Dall'inizio dell'era spaziale, le onde radio sono state utilizzate per la comunicazione con i veicoli spaziali. Ma il mese scorso, la Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD) della NASA ha fatto la storia utilizzando un raggio laser a impulsi per trasmettere dati sui 385.000 km (239.000 miglia) tra la Luna e la Terra a una velocità di download record di 622 megabit al secondo (Mbps ). Questo è stato il primo sistema della NASA per la comunicazione bidirezionale che utilizza un laser invece delle onde radio. Nel nostro articolo precedente oggi, abbiamo descritto come la NASA testerà l'Optical Payload for Lasercomm Science (OPALS) sulla Stazione Spaziale Internazionale per dimostrare come i video possono essere trasmessi sulla Terra tramite raggio laser.
Quali sono le sfide nel testare un modo completamente nuovo di fare comunicazioni e altri sistemi come la navigazione utilizzando i laser nello spazio?
Don Cornwell, manager di LLCD, discute le sfide e i successi che hanno avuto finora in questo nuovo video:
'Il grande cambiamento è la capacità di farlo con la luce, perché le velocità di trasmissione dati che abbiamo ora sono solo il colpo di apertura, per così dire', ha detto Cornwell. “I sistemi di comunicazione radio ci hanno servito molto bene negli ultimi 50 anni, ma stanno iniziando a esaurire la larghezza di banda, quindi in altre parole a causa della frequenza che usano puoi modulare solo una certa porzione di quelle frequenze e, a meno che non ti sposti su frequenze - e la luce è una frequenza più alta delle onde radio - non puoi spremere molta più larghezza di banda, ma i sistemi di luce nello spazio, ... ora abbiamo aperto un campo completamente nuovo in cui stiamo iniziando, ma il il cielo è il limite per quanto possiamo fare lì.”
L'uso dei laser consentirà una maggiore larghezza di banda per la risoluzione dell'immagine e la trasmissione di video 3D dallo spazio profondo, oltre a consentire la teleoperazione per lunghe distanze, come dalla Terra alla Luna.
LLCD è un esperimento di breve durata e il precursore della dimostrazione di lunga durata della NASA, il Dimostrazione del relè di comunicazione laser (LCRD). LCRD fa parte del Technology Demonstration Missions Program dell'agenzia, che sta lavorando per sviluppare una tecnologia trasversale in grado di operare nei rigori dello spazio. Il lancio è previsto per il 2017.
Nel frattempo, la NASA ha altre tre missioni dimostrative della tecnologia laser in vista , probabilmente lanciato nel 2015 e nel 2016. Uno è una dimostrazione di vela solare che consentirà la navigazione nello spazio laser senza propellente per missioni come l'avviso avanzato di geotempesta, la rimozione economica dei detriti orbitali e l'esplorazione dello spazio profondo.