La nueva 'antena híbrida' de la NASA fortalece los vínculos con el espacio profundo

La NASA equipó su antigua red de comunicaciones con una antena híbrida que le permitió recibir señales láser y de radiofrecuencia por primera vez, ayudando a la agencia espacial a mantenerse al día con el creciente número de misiones que viajan a través del espacio profundo.

La Estación Espacial Profunda 13, una antena radioóptica híbrida experimental de 112 pies (34 m), rastreó y decodificó una señal de un transceptor láser cubierto de oro conectado a la sonda de asteroides Psyche de la NASA, informó recientemente la agencia espacial. Anunciar. El experimento de Comunicaciones Ópticas en el Espacio Profundo (DSOC) se lanzó a bordo de la nave espacial. La 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 entregó la imagen cargada por el equipo al DSOC antes del lanzamiento de Psyche. «Nuestra antena híbrida pudo bloquear y rastrear de manera exitosa y confiable el enlace descendente DSOC poco después de que se lanzó la demostración de la tecnología», dijo Amy Smith, subdirectora de DSN en JPL, en un comunicado. «También recibió una señal de radiofrecuencia de Psyche, por lo que demostramos por primera vez comunicaciones ópticas y de radio simultáneas en el espacio profundo».

La antena es parte de la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, una colección de antenas de radio gigantes repartidas por diferentes partes del mundo en las que la agencia espacial ha confiado para transmitir comunicaciones a través de sus misiones en el espacio profundo durante los últimos 60 años. La red consta de 14 antenas parabólicas distribuidas entre tres instalaciones de comunicaciones en el espacio profundo en Goldstone en el desierto de Mojave en California, otra cerca de Madrid, España, y una tercera cerca de Canberra, Australia. El último ensayo tuvo lugar en una instalación de California.

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Una red de comunicaciones confiable está luchando por mantenerse al día con la demanda a medida que la NASA lanza más misiones al espacio profundo. Un informe reciente emitido por la Oficina del Inspector General de la NASA reveló esto La demanda de DSN supera la oferta hasta en un 40% a veces. Al modernizar las antenas de radio con capacidad híbrida experimental, la NASA espera transmitir más datos a un ritmo más rápido, además de ayudar al DSN a mantenerse al día con la alta demanda.

A finales de 2023, la antena híbrida transmitía datos desde una distancia de 32 millones de kilómetros (20 millones de millas) a una velocidad de 15,63 megabits por segundo. Según la NASA, eso es aproximadamente 40 veces más rápido que las comunicaciones por radiofrecuencia a esa distancia.

Este espectacular aumento en la velocidad de transferencia de datos permite transmitir información más detallada desde misiones al espacio profundo, mejorando nuestra comprensión del sistema solar. También allana el camino para una comunicación más eficiente con la futura exploración espacial, lo que podría revolucionar la forma en que exploramos y estudiamos nuestro universo. Además, las comunicaciones láser pueden transferir datos a una velocidad mucho mayor, lo que permite una transmisión rápida de imágenes de alta resolución y datos científicos completos de misiones espaciales distantes.

La Estación Espacial Profunda 13 tiene siete espejos segmentados de ultra resolución (similares a los espejos hexagonales del telescopio Webb) unidos al interior de su superficie curva. Cada espejo refleja los fotones láser y los redirige a una cámara de alta exposición conectada al subreflector de la antena, que se encuentra sobre el centro del plato gigante DSN. La señal láser recopilada por la cámara se transmite luego a través de una fibra óptica que alimenta un detector de fotón único de nanocables semiconductores enfriado criogénicamente, que actúa como una estación terrestre de enlace descendente.

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«Utilizamos un sistema de espejos, pequeños sensores y cámaras para alinear y dirigir eficazmente el láser desde el espacio profundo hasta las fibras que llegan al detector», dijo Barzia Tehrani, subdirectora de sistemas de comunicaciones terrestres y gerente de entrega de la antena híbrida del JPL. en una oracion.

El equipo quiere probar la antena híbrida a una distancia equivalente a la distancia entre la Tierra y Marte en su punto más lejano (o dos veces y media la distancia entre el Sol y la Tierra). En junio, la nave espacial Psyche alcanzará esta distancia y su transceptor láser a bordo estará listo para enviar una señal a la antena.

En diciembre de 2023, DSOC transmite un vídeo de 15 segundos Toma de un gato naranja llamado Taters persiguiendo un puntero láser arriba y abajo de un sofá a 30 millones de kilómetros de la Tierra. Es difícil superar eso, pero veremos qué nos depara el transceptor láser a continuación.

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