en varias otras etapas, desde retirar la cubierta protectora del transceptor láser de vuelo hasta encender el instrumento. Mientras tanto, la nave espacial Psyche está realizando sus propias comprobaciones, incluida la activación de sistemas de propulsión y pruebas de instrumentos que se utilizarán para estudiar el asteroide Psyche cuando llegue allí en 2028.
Tras un lanzamiento inicial exitoso, el equipo DSOC ahora trabajará para mejorar los sistemas que controlan el láser de enlace descendente que apunta a bordo del transceptor. Una vez que se logre esto, el proyecto podrá comenzar a demostrar soporte para la transmisión de datos de alta velocidad desde el transceptor a Palomar a varias distancias de la Tierra. Estos datos toman la forma de bits (las unidades de datos más pequeñas que una computadora puede procesar) codificados en fotones láser: partículas cuánticas de luz. Después de que un conjunto especial de detectores superconductores de alta eficiencia detecta los fotones, se utilizan nuevas técnicas de procesamiento de señales para extraer datos de los fotones individuales que llegan al telescopio Hale.
El objetivo del experimento DSOC es demostrar velocidades de datos de 10 a 100 veces más rápidas que los sistemas de radiofrecuencia actuales utilizados en las naves espaciales. Tanto las comunicaciones por radio como por láser de infrarrojo cercano utilizan ondas electromagnéticas para transmitir datos, pero la luz del infrarrojo cercano combina datos en ondas mucho más densas, lo que permite que las estaciones terrestres reciban más datos. Esto ayudará a futuras misiones de exploración humana y robótica y respaldará instrumentos científicos de mayor resolución.
“Las comunicaciones ópticas son una bendición para los científicos y exploradores que siempre quieren más de sus misiones espaciales y permitirán la exploración humana del espacio profundo”, dijo el Dr. Jason Mitchell, director de la Oficina de Tecnologías Avanzadas de Comunicaciones y Navegación de la Dirección de Navegación y Comunicaciones Espaciales de la NASA. . (ESCANEAR) programa. “Más datos significan más descubrimientos”.
La misión Psyche está dirigida por la Universidad Estatal de Arizona. JPL es responsable de la gestión general de la misión, la ingeniería de sistemas, la integración y pruebas, y las operaciones de la misión. Psyche es la decimocuarta misión seleccionada del Programa de Descubrimiento de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la agencia en Huntsville, Alabama. El servicio de lanzamiento fue gestionado por el programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, con sede en el Centro Espacial Kennedy de la agencia. Maxar Technologies en Palo Alto, California, proporcionó al chasis de la nave espacial una propulsión eléctrica solar de alta potencia.
