A NASA alcançou um marco significativo na exploração espacial ao transmitir uma mensagem via laser para a Terra a uma distância de aproximadamente 16 milhões de quilômetros, cerca de 40 vezes a distância entre a Terra e a Lua. A realização, que ocorreu em novembro de 2023, marca a primeira vez que comunicações ópticas foram enviadas a uma distância tão grande.

Historicamente, as comunicações com espaçonaves distantes têm sido feitas utilizando ondas de rádio. No entanto, frequências mais altas de luz, como o infravermelho próximo, oferecem um aumento na largura de banda, resultando em uma melhora significativa na velocidade de transmissão de dados. Este avanço é crucial para a futura capacidade de enviar mensagens de vídeo em alta definição entre Marte e a Terra sem um atraso significativo.

O teste fez parte do experimento de Comunicações Ópticas do Espaço Profundo (DSOC) da NASA, e o sucesso na criação do link de comunicação é conhecido como ‘primeira luz’. Trudy Kortes, diretora de Demonstrações de Tecnologia na sede da NASA, afirmou que a conquista da primeira luz é um dos muitos marcos críticos do DSOC nos próximos meses, abrindo caminho para comunicações com maior taxa de dados, capazes de enviar informações científicas, imagens em alta definição e vídeos em suporte ao próximo grande salto da humanidade.

Utilizamos tecnologia similar em fibras ópticas para nossas comunicações terrestres de alta velocidade, mas, nesse caso, a tecnologia foi adaptada para uso no espaço profundo, melhorando os métodos existentes de retorno de informações à Terra. Sendo luz infravermelha, os engenheiros podem facilmente transmitir suas ondas na forma de laser, o que, embora não acelere a luz, confina o feixe a um canal estreito. Isso requer muito menos energia do que uma dispersão de ondas de rádio e é mais difícil de interceptar.

A tarefa, no entanto, não é simples. Bits de dados são codificados nos fótons emitidos pelo laser, o que exige uma série de instrumentos robustos – incluindo um conjunto de detectores supercondutores de alta eficiência – para preparar as informações para transmissão e traduzi-las na outra extremidade. Outro desafio é fazer com que o sistema adapte sua configuração de posicionamento em tempo real. No teste mais recente, os fótons do laser levaram cerca de 50 segundos para viajar da espaçonave até o telescópio, enquanto ambos se moviam pelo espaço.

O transceptor de laser que realizou a conexão está a bordo da espaçonave Psyche, que está em uma missão de anos, com destino ao cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter. A conexão foi feita com o Telescópio Hale no Observatório Palomar, na Califórnia. A Psyche está programada para um sobrevoo em Marte, e os testes continuarão a ser realizados para refinar e melhorar esse método inovador de comunicação a laser no infravermelho próximo, garantindo que seja tão rápido e confiável quanto necessário.

Meera Srinivasan, líder de operações do DSOC no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, destacou o desafio formidável do projeto, afirmando que há muito trabalho a ser feito, mas que por um curto período, foi possível transmitir, receber e decodificar alguns dados.

A demonstração bem-sucedida desse teste de comunicação óptica representa um passo crucial no avanço das comunicações espaciais, aproximando a humanidade da visão de uma rede interplanetária de alta velocidade. Esse desenvolvimento não só melhorará as comunicações para futuras missões a Marte, mas também abrirá novas possibilidades para a exploração do espaço profundo.

Para mais informações sobre o DSOC e seus avanços, consulte as publicações da NASA e acompanhe as próximas fases dessa inovadora tecnologia de comunicação.