NASA demonstrará comunicações a laser de

NASA/Centro de Voo Espacial Goddard

imagem: carga útil ILLUMA-T da NASA em uma sala limpa Goddard. A carga útil será instalada na Estação Espacial Internacional e demonstrará taxas de dados mais altas com a Demonstração de Relé de Comunicações a Laser da NASA.Veja mais

Crédito: Crédito: Dennis Henry

A NASA usa a Estação Espacial Internacional – uma espaçonave do tamanho de um campo de futebol que orbita a Terra – para aprender mais sobre como viver e trabalhar no espaço. Durante mais de 20 anos, a estação espacial forneceu uma plataforma única para investigação e investigação em áreas como biologia, tecnologia, agricultura e muito mais. Ele serve como lar para astronautas que realizam experimentos, incluindo o avanço das capacidades de comunicação espacial da NASA.

Em 2023, a NASA está enviando uma demonstração de tecnologia conhecida como Terminal Amplificador e Modem de Usuário de Órbita Terrestre Baixa LCRD Integrado (ILLUMA-T) para a estação espacial. Juntos, o ILLUMA-T e o Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), lançado em dezembro de 2021, completarão o primeiro sistema de retransmissão de laser bidirecional ponta a ponta da NASA.

Com o ILLUMA-T, o escritório do programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN) da NASA demonstrará o poder das comunicações a laser da estação espacial. Usando luz infravermelha invisível, os sistemas de comunicação a laser enviam e recebem informações em taxas de dados mais altas. Com taxas de dados mais elevadas, as missões podem enviar mais imagens e vídeos para a Terra numa única transmissão. Uma vez instalado na estação espacial, o ILLUMA-T mostrará os benefícios que taxas de dados mais altas podem trazer para missões em órbita baixa da Terra.

“As comunicações a laser oferecem às missões mais flexibilidade e uma maneira rápida de recuperar dados do espaço”, disse Badri Younes, ex-vice-administrador associado do programa SCaN da NASA. “Estamos integrando esta tecnologia em demonstrações perto da Terra, na Lua e no espaço profundo.”

Além de taxas de dados mais altas, os sistemas a laser são mais leves e usam menos energia – um benefício importante no projeto de espaçonaves. O ILLUMA-T tem aproximadamente o tamanho de um refrigerador padrão e será preso a um módulo externo na estação espacial para realizar sua demonstração com LCRD.

Atualmente, o LCRD está demonstrando os benefícios de um relé laser em órbita geossíncrona – a 35.000 quilômetros da Terra – transmitindo dados entre duas estações terrestres e conduzindo experimentos para refinar ainda mais as capacidades do laser da NASA.

“Assim que o ILLUMA-T estiver na estação espacial, o terminal enviará dados de alta resolução, incluindo fotos e vídeos para o LCRD a uma taxa de 1,2 gigabits por segundo”, disse Matt Magsamen, vice-gerente de projeto do ILLUMA-T. “Depois, os dados serão enviados do LCRD para estações terrestres no Havaí e na Califórnia. Esta demonstração mostrará como as comunicações a laser podem beneficiar missões em órbita baixa da Terra.”

O ILLUMA-T está sendo lançado como carga útil na 29ª missão de Serviços de Reabastecimento Comercial da SpaceX para a NASA. Nas primeiras duas semanas após o seu lançamento, o ILLUMA-T será removido do porta-malas da espaçonave Dragon para instalação na Instalação Exposta ao Módulo Experimental Japonês (JEM-EF) da estação, também conhecida como “Kibo” – que significa “esperança” em japonês. .

Após a instalação da carga útil, a equipe do ILLUMA-T realizará testes preliminares e verificações em órbita. Depois de concluída, a equipa fará uma passagem para a primeira luz da carga útil - um marco crítico onde a missão transmite o seu primeiro feixe de luz laser através do seu telescópio óptico para o LCRD.

Assim que a primeira luz for alcançada, os experimentos de transmissão de dados e comunicações a laser começarão e continuarão durante toda a missão planejada.

No futuro, as comunicações operacionais a laser complementarão os sistemas de radiofrequência, que a maioria das missões espaciais utiliza hoje para enviar dados para casa. A ILLUMA-T não é a primeira missão a testar comunicações a laser no espaço, mas aproxima a NASA da infusão operacional da tecnologia.

Além do LCRD, os antecessores do ILLUMA-T incluem o sistema 2022 TeraByte InfraRed Delivery, que está atualmente testando comunicações a laser em um pequeno CubeSat em órbita baixa da Terra; a Demonstração de Comunicações a Laser Lunar, que transferiu dados de e para a órbita lunar para a Terra e de volta durante a missão Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer em 2014; e o Optical Payload for Lasercomm Science de 2017, que demonstrou como as comunicações a laser podem acelerar o fluxo de informações entre a Terra e o espaço em comparação com os sinais de rádio.