La nueva ‘antena híbrida’ de la NASA impulsa los vínculos al espacio profundo
La NASA equipó su antigua red de comunicaciones con una antena híbrida que le permitió recibir señales de radiofrecuencia y láser por primera vez , ayudando a la agencia espacial a mantenerse al día con su creciente número de misiones que viajan a través del espacio profundo.
La Estación Espacial Profunda 13, una antena híbrida óptica de radiofrecuencia experimental de 112 pies de largo (34 metros), rastreó y decodificó una señal de un Transceptor láser con cubierta de oro conectado a la sonda de asteroides de la NASA Psyche, la agencia espacial recientemente Anunciado. El experimento de comunicaciones ópticas del espacio profundo (DSOC) lanzado a bordo del Nave espacial Psyche el 13 de octubre de 2023 como la primera demostración de comunicaciones láser u ópticas desde lugares tan lejanos como 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 tecnológica”, Amy Smith, “También recibió la señal de radiofrecuencia de Psyche, así que tenemos demostró comunicaciones sincrónicas por radio y frecuencia óptica en el espacio profundo por primera vez”.
La antena forma parte de la Red del Espacio Profundo (DSN) de la NASA, un conjunto de antenas de radio gigantes repartidas por diferentes partes del mundo que la agencia espacial ha confiado para retransmitir comunicaciones con sus misiones de espacio profundo durante los últimos 60 años. La red está compuesta de 14 antenas distribuidas en tres instalaciones de comunicaciones en el espacio profundo en Goldstone, en el desierto de Mojave de California, otra cerca de Madrid, España, y la tercera cerca Canberra, Australia. El experimento reciente 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 más misiones al espacio profundo. Un informe reciente de la Oficina de la NASA del Inspector General reveló que la demanda de DSN supera la oferta hasta en un 40 % en ocasiones. Al modernizar las antenas de radio con la capacidad híbrida experimental, la NASA también espera transmitir más datos a una velocidad más rápida. para ayudar a DSN a mantenerse al día con la alta demanda.
A finales de 2023, la antena híbrida transmitió datos desde 20 millones de millas (32 millones de kilómetros) de distancia a una velocidad de 15,63 megabits por segundo. . Eso es aproximadamente 40 veces más rápido que las comunicaciones por radiofrecuencia a esa distancia, según la NASA.
Este espectacular aumento en la velocidad de transferencia de datos permite la transmisión de información más detallada procedente de misiones al espacio profundo, mejorando nuestra comprensión del sistema solar. . También allana el camino para una comunicación más eficiente con futuras exploraciones espaciales, 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 desde 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 los fotones láser y los redirige hacia una cámara de alta exposición conectada al subreflector de la antena, que está ubicado sobre el centro del plato gigante de DSN. La señal láser recogida por la cámara se luego se transmite a través de fibra óptica que alimenta un Detector de fotón único semiconductor de nanocables refrigerado criogénicamente, que actúa como una estación terrestre de enlace descendente.
“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, subgerente de sistemas terrestres de comunicaciones y gerente de entrega de la antena híbrida en JPL, en un comunicado.
El equipo quiere probar la antena híbrida a una distancia equivalente a la entre la Tierra y Marte en su punto más lejano (o dos y una media veces la distancia entre el Sol y la Tierra). En junio, la nave espacial Psyche habrá alcanzado esa distancia, y sus a bordo El transceptor láser estará listo para transmitir una señal a la antena.
En diciembre de 2023, DSOC transmitió un video de 15 segundos de duración de un gato atigrado de color naranja llamado Taters persiguiendo un puntero láser arriba y abajo de un sofá mientras está a 19 millones de millas de la Tierra. Es un poco difícil superar eso, pero veremos qué nos depara el transceptor láser a continuación.
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