400 vezes mais rápido que o Starlink: a NASA atualizou o recorde de velocidade de transferência de dados do espaço para a Terra usando um laser

A NASA anunciou que um sistema experimental de comunicação a laser por satélite atingiu um novo recorde – downlink de 200 Gb / s. Isso é 400 vezes mais rápido do que a melhor tarifa Starlink (500 Mbps) permite. Em seis minutos passando por uma estação de comunicação terrestre, um satélite TeraByte InfraRed Delivery (TBIRD) consegue transmitir vários terabytes de dados. Essa conexão levará a comunicação espacial a um novo nível e, desta vez, não está longe.

Fonte da imagem: NASA

O cubesat experimental Pathfinder Technology Demonstrator 3 (PTD-3) da NASA foi lançado ao espaço em maio passado pela missão Transporter-5 da SpaceX. A bordo de um pequeno satélite, temos uma unidade de comunicação a laser do tamanho de uma “caixa de sapatos” e pesando 11 kg. O bloco é montado principalmente a partir de componentes disponíveis no mercado livre. Especialmente para o projeto, apenas um pequeno número de unidades teve que ser feito. Este é o destaque do projeto – não deve ser muito complicado e caro.

Em junho do ano passado, a unidade de comunicação a laser em órbita estabeleceu o primeiro recorde absoluto ao transmitir dados para a Terra a uma velocidade de 100 Gbit / s. Essa alta velocidade foi alcançada devido ao menor comprimento de onda do feixe de laser em comparação com o sinal de rádio. Mas também houve dificuldades: o feixe deve ser direcionado exatamente para o receptor (o pequeno telescópio no OCTL JPL se tornou isso) e o tempo deve estar bom sem nuvens pesadas.

Aliás, o processo de simplificação do projeto do transmissor a laser foi muito influenciado pelo fato de os desenvolvedores terem abandonado o sistema individual de apontar o feixe de laser para o receptor terrestre. O sistema é induzido pela direção dos motores cubesat. Portanto, acabou sendo mais prático e bastante confiável.

Além do hardware, os desenvolvedores tiveram que atualizar um pouco os protocolos de transferência de dados. Em particular, no caso de um erro na transmissão de dados, apenas o bloco com o erro é retransmitido. Isso permite que você não carregue o canal com repetições desnecessárias e também leva a um aumento na velocidade geral da transmissão.

Juntamente com especialistas da NASA, o Laboratório com o nome de A.I. Lincoln do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT-LL) em Lexington, Massachusetts, onde a carga foi montada; Terran Orbital, que fabricava o chassi do satélite e o próprio satélite; e uma estação terrestre localizada no Laboratório de Teste de Comunicações Ópticas (OCTL) do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) no sul da Califórnia.

No futuro, as unidades de comunicação a laser terão que fornecer canais de comunicação para missões permanentes à Lua, Marte e além. Além disso, canais ópticos de alta velocidade aparecerão em novos instrumentos científicos espaciais, incluindo telescópios. Espera-se que volumes gigantescos de informações sejam recebidos ali, e tudo isso deve ser transmitido à Terra.