La humanidad se está preparando para un emocionante regreso a la Luna, y esta vez, el plan es quedarse allí y utilizarla como plataforma de lanzamiento para una mayor exploración espacial. Sin embargo, para hacer de este ambicioso objetivo una realidad, 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 de futuras misiones 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 por 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 transmisión exitosa de un video en 4K desde un avión hasta la Estación Espacial Internacional (ISS) utilizando un sistema de comunicación óptica. Si bien el contenido del video se mantiene en secreto, este hito marca un paso crucial hacia el equipamiento del programa Artemis con las herramientas necesarias para el éxito.
La prueba fue un esfuerzo colaborativo entre científicos del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland y el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (AFRL). El objetivo principal era desarrollar nueva tecnología que permita la cobertura en vivo de los astronautas durante las misiones Artemis. Sin embargo, el viaje del video desde el avión hasta la ISS no fue tan sencillo como uno podría suponer.
El avión utilizado para la prueba fue un Pilatus PC-12, una máquina de un solo motor reconocida 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 óptica en Cleveland. La transmisión luego continuó hacia la Instalación de Pruebas de White Sands de NASA en Las Cruces, Nuevo México, antes de ser finalmente transmitida al espacio.
Es importante destacar que el haz láser no fue dirigido directamente a la ISS. En cambio, fue dirigido hacia el satélite de Demostración de Relé de Comunicaciones Láser (LCRD). Este satélite, desplegado en 2021, se encuentra actualmente a aproximadamente 22,000 millas (35,400 km) 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 comunicación óptica nos acerca un paso más a establecer una infraestructura de comunicación robusta 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 habilitar una conectividad sin precedentes dentro de nuestro sistema solar.
[Foto: NASA Dave Ryan]
NASA Prueba con Éxito el Sistema de Comunicación Láser en la Estación Espacial Internacional
En un experimento innovador, NASA ha probado con éxito 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, marcando 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 de Amplificación de Usuario LCRD LEO Integrado (ILLUMA-T). Esta tecnología de vanguardia, que fue adjunta a la ISS como parte del Módulo de Experimento Japonés – Instalación Expuesta (JEM-EF), desempeñó un papel crucial en el éxito del experimento.
Para mejorar la efectividad del sistema de comunicación, NASA también empleó un nuevo protocolo de comunicaciones llamado High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN). Este protocolo no solo penetra la cobertura de nubes de manera más efectiva, 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 a ampliar 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 conferencias de video en alta definición con personas en la Tierra.
Hasta ahora, la segunda misión del programa Artemis, que involucrará a humanos orbitando la Luna, está programada para partir en 2025. Después de esto, la Misión III, que verá a los astronautas aterrizar en la superficie lunar, está planificada 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.
