La humanidad se está preparando para un emocionante regreso a la Luna, y esta vez, el plan es quedarse allí y utilizarlo como plataforma de lanzamiento para una mayor exploración espacial. Sin embargo, para hacer realidad este ambicioso objetivo, necesitamos revolucionar nuestros sistemas de comunicación.
Actualmente, la exploración espacial depende en gran medida de las comunicaciones por ondas de radio. Si bien este método es efectivo, tiene sus limitaciones. Las ondas de radio solo pueden transmitir una cantidad limitada de datos a una velocidad relativamente rápida. Las demandas del programa de exploración lunar Artemis y las misiones futuras superan con creces lo que las ondas de radio pueden manejar.
Para abordar este desafío, la NASA ha estado explorando el potencial de las comunicaciones ópticas, que utilizan láseres para la transmisión de datos. Numerosos proyectos y programas están en marcha, tanto en la Tierra como en el espacio, para aprovechar el poder de los láseres para la comunicación interestelar.
Una de las principales ventajas de los sistemas de comunicación láser sobre las ondas de radio es su capacidad para transmitir volúmenes de datos significativamente mayores. Dependiendo del sistema específico utilizado, las comunicaciones ópticas pueden entregar entre diez y 100 veces más datos que la frecuencia de radio.
En un logro sin precedentes, la NASA anunció recientemente la exitosa transmisión de un video en 4K desde una aeronave en vuelo a la Estación Espacial Internacional (ISS) utilizando un sistema de comunicación óptica. Si bien el contenido del video no se ha revelado, este hito marca un paso crucial hacia el equipamiento del programa Artemis con las herramientas necesarias para el éxito.
La prueba fue un esfuerzo de colaboración entre científicos del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL, por sus siglas en inglés). El objetivo principal era desarrollar una nueva tecnología que permitiera la cobertura de video en vivo de los astronautas durante las misiones Artemis. Sin embargo, el viaje del video desde la aeronave hasta la ISS no fue tan sencillo como se podría suponer.La aeronave utilizada para la prueba fue un Pilatus PC-12, una reconocida máquina de un solo motor conocida por sus capacidades. Equipado con un terminal láser portátil, el Pilatus voló sobre el lago Erie en la región de los Grandes Lagos de América del Norte. Desde allí, dirigió un haz láser que contenía el video hacia una estación terrestre óptica en Cleveland. La transmisión luego continuó hasta las Instalaciones de Pruebas de White Sands de la NASA en Las Cruces, Nuevo México, antes de finalmente ser transmitida al espacio.
Cabe destacar que el haz láser no fue dirigido directamente hacia la ISS. En cambio, se dirigió hacia el satélite de Demostración de Relevo de Comunicaciones Láser (LCRD). Este satélite, desplegado en 2021, se encuentra actualmente posicionado aproximadamente a 22,000 millas (35,400 km) de distancia de la superficie de la Tierra, significativamente más lejos que la órbita de la ISS, que varía de 230 a 285 millas (370 a 460 km).
Este logro innovador en la comunicación óptica nos acerca un paso más a establecer una infraestructura de comunicación sólida para futuras misiones lunares. Con la capacidad de transmitir grandes cantidades de datos, las comunicaciones láser tienen un inmenso potencial para revolucionar la exploración espacial y permitir una conectividad sin precedentes dentro de nuestro sistema solar.
[Foto: NASA Dave Ryan]
NASA prueba exitosamente el sistema de comunicación láser en la Estación Espacial Internacional
En un experimento innovador, la NASA ha probado exitosamente un sistema de comunicación láser en la Estación Espacial Internacional (ISS). El experimento involucró el uso de un haz láser para entregar y recibir video, lo que marca un avance significativo en la tecnología de comunicación espacial.
La señal fue transmitida desde la Tierra a la ISS, donde fue recibida por el Módem y Terminal Amplificador de Usuario LEO Integrado LCRD (ILLUMA-T). Esta tecnología de vanguardia, que fue instalada en la ISS como parte del Módulo de Experimento Japonés-Facilidad Externa (JEM-EF), desempeñó un papel crucial en el éxito del experimento.Para mejorar la eficacia del sistema de comunicación, NASA también empleó un nuevo protocolo de comunicaciones llamado High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN). Este protocolo no solo penetra de manera más efectiva la cobertura de nubes, sino que también cuenta con velocidades cuatro veces más rápidas en comparación con los protocolos actuales.
Aunque el ILLUMA-T ya no está instalado en la ISS, NASA sigue comprometida con el avance de este proyecto. La agencia espacial planea continuar transmitiendo video en 4K desde la aeronave PC-12 hacia los cielos, demostrando su dedicación para empujar los límites de la tecnología de comunicación espacial.
El objetivo principal de este proyecto es proporcionar la tecnología necesaria para apoyar el programa Artemis. Esto incluye equipar a los astronautas con la capacidad de transmitir grandes cantidades de datos de investigación y participar en videoconferencias de alta definición con personas en la Tierra.
Hasta ahora, la segunda misión del programa Artemis, que implicará a humanos orbitando la Luna, está programada para partir en 2025. Después de esto, la Misión III, que verá a los astronautas aterrizando en la superficie lunar, está planeada para partir un año después.
Este experimento exitoso marca un hito significativo en la tecnología de comunicación espacial. La dedicación de NASA para avanzar en los sistemas de comunicación sin duda contribuirá al éxito de futuras misiones y allanará el camino para una mayor exploración más allá de la atmósfera terrestre.
