Lasers permitem comunicação interestelar que quebra recordes
Os sistemas de comunicação a laser demonstraram sucesso e eficácia, especialmente quando se trata de transmitir sinais através de vastas extensões de distância. Tal observação foi feita durante um experimento recente conduzido pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) em novembro de 2023. A NASA manifestou grande interesse em utilizar a tecnologia laser para fins de comunicação interestelar.
O projeto DSOC utiliza as capacidades da missão Psyché recentemente lançada para realizar experiências num método de comunicação inovador em condições espaciais reais. O recente ensaio realizado na segunda quinzena de Outubro produziu resultados promissores, uma vez que a transmissão de dados foi conseguida com sucesso, apesar da sonda estar situada a uma distância significativa de aproximadamente 16 milhões de quilómetros da Terra.
Um registro de comunicação no espaço
O conceito de tal expansão pode ser um desafio para a compreensão intelectual. No entanto, para proporcionar uma compreensão mais clara, a NASA observou que ultrapassa a distância Terra-Lua em aproximadamente 40 vezes, o que equivale a cerca de 385.000 quilómetros. Além disso, pode ser equiparado a 400 revoluções ao redor da circunferência da Terra, medindo cerca de 40.000 quilômetros no total. Após uma reflexão mais aprofundada, pode-se imaginar os sinais transmitidos viajando ao redor do globo 400 vezes antes de chegarem ao destinatário pretendido. Alternativamente, é semelhante à viagem de ida e volta entre a Terra e a Lua, que abrange uma distância de aproximadamente 70.000 quilômetros, multiplicada
O recente relatório de progresso da NASA, datado de 16 de Novembro, destaca um feito impressionante – a transmissão de dados mais distante através de comunicação óptica foi alcançada até à data. A agência planeja tentar conexões adicionais no futuro, à medida que a espaçonave continua a viajar para mais longe da Terra. No entanto, prevê-se que este marco notável estabelecido pela NASA acabe por ser superado.
Os lasers são vistos como uma solução futura para comunicações no espaço profundo.//Fonte: Quentin Magdelaine
Em casos anteriores, havia transmissões ópticas utilizando distâncias consideravelmente menores, como aquelas envolvendo satélites em órbita baixa da Terra ou na superfície lunar. No entanto, este teste específico representa a instância inaugural deste tipo no espaço profundo. Para compreender a complexidade do empreendimento, a NASA esclarece que é comparável a tentar usar um apontador laser para rastrear uma peça móvel de 10 centavos a uma distância de um quilômetro.
Dado que os feixes de laser consistem em fótons viajando a velocidades próximas à velocidade da luz através do vácuo, seria de esperar uma latência mínima entre os sistemas de comunicação que utilizam esta tecnologia. No entanto, durante o recente teste realizado em 14 de novembro, o tempo necessário para a transmissão dos dados da missão Psyche para a Terra foi de aproximadamente 50 segundos, e espera-se que esse atraso aumente ainda mais à medida que a distância entre a sonda e a Terra aumenta, atingindo finalmente 20 minutos quando Psyche atinge sua distância máxima do nosso planeta. Isto exemplifica a disparidade significativa entre os sistemas de comunicação interplanetária e os terrestres, em que os primeiros necessitam de maiores latências devido às dimensões espaciais vastamente estendidas.
Utilizar um apontador laser para seguir uma moeda móvel a uma distância de um quilômetro é análogo a esse esforço.
A NASA
Um dos desafios associados a esta tarefa é apontar com precisão a instrumentação e, ao mesmo tempo, contabilizar o movimento do planeta Psique. A agência espacial enfatiza a importância de uma mira precisa ao tentar transmitir dados através de grandes distâncias. Como tanto a sonda como o planeta irão inevitavelmente mudar de posição durante os testes subsequentes, será necessário recalibrar continuamente o sistema de pontuação em conformidade. Consequentemente, as transmissões de downlink de Psyche para a Terra e as comunicações de uplink exigirão ajustes contínuos para manter a conectividade ideal.
No passado, a NASA utilizava ondas de rádio como meio de comunicação com seus dispositivos localizados remotamente. Essas ondas atravessam o espaço à velocidade da luz. No entanto, no futuro, a agência planeia empregar lasers como método alternativo devido à sua capacidade de transmitir quantidades significativamente maiores de informação simultaneamente. Esta transição pode ser comparada à atualização de uma ligação normal à Internet para banda larga, em que a taxa de transmissão permanece constante; no entanto, o volume de dados que podem ser transmitidos aumenta substancialmente.
Para realizar eficazmente missões cada vez mais complexas fora do nosso planeta natal, é crucial expandir a largura de banda disponível. Por exemplo, quando se considera a comunicação entre a Terra e Marte, que depende das respectivas posições dentro do sistema solar, o atraso pode variar de aproximadamente três a vinte e dois minutos. Embora este prazo possa parecer considerável, devem ser feitos esforços para melhorar a eficiência da comunicação como parte do estabelecimento de uma presença humana sustentada em Marte.
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Deep Space Optical Communications, seu ponto de estágio , varia de 3 minutos a quase 22 minutos ,