A sonda Psyche, da NASA, define um novo padrão nas comunicações no espaço profundo

A missão Psyche da NASA acabou de elevar a fasquia das comunicações no espaço profundo.

Em dezembro de 2024, a nave conseguiu enviar para a Terra uma mensagem em laser infravermelho a partir de uma distância impressionante de 494 milhões de quilómetros. É mais do dobro da distância média entre a Terra e Marte e mais de 1 285 vezes a distância até à Lua.

É uma vitória para o teste tecnológico Deep Space Optical Communications (DSOC), que decorre desde o lançamento da nave rumo ao asteroide, em 2023. Agora, a Terra recebeu o 65.º e último sinal de downlink por laser da Psyche, enviado a partir de 350 milhões de quilómetros.

A partir daqui, a Psyche vai concentrar-se na sua missão no cinturão de asteroides, recorrendo a comunicações de rádio mais tradicionais para enviar dados para a Terra.

“A NASA está a colocar os EUA no caminho para Marte, e o avanço das tecnologias de comunicação por laser aproxima-nos de transmitir vídeo em alta definição e de entregar dados valiosos da superfície marciana mais depressa do que nunca”, afirma o administrador interino da NASA, Sean Duffy.

“A tecnologia desbloqueia a descoberta, e estamos empenhados em testar e comprovar as capacidades necessárias para permitir a Era de Ouro da exploração.”

No total, o DSOC transferiu com sucesso 13,6 terabytes de dados para os terminais terrestres da Terra, incluindo um vídeo em ultra alta definição enviado para a Terra a 267 megabits por segundo a mais de 30,5 milhões de quilómetros, numa estreia histórica.

A razão para a mensagem final ter sido enviada a partir de uma distância menor da Terra é que a nave Psyche segue uma órbita solar que, consoante o alinhamento, por vezes a aproxima da Terra e outras vezes a afasta, à medida que se dirige para o encontro de 2029 com o asteroide que lhe dá nome.

Se os humanos quiserem continuar a expandir a sua presença no espaço, será preciso melhorar a tecnologia. As comunicações por rádio são fiáveis, mas relativamente lentas. Além disso, a Deep Space Network de antenas de rádio que a NASA usa para receber dados das naves já mostrou limitações de capacidade que afetam a capacidade da agência para cumprir os objetivos das missões.

Mas transmitir sinais laser é um pouco mais exigente do que gerar transmissões de rádio. Nas comunicações por rádio, o sinal é relativamente amplo, pelo que não precisa de ser apontado com uma precisão extrema. Já os lasers são feixes muito focados, que têm de estar perfeitamente alinhados para que o sinal chegue ao recetor certo.

Além disso, toda a luz que se propaga no espaço atenua-se e degrada-se, por isso, quanto maior a distância ao alvo, menos dados podem ser recuperados. Quando a Psyche estava a 225 milhões de quilómetros da Terra, em abril de 2024, a sua taxa de downlink tinha descido para 25 megabits por segundo. Isto significa que os recetores têm de ser sensíveis o suficiente para detetar o fio de fotões que consegue chegar até eles.

A atmosfera e o clima da Terra também podem interferir com os sinais que chegam ao solo; com o tempo, poderão ser necessários relés espaciais para ajudar a receber e armazenar dados. Para já, no entanto, a demonstração mostra que a tecnologia DSOC funciona e é robusta o suficiente para enviar grandes volumes de dados através do abismo do espaço profundo.

“A NASA testa hardware no ambiente hostil do espaço para perceber os seus limites e comprovar as suas capacidades”, diz 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 para a Terra dados de engenharia e de teste a distâncias recorde.”

É um sinal extremamente promissor, e deixa bons indícios para a comunicação com uma futura missão a Marte, quando esse dia chegar. Para já, a nave Psyche continua a avançar para mais longe no Sistema Solar, em direção a outro momento histórico.

Pode ler mais sobre o DSOC no site da NASA.