NASA: Psyche bate recorde com DSOC em comunicações a laser no espaço profundo

Recorde de comunicações a laser da NASA com a Psyche

A sonda Psyche, da NASA, acaba de estabelecer um novo parâmetro para comunicações no espaço.

Em dezembro de 2024, a espaçonave conseguiu enviar para a Terra uma mensagem por laser infravermelho a uma distância impressionante de 494 milhões de quilómetros. Isso equivale a mais do dobro da distância média entre a Terra e Marte e a mais de 1,285 vezes a distância até à Lua.

O feito marca um sucesso do teste de tecnologia Deep Space Optical Communications (DSOC), em operação desde o lançamento da Psyche em 2023 rumo ao cinturão de asteroides. Agora, a Terra recebeu o 65º e último sinal de downlink a laser da Psyche a partir de 350 milhões de quilómetros.

O que o teste DSOC (Deep Space Optical Communications) comprovou

Ao longo do ensaio, o DSOC conseguiu transferir, no total, 13.6 terabytes de dados para os terminais terrestres. Entre esses envios, houve um marco inédito: um vídeo em ultra-alta definição transmitido para a Terra a 267 megabits por segundo, a mais de 30.5 milhões de quilómetros de distância.

Segundo Sean Duffy, administrador interino da NASA, "A NASA está colocando os Estados Unidos no caminho para Marte, e avançar tecnologias de comunicação a laser nos leva um passo mais perto de transmitir vídeo em alta definição e entregar dados valiosos a partir da superfície marciana mais rápido do que nunca".

Ele acrescenta: "A tecnologia desbloqueia a descoberta, e estamos comprometidos em testar e comprovar as capacidades necessárias para viabilizar a Era de Ouro da exploração".

A razão de a última mensagem ter partido de uma distância menor é que a Psyche segue uma órbita solar que, conforme o alinhamento, por vezes a aproxima da Terra e por vezes a afasta, enquanto avança para o encontro de 2029 com o asteroide que lhe dá nome.

Por que comunicações a laser são mais exigentes do que rádio

Para mantermos atividades humanas no espaço, será preciso evoluir a tecnologia. As comunicações por rádio são confiáveis, mas relativamente lentas. Além disso, a Rede de Espaço Profundo (Deep Space Network) - o conjunto de antenas de rádio usado pela NASA para receber dados de espaçonaves - já evidenciou limitações de capacidade, o que afeta a possibilidade de a agência cumprir objetivos de missão.

Só que enviar sinais por laser envolve desafios adicionais quando comparado à geração de transmissões por rádio. No rádio, o sinal é mais amplo, o que reduz a necessidade de apontamento extremamente preciso. Já os lasers formam feixes muito concentrados, que precisam de alinhamento perfeito para que o sinal chegue ao recetor-alvo.

Outro ponto é que toda luz que se propaga pelo espaço sofre atenuação e degradação; assim, quanto maior a distância até ao destino, menor a quantidade de dados que pode ser recuperada. Quando a Psyche estava a 225 milhões de quilómetros da Terra, em abril de 2024, a taxa de downlink havia caído para 25 megabits por segundo. Isso exige recetores sensíveis o bastante para detetar o pequeno fluxo de fótons que consegue chegar até eles.

A atmosfera terrestre e as condições meteorológicas também podem atrapalhar a chegada dos sinais ao solo; no futuro, pode ser necessário recorrer a retransmissores no espaço para ajudar a receber e armazenar dados. Ainda assim, a demonstração indica que a tecnologia DSOC funciona e tem robustez para enviar grandes volumes de dados através do vasto vazio do espaço profundo.

Clayton Turner, administrador associado da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA, afirma: "A NASA Technology testa equipamentos no ambiente severo do espaço para entender seus limites e comprovar suas capacidades".

Ele completa: "Ao longo de dois anos, essa tecnologia superou nossas expectativas, demonstrando taxas de dados comparáveis às de uma internet doméstica de banda larga e enviando dados de engenharia e de teste para a Terra a distâncias recordes".

Próximos passos da missão Psyche

A partir daqui, a Psyche passa a concentrar-se na sua missão rumo ao cinturão de asteroides, recorrendo a comunicações por rádio mais tradicionais para enviar dados de volta à Terra.

O resultado é muito animador e reforça as perspetivas para comunicação numa futura missão a Marte, quando esse dia chegar. Por enquanto, a espaçonave Psyche continua a avançar para regiões cada vez mais distantes do Sistema Solar, em direção a outro evento histórico.

É possível ler mais sobre o DSOC no site da NASA.