A missão Psyche, da NASA, atingiu um marco impressionante nas comunicações espaciais ao conseguir enviar para a Terra uma mensagem por laser infravermelho a partir de uma distância extraordinária.
Em dezembro de 2024, a nave espacial transmitiu com sucesso um sinal óptico desde 494 milhões de quilómetros. Trata-se de mais do dobro da distância média entre a Terra e Marte e de mais de 1.285 vezes a distância média até à Lua.
Deep Space Optical Communications (DSOC): a demonstração que levou o laser mais longe
Este resultado representa uma vitória clara do teste tecnológico Deep Space Optical Communications (DSOC), em curso desde o lançamento da Psyche, em 2023, rumo ao seu destino no cinturão de asteroides. Entretanto, a Terra recebeu o 65.º e último sinal de downlink por laser da missão, desta vez a 350 milhões de quilómetros.
A razão de o derradeiro envio ter ocorrido a uma distância menor é simples: a Psyche segue uma órbita solar que, consoante o alinhamento, ora a aproxima, ora a afasta da Terra, enquanto prossegue para um encontro previsto em 2029 com o asteroide que lhe dá nome.
A partir daqui, a Psyche passa a privilegiar os objectivos científicos da missão no cinturão de asteroides e utilizará comunicações rádio mais convencionais para enviar dados de volta ao nosso planeta.
“A NASA está a colocar os Estados Unidos no caminho para Marte, e o avanço das tecnologias de comunicações por laser aproxima-nos de transmitir vídeo em alta definição e de entregar dados valiosos a partir da superfície marciana mais depressa do que nunca”, afirma Sean Duffy, administrador interino da NASA.
“A tecnologia desbloqueia a descoberta, e estamos empenhados em testar e demonstrar as capacidades necessárias para permitir a Idade Dourada da exploração.”
O que a DSOC conseguiu transferir (e porquê isto importa)
No total, a DSOC conseguiu transferir 13,6 terabytes para os terminais terrestres. Entre esses envios, destaca-se um feito histórico: um vídeo ultra-alta definição transmitido para a Terra a 267 megabits por segundo a partir de mais de 30,5 milhões de quilómetros - uma estreia sem precedentes neste tipo de ligação óptica em espaço profundo.
Este tipo de desempenho é particularmente relevante porque, para manter actividades humanas e robóticas cada vez mais ambiciosas no espaço, será necessário modernizar as comunicações. As ligações por rádio são fiáveis, mas comparativamente lentas; além disso, a Deep Space Network (a rede de antenas de rádio que a NASA utiliza para receber dados de sondas) já evidenciou limitações de capacidade que podem afectar a concretização dos objectivos das missões.
Laser vs. rádio: mais velocidade, mas muito mais precisão
Apesar das vantagens, comunicar por laser é consideravelmente mais exigente do que emitir por rádio. Nas comunicações rádio, o feixe é relativamente amplo e tolera algum desvio de apontamento. Já os lasers são feixes estreitos e altamente focados, o que obriga a um alinhamento extremamente rigoroso para que o sinal chegue ao receptor certo.
Há ainda outro desafio inevitável: toda a luz que se propaga no espaço atenua e degrada com a distância. Quanto mais longe está o alvo, menor é a quantidade de informação recuperável. Em abril de 2024, quando a Psyche se encontrava a 225 milhões de quilómetros da Terra, a taxa de downlink já tinha descido para 25 megabits por segundo. Na prática, isto significa que os receptores no solo precisam de ser suficientemente sensíveis para detectar o reduzido fluxo de fotões que consegue chegar.
A atmosfera terrestre e as condições meteorológicas também podem atrapalhar a recepção à superfície. A prazo, poderá ser necessário recorrer a retransmissores no espaço para ajudar a captar e armazenar dados. Ainda assim, esta demonstração deixa uma mensagem inequívoca: a tecnologia DSOC funciona e mostrou-se robusta o suficiente para enviar grandes volumes de dados através do “vazio” do espaço profundo.
“A NASA testa hardware no ambiente severo do espaço para compreender os seus limites e demonstrar as suas capacidades”, explica Clayton Turner, administrador associado da Space Technology Mission Directorate da NASA.
“Ao longo de dois anos, esta tecnologia superou as nossas expectativas, demonstrando taxas de dados comparáveis às da internet de banda larga doméstica e enviando dados de engenharia e de teste para a Terra a distâncias recorde.”
O que muda para futuras missões - incluindo Marte
A confirmação de que comunicações ópticas podem operar a estas distâncias é um sinal encorajador para missões futuras, sobretudo para qualquer esforço sustentado em direcção a Marte. Fluxos de dados mais elevados podem significar mais ciência por unidade de tempo, maior capacidade de enviar telemetria detalhada e, potencialmente, melhor suporte a operações com grande exigência de comunicação.
Também se torna mais claro que as missões do futuro poderão combinar abordagens: o rádio mantém-se essencial pela sua fiabilidade e cobertura operacional, enquanto o laser pode assumir o papel de “via rápida” quando for necessário descarregar grandes quantidades de dados - desde imagens e vídeo a pacotes extensos de medições científicas.
Por agora, a sonda Psyche continua a avançar para regiões mais distantes do Sistema Solar, aproximando-se do próximo momento decisivo da missão: o encontro com o seu asteroide-alvo.
Pode saber mais sobre a DSOC no site da NASA.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário