A NASA vai acrescentar uma nova antena parabólica à sua Deep Space Network (DSN), equipada com espelhos e um recetor especial para permitir transmitir e receber lasers da sonda no espaço profundo.
A nova antena, chamada Deep Space Station-23 (DSS-23), faz parte de uma transição para uma comunicação mais rápida e eficiente, enquanto a NASA se prepara para um regresso à Lua em 2024 e para a primeira missão humana para Marte em meados da década de 2030.
O objetivo é simples: se a NASA vai enviar seres humanos para Marte, a agência espacial precisa de conseguir comunicar com os astronautas e – os lasers podem ajudar a garantir que os futuros marcianos tenham uma boa receção a 40 milhões de quilómetros da Terra.
A construção da antena de 34 metros começou esta semana na Califórnia, nos Estados Unidos. É apenas uma de uma variedade de antenas DSN, elevando o número total de antenas que ajudarão a transmitir mensagens por laser para e do espaço para 13. Atualmente, duas antenas semelhantes também estão em construção em Madrid, em Espanha.
“A DSN é a única linha telefónica da Terra para as nossas duas naves espaciais Voyager – ambas no espaço interestelar -, todas as nossas missões em Marte e a nave espacial New Horizons, que agora está muito além de Plutão”, disse Larry James, vice-diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em comunicado. “Quanto mais exploramos, mais antenas precisamos para conversar com todas as nossas missões”.
A NASA usa as antenas DSN para comunicar com naves espaciais desde a década de 1960, enviando sinais para uma média de 30 naves espaciais por dia. As antenas transmitem e recebem ondas de rádio entre o controle terrestre e a nave espacial.
Embora as ondas de rádio tenham funcionado bem, têm sérias limitações. As ondas de rádio tendem a ficar mais fracas a longas distâncias e têm capacidade limitada. Para as Voyager, que estão muito longe da Terra, isto significa que os sinais para as suas antenas da Terra são muito fracos.
De acordo com o Inverse, lasers são feixes de luz infravermelha que viajam maiores distâncias no espaço e com muito mais potência do que as ondas de rádio.
NASA
“Os lasers podem aumentar a sua taxa de dados de Marte em cerca de dez vezes em comparação com rádio”, disse Suzanne Dodd, diretora da Rede Interplanetária, a organização que administra o DSN. “A nossa esperança é que o fornecimento de uma plataforma para comunicações óticas incentive outros exploradores espaciais a experimentar lasers em missões futuras”.
A NASA testou a comunicação a laser no espaço pela primeira vez no ano de 2013, transmitindo uma imagem da pintura de Mona Lisa para um satélite localizado a 386.000 quilómetros de distância da Terra. A famosa pintura de Leonardo da Vinci foi dividida numa matriz de 152 pixels por 200 pixels e cada pixel foi convertido num tom de cinza representado por um número entre 0 e 4.095. Cada um dos pixels foi transmitido por um pulso de laser disparado num dos 4.096 intervalos de tempo possíveis.
“Num futuro próximo, este tipo de comunicação a laser simples pode servir como um backup da comunicação por rádio que os satélites usam”, disse David Smith, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “Num futuro mais distante, pode permitir a comunicação a taxas de dados mais altas do que o que os atuais ligações por rádio podem fornecer”.
A comunicação baseada em feixe de laser será posta à prova no ano de 2022, quando a NASA lançar a sua missão Psyche, que viajará para estudar um asteróide metálico que orbita o Sol entre Marte e Júpiter. O orbitador levará um terminal de teste de comunicação a laser a bordo, projetado para transmitir dados e imagens para um observatório no sul da Califórnia.
