La demostración de retransmisión de comunicaciones láser (LCRD) es una misión de la NASA que probará la comunicación láser en el espacio a distancias extremadamente largas, [1] entre la Tierra y la órbita geoestacionaria .
Después de integrarse en STPSat-6 , una parte de STP-3 , LCRD se lanzó el 7 de diciembre de 2021 en un Atlas V 551. [2] [3] [4]
Los resultados del primer año de experimentos en órbita del LCRD se han compartido en línea [5] y a través de una publicación de SPIE . [6]
La misión LCRD fue seleccionada para su desarrollo en 2011, y su lanzamiento a bordo de un satélite comercial está previsto para 2019. [7] La carga útil de demostración tecnológica se colocará por encima del ecuador, una ubicación privilegiada para la línea de visión hacia otros satélites en órbita y estaciones terrestres. La tecnología de comunicaciones láser espaciales tiene el potencial de proporcionar velocidades de datos de 10 a 100 veces más altas que los sistemas de radiofrecuencia tradicionales para la misma masa y potencia. Por otra parte, numerosos estudios de la NASA han demostrado que un sistema de comunicaciones láser utilizará menos masa y potencia que un sistema de radiofrecuencia para la misma velocidad de datos. [8]
La misión LCRD está gestionada por el Centro de Vuelo Espacial Goddard (GSFC) de la NASA y en colaboración con el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y el Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts . [8]
En mayo de 2018, la Oficina General de Contabilidad (GAO) dijo que hubo retrasos, recortes de financiación y sobrecostos, pero que debería estar listo para su lanzamiento en noviembre de 2019, [9] como carga útil en una misión del Programa de Pruebas Espaciales de la Fuerza Aérea de EE. UU. STP-3 , en un Atlas V 551. [10] : 65
Para abril de 2020, después de más retrasos y sobrecostos, se esperaba su lanzamiento en enero de 2021, como carga útil en un satélite del Programa de Pruebas Espaciales de la Fuerza Aérea de EE. UU. ( STPSat 6 , parte del lanzamiento del STP-3). [11] El STPSat-6 está destinado a una órbita ligeramente por encima de la órbita geoestacionaria. [12]
Los resultados del primer año de experimentos en órbita del LCRD se han compartido en línea [5] y a través de una publicación de SPIE . [6]
El concepto se probó por primera vez en el espacio exterior a bordo del orbitador Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) en 2013. El sistema de láser pulsado Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) de LADEE realizó una prueba exitosa el 18 de octubre de 2013, transmitiendo datos entre la nave espacial y su estación terrestre en la Tierra a una distancia de 385.000 km (239.000 mi). Esta prueba estableció un récord de enlace descendente de 622 megabits por segundo desde la nave espacial a la Tierra, y una "velocidad de carga de datos sin errores de 20 Mbps" desde la estación terrestre a la nave espacial. [13] [14]
El objetivo del proyecto de demostración de retransmisión de comunicaciones láser es demostrar la utilidad de los servicios de retransmisión de comunicaciones ópticas bidireccionales entre la órbita geoestacionaria y la Tierra. El proyecto apoya las áreas clave de exploración de comunicaciones avanzadas, navegación y aviónica. Este esfuerzo probará la tecnología de comunicaciones ópticas en un entorno operativo, proporcionando velocidades de datos hasta 100 veces más rápidas que los sistemas de comunicación basados en radiofrecuencia actuales. La demostración medirá y caracterizará el rendimiento del sistema en una variedad de condiciones, desarrollará procedimientos operativos, evaluará la aplicabilidad para futuras misiones y proporcionará una capacidad en órbita para probar y demostrar estándares para comunicaciones de retransmisión óptica. Esta capacidad, si se demuestra con éxito, podría incorporarse rápidamente a las misiones de la NASA, otras agencias federales y fabricantes y operadores de satélites estadounidenses dada la creciente demanda de ancho de banda. [15]
El sistema de demostración de comunicaciones por láser volará como una carga útil alojada en el Programa de Pruebas Espaciales de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (STPSat-6). Tras una demostración de vuelo exitosa, la NASA proporcionará a la industria de las comunicaciones acceso al sistema integrado para probar estas nuevas capacidades para aplicaciones comerciales. [15]
Uno de los primeros usuarios operativos del LCRD será el terminal amplificador y módem de usuario de órbita baja integrado del LCRD (ILLUMA-T), una carga útil alojada en la Estación Espacial Internacional . La terminal recibirá datos científicos de alta resolución de los experimentos e instrumentos a bordo de la estación espacial y luego transferirá estos datos al LCRD, que luego los transmitirá a una estación terrestre. Una vez que los datos lleguen a la Tierra, se entregarán a los centros de operaciones de la misión y a los científicos de la misión. La carga útil ILLUMA-T se envió a la ISS en SpaceX CRS-29 el 10 de noviembre de 2023. [16]
La terminal alcanzó su primera luz el 5 de diciembre de 2023. [17]
El LCRD realizará una demostración de vuelo de al menos dos años para avanzar la tecnología de comunicaciones ópticas hacia su incorporación a los sistemas operativos cercanos a la Tierra, al tiempo que aumenta las capacidades de las fuentes de la industria. Los objetivos incluyen: [15]
LCRD utilizará dos estaciones terrestres , Optical Ground Station (OGS)-1 y -2, en Table Mountain, California , y Haleakalā , Hawaii . [18]
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