Para la exploración del espacio interplanetario, es fundamental desarrollar tecnologías capaces de transmitir mensajes a distancias más largas, en este caso, aproximadamente 40 veces la distancia entre la Tierra y la Luna.
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La NASA y la sonda Psyche están a la vanguardia de este avance. En noviembre de 2023 demostró el uso de láseres para recorrer casi 16 millones de kilómetros, con el objetivo de probar las capacidades de las comunicaciones ópticas.
La nueva tecnología de la comunicación.
La misión comenzó con la nave espacial Psyche de la NASA, cuyo objetivo era demostrar la viabilidad del Experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC). Este experimento implicó enviar un láser infrarrojo codificado con datos de prueba desde el satélite al Telescopio Hale en el Observatorio Palomar de Caltech en San Diego, California.
El DSOC es uno de los instrumentos clave a bordo de la sonda Psyche, que se lanzó en octubre de 2023 a bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy. Su destino es un asteroide metálico homónimo que orbita entre Marte y Júpiter, con el objetivo de estudiar su composición, así como demostrar esta tecnología de comunicación más allá de la Luna.
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Según la NASA, esta demostración tecnológica alcanzó la “primera luz” en la madrugada del 14 de noviembre de 2023. En ese momento, el transceptor láser de vuelo de la sonda, capaz de enviar y recibir señales en el infrarrojo cercano, estaba conectado a una potente baliza láser emitida de las instalaciones del JPL en Table Mountain, cerca de Wrightwood, California.
Esta baliza permitió al transceptor apuntar su láser hacia abajo al Telescopio Hale de Palomar, ubicado a 130 kilómetros al sur de Table Mountain, mientras los dos sistemas automatizados ajustaban su alineación.
La NASA destacó que se trata de la primera prueba de comunicaciones ópticas en el espacio profundo, a diferencia de los experimentos realizados en la órbita terrestre baja y hasta la Luna.
Los desafíos y oportunidades de la tecnología.
Esta hazaña es comparable a utilizar un puntero láser para seguir una moneda de diez centavos en movimiento a una milla de distancia, porque dirigir un rayo láser a millones de millas de distancia requiere una precisión extraordinaria.
Una de las principales dificultades encontradas durante esta demostración fue la necesidad de compensar el tiempo que tarda la luz en recorrer grandes distancias entre la nave y la Tierra.
Por ejemplo, los fotones del láser del infrarrojo cercano tardaron unos 50 segundos en viajar desde Psyche a la Tierra. Durante este tiempo, tanto la nave espacial como el planeta cambiaron de posición, lo que obligó a ambos sistemas a ajustarse constantemente.
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Uno de los objetivos del experimento era demostrar velocidades de transmisión de datos entre 10 y 100 veces más rápidas que las alcanzadas con los sistemas de radiofrecuencia más modernos.
Mientras que las comunicaciones por radio y láser de infrarrojo cercano utilizan ondas electromagnéticas para transmitir datos, el láser de infrarrojo cercano compacta la información en ondas mucho más pequeñas, lo que permite enviar más datos.
Además, esta tecnología supone un primer paso hacia el desarrollo de sistemas de comunicaciones de alta velocidad capaces de transmitir información científica, imágenes en alta definición e incluso vídeo, fundamental para futuras misiones tripuladas a Marte.
Un asteroide en el futuro
La misión Psyche también tiene como objetivo explorar el asteroide metálico del mismo nombre, que podría proporcionar pistas sobre la formación de planetas rocosos. Se cree que este asteroide es el núcleo parcial de un planetesimal, un componente primitivo de un planeta, debido a su alto contenido de hierro y níquel.
Se espera que la sonda alcance el asteroide en 2028 y entre en órbita a su alrededor en agosto de 2029. La misión científica durará 26 meses.
Artículo escrito en colaboración con nuestros colegas de Xataka.
