No início deste mês, a missão lunar tripulada "Artemis II" da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) enviou com sucesso quatro astronautas à órbita lunar e, pela primeira vez, usou uma nova geração de sistema de comunicação a laser em grande escala na missão para transmitir imagens de alta definição de volta à Terra em tempo real.Nesse processo, as estações terrestres responsáveis ​​por receber tarefas incluem não apenas as principais estações da NASA implantadas nos Estados Unidos, mas também um conjunto de terminais experimentais de baixo custo construídos em conjunto pelas startups Observable Space e Quantum Opus e implantados na Universidade Nacional Australiana.

Segundo relatos, este conjunto de terminais experimentais recebeu com sucesso sinais de dados de laser da espaçonave Orion orbitando a lua, com uma taxa de downlink de 260 megabits por segundo, e foi usado para transmitir dados como imagens e vídeos feitos durante a missão. As duas empresas afirmaram que este resultado prova que o estabelecimento de ligações de dados de alto rendimento entre a Terra e as naves espaciais profundas não requer necessariamente instalações dedicadas caras, e sistemas de custo relativamente baixo também podem ser competentes.

O terminal é responsável por capturar e travar o sinal laser de Orion com o telescópio e software fornecido pela Observable Space, e depois decodificar os dados através do sensor de fótons desenvolvido pela Quantum Opus. As duas empresas disseram que, em comparação com as tradicionais instalações de recepção de comunicação no espaço profundo "personalizadas", que muitas vezes exigem dezenas de milhões de dólares de investimento, o custo total deste sistema é inferior a 5 milhões de dólares americanos e a vantagem de custo é muito significativa. Nesta demonstração, as principais estações receptoras da NASA na Califórnia e no Novo México, juntamente com terminais experimentais de baixo custo na Austrália, receberam e decodificaram com sucesso fluxos de vídeo 4K do voo lunar.

A NASA continuou a avançar na demonstração da tecnologia de comunicação a laser no espaço profundo nos últimos anos, inclusive em uma missão de asteróide para demonstrar um link de dados com uma espaçonave a 350 milhões de quilômetros da Terra. Em comparação com a comunicação por radiofrequência, que ainda é a escolha principal, a comunicação a laser tem vantagens significativas em largura de banda e capacidades de transferência de dados, e é considerada uma tecnologia chave para atender às necessidades de dados de futuras missões de exploração do espaço profundo e redes de satélites em grande escala. No entanto, a cadeia de laser é facilmente afetada pelas nuvens e pelo clima e deve manter uma linha de visão desimpedida em relação ao alvo. Portanto, o layout da estação terrestre requer implantação distribuída entre regiões e longitudes para melhorar a disponibilidade e a confiabilidade. Desta vez optamos por instalar uma estação na Austrália, fora do território continental dos Estados Unidos, justamente pela consideração de cobrir o período do outro lado da terra.

Josh Casada, cofundador da Quantum Opus e ex-astronauta americano, destacou que nas primeiras fotos "Earthrise" tiradas pelos astronautas Artemis II, o primeiro continente que apareceu na foto foi a Austrália, o que também torna esta demonstração de instalação de uma estação na Austrália particularmente simbólica.

Após a missão, Dan Roark, CEO da Observable Space, disse que esta missão provou que o downlink de dados do laser do espaço para a Terra tem condições para avançar para a comercialização e implantação em grande escala. Atualmente, os links de laser têm sido amplamente utilizados nas comunicações espaço-espaço entre satélites. No entanto, no passado, raramente era usado para transmitir dados diretamente do espaço para a Terra. Uma razão importante é que o custo é muito alto. Rolke acredita que com o surgimento de soluções terminais semelhantes de baixo custo, podemos começar a imaginar a implantação de uma rede de recepção terrestre de laser aberta a vários sistemas de satélite em todo o mundo.

Ele revelou que a Observable Space planeja promover a expansão desta rede no próximo ano e além, mas a estratégia completa ainda não foi anunciada. Em termos de modelos de negócio, a empresa está a avaliar múltiplos caminhos, incluindo a construção e operação de redes de estações terrestres de forma independente, a cooperação com fornecedores existentes de "estações terrestres como serviço" (estações terrestres como serviço) ou a colaboração com operadores com constelações de satélites de ultra-grande escala, que construirão e manterão eles próprios infra-estruturas essenciais. Na sua opinião, independentemente do caminho seguido, a chave é transformar as capacidades de comunicação laser de alto nível no espaço profundo, que anteriormente só eram "personalizadas para utilização" em algumas missões, numa infra-estrutura normalizada que possa ser utilizada sob demanda e em volume.

Impulsionada pelo plano “Artemis” de regresso à Lua, a procura de dados de alta capacidade, tais como imagens e vídeos de missões espaciais profundas, continua a aumentar, enquanto a procura por parte de operadores comerciais de satélites em áreas como a observação da Terra, a Internet de banda larga e cargas científicas também está a crescer rapidamente. Os observadores da indústria acreditam que a demonstração da comunicação a laser durante o voo do Artemis II ao redor da Lua não é apenas um teste concentrado do roteiro técnico plurianual da NASA, mas também fornece um modelo realista para as empresas privadas participarem na construção de uma infra-estrutura global de comunicação a laser. Com a maturidade dos terminais ópticos de baixo custo e da tecnologia de detecção de fótons, espera-se que a competição comercial e a cooperação em torno da rede de comunicação óptica de alto rendimento "espaço-Terra" acelere em escala global nos próximos anos.