Deep Space Optical Communications ( DSOC ) es un sistema de comunicación espacial láser en funcionamiento que mejoró el rendimiento de las comunicaciones de 10 a 100 veces con respecto a la tecnología de radiofrecuencia sin incurrir en aumentos de masa, volumen o potencia. [1] DSOC es capaz de proporcionar enlaces descendentes de gran ancho de banda desde más allá del espacio cislunar .
El proyecto está dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California . En abril de 2024, el sistema se comunicó con éxito con la nave espacial Psyche a una distancia de 140 millones de millas. [2]
Las futuras expediciones humanas pueden requerir un flujo constante de imágenes de alta definición, transmisiones de video en vivo y transmisión de datos en tiempo real a través del espacio profundo para permitir orientación y actualizaciones oportunas durante los viajes de larga distancia. [1] Incluso a su velocidad de datos máxima de 5,2 megabits por segundo (Mb/s), el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) requiere 7,5 horas para transmitir toda su grabadora integrada y 1,5 horas para enviar una sola imagen HiRISE para su procesamiento. De regreso a la Tierra. Los nuevos generadores de imágenes hiperespectrales de alta resolución imponen mayores exigencias a su sistema de comunicaciones, requiriendo velocidades de datos aún mayores. [3]
La demostración de la tecnología precursora de este transceptor óptico se lanzó en 2023 a bordo de la misión robótica Psyche de la NASA para estudiar el asteroide metálico gigante conocido como 16 Psyche . Los rayos láser de la nave espacial serán recibidos por el Telescopio Hale de 200 pulgadas (5 m) en el Observatorio Palomar en California. [4] Los rayos láser a la nave espacial se enviarán desde un telescopio más pequeño en el Observatorio de Table Mountain en California.
La primera luz se logró el 14 de noviembre de 2023. [5]
El primer vídeo transmitido con éxito desde el espacio utilizando esta tecnología se produjo el 11 de diciembre de 2023 desde una distancia récord de 19 millones de millas (31 millones de kilómetros, o aproximadamente 80 veces la distancia Tierra-Luna). [6]
Esta nueva tecnología empleará láseres avanzados en la región del infrarrojo cercano (1,55 μm [7] ) del espectro electromagnético . [1] La arquitectura se basa en la transmisión de una baliza láser desde la Tierra para ayudar a la estabilización de la línea de visión y apuntar hacia atrás del rayo láser descendente. Además, se utilizan códigos eficientes para comunicaciones libres de errores. El sistema debe corregir el ruido de fondo (luz dispersa) de la atmósfera terrestre y del Sol. [8] Dado el hardware actual (transmisión terrestre de 1 m, recepción terrestre de 5 m, telescopio espacial de 22 cm), se espera que el enlace ascendente alcance 292 kbit/s a una distancia de 0,4 unidades astronómicas (60.000.000 km; 37.000.000 mi), con el enlace descendente alcanza 100 Mbit/s a la misma distancia. [9] El ancho del haz transmitido es inversamente proporcional a la frecuencia utilizada, por lo que cuanto más corta sea la longitud de onda utilizada, más estrecho y enfocado se puede hacer un haz. [3] El ancho de banda del enlace descendente dependerá del diámetro del telescopio terrestre y será menor durante el día. [9]
Tres tecnologías DSOC clave desarrolladas para el proyecto incluyen: [7] [8]
Se incluye una demostración de comunicación óptica en el espacio profundo con la misión Psyche de la NASA , lanzada el 13 de octubre de 2023. La nave espacial Psyche explorará el asteroide metálico 16 Psyche y alcanzará el cinturón de asteroides en 2029. [10] [11] [12]
La primera luz del DSOC se logró el 14 de noviembre de 2023. El experimento transmitió con éxito un vídeo de ultra alta definición de 15 segundos el 11 de diciembre desde una ubicación a 19 millones de millas de la Tierra (31 millones de kilómetros, o aproximadamente 80 veces la distancia Tierra-Luna). ). El vídeo precargado de un gato llamado Taters se envió a la velocidad de bits máxima del sistema de 267 megabits por segundo (Mbps) y tardó 101 segundos en llegar a la Tierra. [13]
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