O programa Artemis da NASA está trabalhando com o setor privado para desenvolver a tecnologia de comunicação a laser e trazer taxas de transmissão de dados mais altas para missões espaciais. Esta inovação é fundamental para a exploração futura da Lua e de Marte e espera-se que permita uma transmissão de dados mais eficiente e rápida, permitindo mais exploração e descoberta para além da Terra.
As comunicações a laser, ou ópticas, proporcionam às missões taxas de transferência de dados mais elevadas - o que significa que as missões que utilizam tecnologia laser podem enviar e receber mais informações numa única transmissão do que as missões que utilizam ondas de rádio tradicionais. Quando as naves espaciais utilizam comunicações a laser para enviar informações, a luz infravermelha agrupa os dados em ondas mais compactas para que as estações terrestres na Terra possam receber mais dados de uma só vez. A taxa de transmissão de dados do sistema de comunicação a laser é de 10 a 100 vezes maior que a dos sistemas de rádio usados atualmente em missões espaciais.
À medida que os instrumentos científicos continuam a evoluir para adquirir dados de alta definição, as missões terão de acelerar a velocidade com que podem transmitir informações para a Terra. Transmitir um mapa completo de Marte de volta à Terra levaria aproximadamente nove semanas com os atuais sistemas de radiofrequência. Com o laser, leva apenas cerca de nove dias.
O programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN) da NASA financiou o desenvolvimento de uma nova tecnologia laser através de uma parceria com pequenas empresas. O terminal laser óptico Basestation desenvolvido pela Fibertek é um dispositivo laser de quatro canais que pode transmitir comunicações de alta potência para a lua durante os testes de voo do Artemis II. Artemis II enviará uma tripulação de quatro astronautas em uma viagem ao redor da Lua e os retornará em segurança, abrindo caminho para futuras missões de exploração humana de longo prazo à superfície lunar e, eventualmente, a Marte.
A demonstração usará comunicações a laser para transmitir imagens e vídeos de alta resolução da região lunar para duas estações terrestres, uma das quais é um terminal óptico de baixo custo no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
Em setembro de 2023, a tecnologia da Fibertek foi integrada à estação terrestre terminal de baixo custo da NASA e testada com sucesso. O terminal óptico de baixo custo da NASA é um telescópio de cerca de 27 polegadas de diâmetro feito principalmente de componentes comerciais prontos para uso. Usar peças comerciais é mais econômico do que desenvolver hardware personalizado e também torna a estrutura escalável e fácil de replicar. Terminais ópticos de baixo custo se tornarão o modelo para futuras estações terrestres.
"As comunicações a laser, focadas em links diretos com a Terra, são uma tecnologia em amadurecimento que é crítica para a NASA atender às futuras capacidades de comunicação e necessidades de navegação. À medida que qualquer uma de nossas tecnologias amadurece, é fundamental estabelecer e apoiar uma cadeia de abastecimento doméstica saudável", disse o Dr. Jason Mitchell, diretor da Divisão de Tecnologias Avançadas de Comunicações e Navegação SCaN na sede da NASA em Washington. "As pequenas empresas dos EUA desempenham um papel fundamental nesta cadeia de fornecimento e o nosso trabalho com a Fibertek é um exemplo deste processo."
O Glenn Research Center da NASA em Cleveland e o Programa de Pesquisa de Inovação para Pequenas Empresas da NASA financiaram o desenvolvimento do terminal laser óptico da estação base. Através do America's Seed Funding, a NASA fornece financiamento federal em estágio inicial para pequenas empresas para tecnologias inovadoras para avançar a missão da agência.
“O investimento da NASA no desenvolvimento desta tecnologia é vantajoso tanto para a agência quanto para a Fibertek, bem como para qualquer outro integrador de sistemas ou desenvolvedor que pretenda usar a tecnologia de comunicação a laser no futuro”, disse Nang Pham, gerente do programa SCaN para pequenas empresas na filial Glenn da NASA.
Enquanto a Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) se prepara para devolver os humanos à Lua pela primeira vez em 50 anos, a nova tecnologia laser permitirá um sistema de comunicação a laser mais eficiente e expandirá a compreensão humana da Lua e de áreas além da Lua.
Fonte compilada: ScitechDaily