Artemis 2 se comunicará usando láseres espaciales

Apr 16, 2023

Cuando el imponente cohete Space Launch System de la NASA se lance en noviembre de 2024 (si todo sale según lo planeado), la misión Artemis 2 transportará a cuatro astronautas y un dispositivo de comunicaciones de vanguardia tan vital como los sistemas de soporte vital de la nave.

Durante más de una década, la agencia espacial ha trabajado para desarrollar un nuevo método de comunicación basado en láseres infrarrojos, para reemplazar sus viejos y voluminosos sistemas de radio, que transmiten a una fracción de la velocidad. Una vez en el espacio, el "O2O", el sistema de comunicación óptica Orion Artemis 2, servirá como enlace principal de la tripulación con el Centro de Control de Misión de la NASA en Houston.

Artemis no aterrizará en la luna: la nave espacial Orion es capaz de volver a entrar en la atmósfera y amerizar en un océano terrestre, pero no aterrizar en tierra firme. Volará alrededor de la luna, llegando a 40,000 millas de distancia, mientras envía gigabytes de imágenes de la luna a la Tierra. El O2O puede transmitir el equivalente a unas 30 películas HD en streaming a la vez.

"La idea es tener transmisiones de video de alta definición hacia y desde la Luna a través de enlaces láser", dice el gerente de proyectos de la NASA, Steven Horowitz, en un comunicado de prensa. "Si recuerdas las imágenes de la misión Apolo, eran granulosas y difíciles de ver, pero O2O permitirá a los astronautas de Artemis enviar videos e imágenes significativamente más vívidas y detalladas".

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Dado que las vidas humanas dependerán, hasta cierto punto, de que este novedoso modo de comunicación se mantenga en condiciones extremas, los ingenieros pasaron muchos años perfeccionándolo. El primer hito importante se produjo en 2013, cuando el Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer (LADEE) con forma de lata de refresco voló a la luna y transmitió de vuelta a la Tierra usando láseres.

El 18 de octubre de 2013, la pequeña nave robótica se conectó por láser a una estación terrestre en el Complejo White Sands de la NASA en Las Cruces, Nuevo México, y envió transmisiones de video de alta definición hacia y desde la luna.

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Ahora que la comunicación láser había demostrado su utilidad, la NASA comenzó a lanzar una nueva infraestructura láser en la órbita de la Tierra, para enviar y recibir mensajes y estudiar la nueva tecnología. Entre 2014 y 2017, la Estación Espacial Internacional (ISS) albergó un sistema, OPALS (The Optical Payload for Lasercomm Science) que se comunicaba por láser con la Tierra, comenzando con una transmisión HD que decía "¡Hola mundo!"

La NASA también lanzó un puñado de pequeños satélites láser y un importante repetidor capaz de recibir mensajes y enviarlos a las estaciones receptoras de la agencia. Para evitar la cobertura de nubes, la NASA ha construido instalaciones (que se asemejan a pequeños observatorios) en Hawái, California y Nuevo México, donde los telescopios detectan la luz del infrarrojo cercano.

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El O2O contiene un pequeño telescopio de 4 pulgadas y un módem para procesar datos, componentes que ya se han sometido a rigurosas pruebas en una "mesa vibratoria" y en cámaras de vacío. El módem convierte los datos sin procesar de la computadora en patrones de luz, y viceversa, de forma similar a cómo los antiguos módems de computadora de acceso telefónico convertían sitios web largos en sonido.

Los miembros de la tripulación utilizarán el enlace de alta velocidad para recibir instrucciones y transmitir resultados experimentales y, al igual que los astronautas de la ISS, tendrán la capacidad de transmitir imágenes de sí mismos a Internet desde la Tierra.

No espere que la comunicación láser supere a las redes de fibra óptica en el corto plazo; hasta la fecha, la primera requiere satélites para transmitir mensajes o una línea clara de luz.

Un sistema similar puede ser útil en la computación cuántica, que no puede usar cables de fibra óptica en largas distancias. Un nuevo detector de fotones desarrollado por investigadores del JPL puede proporcionar la extrema sensibilidad necesaria.

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