(Crédito de la imagen: Chris Vaughan/Starry Night)La NASA está probando un método de comunicación espacial que, en lugar de utilizar ondas de radio para transmitir datos y vídeos, emplea un rayo láser para conectar el control terrestre con los astronautas en la Luna.
El listón está puesto desde hace tiempo, ya que los equipos de la NASA han dado pasos de gigante en las comunicaciones por láser desde un experimento realizado en diciembre de 2023. Tras años trabajando en la tecnología, durante esta prueba se envió un vídeo del gato Taters a través de un servicio de streaming de comunicaciones láser desde 19 millones de millas de distancia de vuelta a la Tierra.
La siguiente ronda de experimentos comenzó a principios de junio y consistió en conectar el avión Pilatus PC-12 de la NASA con los instrumentos del Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland a través de un enlace láser. En julio, el equipo envió históricamente un vídeo 4K en un viaje de ida y vuelta a la Estación Espacial Internacional (ISS) desde un avión. Y el 30 de julio, universeexpedition.com fue testigo de la finalización de otro experimento de la serie, ya que la aeronave realizó otra prueba del denominado sistema de red tolerante a retrasos de alta velocidad (HDTN).
«De hecho, HDTN ha batido varios récords mundiales y ha logrado algunas primicias para el espacio en general y para Estados Unidos», declaró a universeexpedition.com Rachel Dudukovich, ingeniera jefe de HDTN en la NASA Glenn. «Hemos demostrado una transferencia de archivos segura desde la ISS, que es la primera vez que se hace. Hemos demostrado más de 900 megabits por segundo a través del enlace de comunicaciones láser desde la ISS, que también es la primera vez que se demuestra en el espacio.»
El avión utilizado para la demostración de comunicaciones láser. (Crédito de la imagen: universeexpedition.com / Meredith Garofolo)¿Cómo funciona? Básicamente, este tipo de red puede crear potencialmente una Internet en todo el sistema solar que sea fiable, segura y pueda transmitir datos automatizados a altas velocidades de datos. En la reciente demostración, universeexpedition.com pudo observar el despegue de la aeronave; poco después, empezó a comunicarse a través de rayos láser con un equipo de científicos en tierra.
«Abordamos los retos del entorno, como los grandes retrasos y las interrupciones causadas por las condiciones meteorológicas; los protocolos que utilizamos están específicamente diseñados para satisfacer esas necesidades», explica Dudukovich. «Lo que hacemos es almacenar los datos cuando se interrumpe el enlace y, una vez que se reanuda, seguimos transmitiendo datos. Es una capacidad de almacenamiento intermedio, esencialmente, a altas velocidades.»
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Además de retransmitir en directo y enviar vídeos y datos, esta tecnología también creará una especie de red espacial que permitirá a los equipos en el espacio estar más conectados que nunca con la Tierra.
«Disponemos de protocolos y normas que hacen que una red espacial actúe como la Internet de la que todos disfrutamos con nuestra conectividad. Cuando unimos estas dos cosas, podemos empezar a prestar servicios a las naves espaciales», explica a universeexpedition.com Daniel Raible, ingeniero electrónico e investigador principal de la NASA en Glenn. «Los servicios podrían ser cosas como el envío de mando y control, la recepción de telemetría de los vehículos, y también con nuestras misiones de vuelos espaciales tripulados, el envío de mensajes de texto y correos electrónicos de ida y vuelta y también videoconferencias».
En el pasado, las misiones de la NASA contaban con las ondas de radio para hacer llegar la información tanto al espacio como de vuelta a la Tierra. La diferencia entre las comunicaciones láser, u ópticas, y las ondas de radio es que los investigadores y científicos utilizan luz infrarroja, lo que permite un mayor ancho de banda y el envío de más datos a la Tierra desde las naves espaciales a través del enlace láser. Esto también permite disponer de más servicios a pesar de las grandes variaciones de tiempo y distancia, gracias a lo que los científicos denominan protocolo de «almacenamiento y reenvío».
«Internet, que es grande y se extiende por todo el planeta, nos mantiene conectados con una fracción de segundo de diferencia. Cuando llegas a la Luna, el retraso supera el segundo, y cuando llegas a Marte, el retraso es de cuatro a veinte minutos, dependiendo de dónde nos encontremos. El software se encarga de todo eso con los retrasos y las interrupciones que se producen con frecuencia en las comunicaciones de las naves espaciales», explica Raible. «Cuando se producen interrupciones en el avión, como el oscurecimiento de una nube durante un periodo de tiempo o la caída de un ala sobre el láser, las interrupciones solares son similares. Lo que hace el software es almacenar en búfer todos esos datos y, cuando vuelve a haber un enlace disponible, empieza a distribuirlos en ráfagas.»
El éxito de la prueba del martes es sólo una parte del panorama general.
«Recogemos todos los datos que podemos mientras la configuración está en marcha y luego [los investigadores] vuelven al laboratorio y averiguan lo que realmente han sacado del programa. Incluso pueden sentarse en el hangar y enviar y recibir datos», explica a universeexpedition.com Mark Russell, piloto de investigación de la NASA en Glenn. «Llamamos a esto una instalación; es un banco de pruebas. Gran parte del trabajo que hacemos ni siquiera está en el aire; hay mucha integración y pruebas en tierra».
«Pero es importante, y somos el único grupo de toda la NASA que hace este tipo de trabajo… y creo que lo hacemos muy bien».
