Em um desenvolvimento inovador para as comunicações espaciais, uma antena experimental recebeu com sucesso sinais tanto de radiofrequência quanto de laser infravermelho próximo da espaçonave Psyche da NASA. Isso marca um avanço significativo no uso de tecnologias de comunicação óptica ao lado das tradicionais ondas de rádio para missões no espaço profundo.

O que você precisa saber:

  • A antena, conhecida como Estação Profunda Espacial 13, é um híbrido de 34 metros projetado para acomodar sinais tanto de radiofrequência quanto ópticos.
  • Localizada no Complexo de Comunicações Espaciais Profundas de Goldstone da NASA, na Califórnia, esta antena foi fundamental para rastrear o laser de descida da demonstração de tecnologia de Comunicações Ópticas de Espaço Profundo (DSOC) da NASA desde novembro de 2023.
  • O DSOC, a bordo da espaçonave Psyche lançada em outubro de 2023, tem como objetivo mostrar o potencial da comunicação óptica no espaço profundo.

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Gerenciada pelo Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, na Califórnia, a antena híbrida representa um avanço tecnológico significativo. Amy Smith, Gerente Adjunta da Rede de Comunicação Profunda (DSN) no JPL, enfatizou o sucesso da antena em travar e rastrear a descida do DSOC, enquanto também recebia o sinal de radiofrequência da Psyche simultaneamente.

Os benefícios da comunicação óptica são evidentes nas taxas de transmissão de dados alcançadas pela antena híbrida. No final de 2023, os dados foram baixados a uma distância de 20 milhões de milhas a uma taxa de 15,63 megabits por segundo, mostrando um aumento notável de 40 vezes em comparação com as comunicações tradicionais de radiofrequência.

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Além disso, a antena transmitiu com sucesso uma fotografia de equipe carregada no DSOC antes do lançamento da Psyche, demonstrando a praticidade da comunicação óptica para tarefas intensivas em dados.

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Um close-up do terminal óptico na Estação Espacial Profunda 13 mostra sete espelhos hexagonais que coletam sinais do laser de descida do DSOC. Os espelhos refletem a luz em uma câmera diretamente acima, e o sinal é então enviado a um detector por meio de um sistema de fibra óptica. (Imagem: NASA/JPL-Caltech)

O poder tecnológico da antena híbrida reside em seu design intrincado. Equipada com sete espelhos segmentados ultraprecisos semelhantes aos do Telescópio Espacial James Webb, a antena pode detectar fótons de laser com precisão.

Esses espelhos redirecionam os fótons para uma câmera de alta exposição, que então alimenta o sinal em um detector de fóton único nanofio semicondutor criogenicamente resfriado. Barzia Tehrani, Gerente Adjunta de Sistemas de Comunicação Terrestre no JPL, destacou a adaptabilidade da antena e seu potencial para detectar sinais do espaço profundo, incluindo os de Marte.

A integração bem-sucedida da comunicação óptica por meio do DSOC abre caminho para empreendimentos futuros de exploração espacial. Ao pavimentar o caminho para taxas de dados mais altas e comunicação mais eficiente, a comunicação óptica poderia apoiar as ambições da humanidade, incluindo missões a Marte.

A adaptação de antenas de radiofrequência existentes com terminais ópticos e a construção de antenas híbridas específicas poderiam fornecer uma solução viável para a crescente demanda por comunicações intensivas em dados no espaço.