El programa Artemis de la NASA está trabajando con el sector privado para avanzar en la tecnología de comunicaciones láser para llevar velocidades de transmisión de datos más altas a las misiones espaciales. Esta innovación es fundamental para la exploración futura de la Luna y Marte, y se espera que permita una transmisión de datos más eficiente y rápida, lo que permitirá una mayor exploración y descubrimiento más allá de la Tierra.
Las comunicaciones láser u ópticas proporcionan a las misiones velocidades de transferencia de datos más altas, lo que significa que las misiones que utilizan tecnología láser pueden enviar y recibir más información en una sola transmisión que las misiones que utilizan ondas de radio tradicionales. Cuando las naves espaciales utilizan comunicaciones láser para enviar información, la luz infrarroja empaqueta los datos en ondas más estrechas para que las estaciones terrestres en la Tierra puedan recibir más datos a la vez. La velocidad de transmisión de datos del sistema de comunicación láser es de 10 a 100 veces mayor que la de los sistemas de radio utilizados actualmente en las misiones espaciales.
A medida que los instrumentos científicos sigan evolucionando para adquirir datos de alta definición, las misiones deberán acelerar la velocidad a la que pueden transmitir información a la Tierra. Transmitir un mapa completo de Marte a la Tierra llevaría aproximadamente nueve semanas con los sistemas de radiofrecuencia actuales. Con el láser, sólo se necesitan unos nueve días.
El programa de navegación y comunicaciones espaciales (SCaN) de la NASA ha financiado el desarrollo de una nueva tecnología láser a través de una asociación con pequeñas empresas. El terminal láser óptico Basestation desarrollado por Fibertek es un dispositivo láser de cuatro canales que puede transmitir comunicaciones de alta potencia a la luna durante las pruebas de vuelo de Artemis II. Artemis II enviará una tripulación de cuatro astronautas en un viaje alrededor de la Luna y los devolverá sanos y salvos, allanando el camino para futuras misiones de exploración humana a largo plazo a la superficie lunar y, finalmente, a Marte.
La demostración utilizará comunicaciones láser para transmitir imágenes y vídeos de alta resolución de la región lunar a dos estaciones terrestres, una de las cuales es una terminal óptica de bajo coste en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
En septiembre de 2023, la tecnología de Fibertek se integró en la estación terrestre terminal de bajo costo de la NASA y se probó con éxito. La terminal óptica de bajo costo de la NASA es un telescopio de aproximadamente 27 pulgadas de diámetro fabricado principalmente con componentes comerciales disponibles en el mercado. Usar piezas comerciales es más rentable que desarrollar hardware personalizado y también hace que la estructura sea escalable y fácil de replicar. Los terminales ópticos de bajo coste se convertirán en el modelo para las futuras estaciones terrestres.
"Las comunicaciones láser, centradas en enlaces directos con la Tierra, son una tecnología en maduración que es fundamental para que la NASA satisfaga las capacidades de comunicación y las necesidades de navegación futuras. A medida que cualquiera de nuestras tecnologías madure, es fundamental establecer y respaldar una cadena de suministro nacional saludable", dijo el Dr. Jason Mitchell, director de la División de Tecnologías de Navegación y Comunicaciones Avanzadas de SCaN en la sede de la NASA en Washington. "Las pequeñas empresas estadounidenses desempeñan un papel fundamental en esta cadena de suministro y nuestro trabajo con Fibertek es un ejemplo de este proceso".
El Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland y el Programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de la NASA financiaron el desarrollo de la terminal láser óptica de la estación base. A través de America's Seed Funding, la NASA proporciona financiación federal en etapa inicial a pequeñas empresas para que utilicen tecnologías innovadoras para avanzar en la misión de la agencia.
"La inversión de la NASA en el desarrollo de esta tecnología es beneficiosa tanto para la agencia como para Fibertek, así como para cualquier otro integrador o desarrollador de sistemas que busque utilizar tecnología de comunicaciones láser en el futuro", afirmó Nang Pham, director del programa SCaN Small Business en la sucursal Glenn de la NASA.
Mientras la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) se prepara para devolver humanos a la Luna por primera vez en 50 años, la nueva tecnología láser permitirá un sistema de comunicación láser más eficiente y ampliará la comprensión humana de la Luna y sus áreas más allá.
Fuente compilada: ScitechDaily