Sai o rádio, entra o laser: é a NASA revendo seus conceitos

À medida que a NASA se volta para novos destinos para missões tripuladas, ela está revendo seu sistema de comunicações, que já está ultrapassado.

Laura Maria Elias

f2ab9c14f17bd3050a80a247232be79a1582464458

Sistema de comunicação a laser
Créditos: NASA

Desde que a NASA lançou o satélite Explorer 1, em 1958, a agência se baseou principalmente em ondas de rádio para se comunicar com  suas embarcações que estavam a milhões – ou mesmo bilhões – de quilômetros no espaço. Mas, à medida em que a NASA se volta para novos destinos com missões tripuladas, ela está revendo seu sistema de comunicações, que já está ultrapassado.

Ad image

A agência está adicionando um novo disco de antena à Deep Space Network (DSN), equipado com espelhos e um receptor especial, para permitir que se transmita e receba lasers da sonda no espaço profundo.

 

Alô, Terra. Alô, Marte

 8da6840d3613c2d6df7834981580c4e9
Terra e Marte. Credito: NASA

A nova antena parabólica, chamada Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte da transição para uma comunicação mais rápida e eficiente, enquanto a NASA se prepara para um retorno à Lua, em 2024, e para a primeira missão humana à Marte, em meados da década de 2030.

O ímpeto por trás da parabólica é simples: para que a NASA envie humanos a Marte, a agência precisa poder se comunicar com eles, e os lasers podem ajudar a garantir que os futuros astronautas marcianos tenham uma boa recepção a 64 milhões de quilômetros da Terra.

 

Expandindo a comunicação

 7df70c8f05404881688e836c344c91ab
Cientistas lançam a construção de mais uma parabolica. Crédito: NASA

A construção do disco de 34 m começou esta semana, em Goldstone, na Califórnia. É apenas uma de uma variedade de antenas DSN, que ajudarão a transmitir mensagens a laser para e do espaço. Elas são, agora, em número de 13.

Atualmente, duas antenas similares estão em construção em Madri, na Espanha.

“O DSN é a única linha telefônica da Terra para nossas duas naves espaciais Voyager – ambas no espaço interestelar –, para todas as nossas missões em Marte e para a espaçonave New Horizons, que já passou de Plutão”, disse Larry James, vice-diretor do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, em Pasadena, na Califórnia.

“Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões”, explicou o cientista.

 

A era do rádio

 4e931b443f5350f3640b927e44ba0271
Antenas para sinal de rádio. Crédito US Navy

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.

Ondas de rádio tendem a ficar mais fracas a longas distâncias, e têm capacidade limitada de alcance. Para as sondas Voyager, duas espaçonaves que percorrem o espaço interestelar muito, muito longe de nós, isso significa que os sinais da Terra para suas antenas são muito fracos. De fato, a potência com que as antenas DSN recebem os sinais da Voyager é 20 bilhões de vezes mais fraca do que a potência necessária para fazer funcionar um relógio digital, de acordo com a NASA.

 

A era do laser

 9b87b477f0a7f652ecd61ea5c2538162

Já os lasers, que são feixes de luz infravermelha, cruzam as distâncias espaciais com muito mais potência do que as ondas de rádio.

“Os lasers podem aumentar a taxa de dados de Marte em cerca de 10 vezes o que recebemos do rádio”, disse Suzanne Dodd, diretora da Rede Interplanetária, a organização que administra o DSN.

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 386.000 km de distância da Terra.

 

Mona Lisa espacial

 89a57bdba6a0833b78f861100b7cfa15
Mona Lisa conforme recebida pelo equipamento a laser. Crédito: NASA

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 imagem foi reconstruída pelo instrumento Luneta Orbiter Laser Altimeter [Altímetro a Laser do Orbitador Luneta – 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.

Fonte: Inverse

 

Assista a um video incrivel sobre a comunicação espacial a laser:

TÓPICO(S):
Compartilhe