Marte pode ser conectado à Terra usando lasers – os experimentos Psyche da NASA superaram as expectativas

A sonda Psyche da NASA, lançada ao espaço profundo, foi equipada com equipamentos experimentais para comunicação com a Terra por meio de um canal de laser. Os transmissores de rádio tradicionais não eram mais suficientes para transmitir o crescente volume de dados científicos, então era hora de usar a óptica — um teste que precisava ser testado. O desempenho do canal de comunicação a laser com a sonda, abrangendo centenas de milhões de quilômetros, superou as expectativas, e o sistema será adotado.

Um laser de 3 kW em operação no Observatório da Montanha da Mesa. Fonte da imagem: NASA

Hoje, a NASA anunciou a conclusão da fase de testes de demonstração tecnológica na plataforma Psyche. Vale ressaltar que a sonda transmitiu para a Terra imagens de “demonstração” previamente gravadas, como vídeos caseiros de gatos. Nenhum equipamento a bordo da sonda está conectado ao link do laser — e não há necessidade disso —, embora obviamente consuma energia preciosa, que se torna cada vez mais escassa à medida que se afasta do Sol.

Desde o lançamento da sonda em 2023, a NASA realizou 65 sessões de comunicação a laser, incluindo trocas de dados a uma distância de 490 milhões de km — a distância máxima que Marte se move da Terra em sua órbita ao redor do Sol. A velocidade de comunicação estável durante esse período atingiu 6,25 Mbps, o que significa que é possível estabelecer um canal de comunicação óptica com colônias marcianas, caso necessário. A velocidade máxima de comunicação entre a Terra e a Psyche foi registrada quando a sonda estava a 31 milhões de km — 80 vezes mais longe do que a Lua está da Terra — e atingiu 267 Mbps. Esse canal de comunicação será inestimável para futuros telescópios espaciais, que deverão gerar “megatons” de dados brutos.

No total, as estações terrestres receberam 13,6 Tbps de dados, velocidade comparável à de uma conexão de internet banda larga residencial durante o mesmo período. A principal estação receptora de sinais fracos foi o telescópio de 5 metros do Observatório Palomar, em San Diego, que coletou fótons e os transmitiu a um conjunto de detectores de alto desempenho para processamento. Um potente laser de 3 quilowatts no Observatório da Montanha da Mesa direcionou o sinal para Psyche, garantindo um direcionamento preciso. Apesar de desafios como as condições climáticas e os incêndios florestais na Califórnia, as equipes da NASA finalmente superaram esses desafios, garantindo a operação estável do sistema.

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O projeto também testou uma antena híbrida radioóptica no complexo Deep Space Network em Goldstone, que recebeu sinais de rádio e ópticos simultaneamente. Além disso, o Observatório Palomar e o telescópio de 1 metro na Montanha da Mesa foram usados ​​para aprimorar a recepção de sinais fracos. Essas tecnologias garantem redundância e confiabilidade das comunicações, o que é essencial para missões no espaço profundo.