La nueva «antena híbrida» de la NASA impulsa los enlaces con el espacio profundo

La nueva «antena híbrida» de la NASA impulsa los enlaces con el espacio profundo

La NASA equipó su antigua red de comunicaciones con una antena híbrida que le permitió recibir señales láser y de radiofrecuencia por primera vez, ayudando a la agencia espacial a mantenerse al día con su creciente número de misiones que viajan al espacio profundo.

La Estación Espacial Profunda 13, una antena de radiofrecuencia óptica híbrida experimental de 34 metros de largo, rastreó y decodificó una señal de un transceptor láser con cubierta dorada conectado a la sonda de asteroides Psyche de la NASA, informó recientemente la agencia espacial. Anunciado. El experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC) se lanzó a bordo del La nave espacial Psyche el 13 de octubre de 2023 como la primera demostración de comunicaciones láser u ópticas a Marte.

El 1 de enero de 2024, la antena híbrida descargó una fotografía del equipo que se había subido al DSOC antes del lanzamiento de Psyche. «Nuestra antena híbrida ha podido bloquear y rastrear de manera exitosa y confiable el enlace descendente DSOC desde poco después del lanzamiento de la demostración de tecnología», dijo Amy Smith, subdirectora de DSN en el Jet Propulsion Laboratory (JPL), en un comunicado. «También recibió la señal de radiofrecuencia de Psyche, por lo que demostramos por primera vez comunicaciones sincrónicas en el espacio profundo en radiofrecuencia y óptica».

La antena es parte de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, una serie de antenas de radio gigantes repartidas por todo el mundo en las que la agencia espacial ha confiado para transmitir comunicaciones con sus misiones al espacio profundo durante los últimos 60 años. La red consta de 14 antenas parabólicas distribuidas en tres instalaciones de comunicaciones en el espacio profundo en Goldstone en el desierto de Mojave en California, otra cerca de Madrid, España, y la tercera cerca de Canberra, Australia. El reciente experimento tuvo lugar en las instalaciones de California.

La confiable red de comunicaciones está luchando por mantenerse al día con la demanda a medida que la NASA lanza cada vez más misiones al espacio profundo. Así lo reveló un informe reciente de la Oficina del Inspector General de la NASA. La demanda de DSN a veces supera la oferta hasta en un 40%.. Al actualizar las antenas de radio con capacidad híbrida experimental, la NASA espera transmitir más datos a un ritmo más rápido, así como ayudar a DSN a mantenerse al día con la alta demanda.

A finales de 2023, la antena híbrida transmitió datos desde 32 millones de kilómetros (20 millones de millas) de distancia a una velocidad de 15,63 megabits por segundo. Según la NASA, esto es aproximadamente 40 veces más rápido que las comunicaciones por radiofrecuencia a esa distancia.

Este espectacular aumento en la velocidad de transferencia de datos permite la transmisión de información más detallada de misiones al espacio profundo, mejorando nuestra comprensión del sistema solar. También allana el camino para una comunicación más eficiente con la futura exploración espacial, revolucionando potencialmente la forma en que exploramos y estudiamos nuestro universo. Además, las comunicaciones láser pueden transmitir datos a una velocidad sustancialmente mayor, lo que permite la transferencia rápida de imágenes de alta resolución y datos científicos extensos de misiones espaciales distantes.

La Estación Espacial Profunda 13 tiene siete espejos segmentados ultraprecisos (similares a los espejos hexagonales del telescopio Webb) unidos al interior de su superficie curva. Cada espejo refleja fotones láser y los redirige a una cámara de alta exposición conectada al subreflector de la antena, que se encuentra sobre el centro del plato gigante del DSN. La señal láser recopilada por la cámara se transmite luego a través de la fibra óptica que alimenta un detector de fotón único de nanocables semiconductores enfriado criogénicamente, que actúa como una estación terrestre de enlace descendente.

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«Utilizamos un sistema de espejos, sensores precisos y cámaras para alinear y dirigir activamente el láser desde el espacio profundo hacia una fibra que llega al detector», dijo Barzia Tehrani, subdirectora de sistemas terrestres de comunicaciones y responsable de entregar la antena híbrida al JPL. . una declaración.

El equipo quiere probar la antena híbrida a una distancia equivalente a la que hay entre la Tierra y Marte en su punto más lejano (o dos veces y media la distancia entre el Sol y la Tierra). En junio, la nave espacial Psyche habrá alcanzado esa distancia y su transceptor láser a bordo estará listo para transmitir una señal a la antena.

En diciembre de 2023, DSOC transmite un vídeo de 15 segundos de un gato atigrado naranja llamado Taters persiguiendo un puntero láser arriba y abajo de un sofá a 30 millones de kilómetros de la Tierra. Es difícil superar eso, pero veremos qué nos depara el transceptor láser a continuación.

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