NASA Psyche estabelece novo recorde nas comunicações espaciais por laser

A Psyche da NASA estabeleceu um novo marco nas comunicações espaciais.

Em dezembro de 2024, a sonda transmitiu com sucesso para a Terra uma mensagem por laser infravermelho a partir da impressionante distância de 494 milhões de quilómetros. Isto corresponde a mais do dobro da distância média entre a Terra e Marte e a mais de 1 285 vezes a distância até à Lua.

O feito representa um êxito para o ensaio tecnológico das Comunicações Ópticas do Espaço Profundo (DSOC) da NASA, em curso desde o lançamento da nave com destino a um asteroide, em 2023. Entretanto, a Terra recebeu o 65.º e último sinal de transmissão descendente por laser da Psyche, enviado de uma distância de 350 milhões de quilómetros.

Psyche e as comunicações por laser DSOC

A partir desta fase, a Psyche concentrar-se-á na sua missão rumo à cintura de asteroides, recorrendo a comunicações de rádio mais convencionais para transmitir dados de volta à Terra.

“NASA is setting America on the path to Mars, and advancing laser communications technologies brings us one step closer to streaming high-definition video and delivering valuable data from the Martian surface faster than ever before,” afirma Sean Duffy, administrador interino da NASA.

“Technology unlocks discovery, and we are committed to testing and proving the capabilities needed to enable the Golden Age of exploration.”

No total, o DSOC transferiu com êxito 13,6 terabytes de dados para os terminais terrestres, incluindo um vídeo em ultra-alta definição enviado para a Terra a 267 megabits por segundo, de uma distância superior a 30,5 milhões de quilómetros - uma estreia histórica.

O facto de a mensagem final ter sido transmitida de mais perto da Terra deve-se à órbita solar da Psyche. À medida que segue para o encontro, previsto para 2029, com o asteroide que lhe dá nome, a nave fica por vezes mais próxima e outras mais distante da Terra, consoante o alinhamento.

Porque as comunicações ópticas são importantes

Se a humanidade pretende continuar as suas atividades no espaço, terá de melhorar a sua tecnologia. As comunicações por rádio são fiáveis, mas comparativamente lentas. Além disso, a Rede de Espaço Profundo de antenas de rádio que a NASA utiliza para receber dados das naves espaciais já revelou limitações de capacidade que afetam a capacidade da agência para cumprir os objetivos das missões.

No entanto, transmitir sinais por laser é mais complexo do que gerar transmissões de rádio. Nas comunicações por rádio, o sinal é relativamente amplo e, por isso, não exige uma mira de precisão extrema. Os lasers, pelo contrário, formam feixes estreitamente focados que têm de ser perfeitamente alinhados para que o sinal alcance o recetor pretendido.

Além disso, toda a luz que se propaga pelo espaço sofre atenuação e degradação. Assim, quanto maior for a distância até ao destino, menos dados poderão ser recuperados. Quando a Psyche se encontrava a 225 milhões de quilómetros da Terra, em abril de 2024, a sua taxa de transmissão descendente tinha descido para 25 megabits por segundo. Isto significa que os recetores precisam de ser suficientemente sensíveis para detetar o reduzido fluxo de fotões que consegue chegar até eles.

A atmosfera e as condições meteorológicas da Terra também podem interferir com os sinais que chegam ao solo; futuramente, poderão ser necessários retransmissores espaciais para ajudar a receber e armazenar os dados. Por agora, porém, a demonstração comprova que a tecnologia DSOC funciona e é suficientemente robusta para enviar grandes volumes de dados através da imensidão do espaço profundo.

“NASA Technology tests hardware in the harsh environment of space to understand its limits and prove its capabilities,” afirma Clayton Turner, administrador associado da Direção de Missões de Tecnologia Espacial da NASA.

“Over two years, this technology surpassed our expectations, demonstrating data rates comparable to those of household broadband internet and sending engineering and test data to Earth from record-breaking distances.”

Trata-se de uma perspetiva extremamente promissora, com boas implicações para as comunicações de uma futura missão a Marte, caso esse dia venha a chegar. Por enquanto, a Psyche continua a avançar para zonas mais profundas do Sistema Solar, rumo a outro acontecimento histórico.

É possível saber mais sobre o DSOC no sítio Web da NASA.