NASA Psyche bate recorde com DSOC em comunicações ópticas no espaço profundo

A sonda Psyche, da NASA, estabeleceu um novo patamar para comunicações no espaço.

Em dezembro de 2024, a nave conseguiu transmitir para a Terra uma mensagem a laser em infravermelho a partir da impressionante distância de 494 milhões de quilómetros (307 milhões de milhas). Isso equivale a mais de duas vezes a distância média entre a Terra e Marte e a mais de 1.285 vezes a distância até a Lua.

Recordes do DSOC na missão Psyche da NASA

O feito coroa o teste da tecnologia Deep Space Optical Communications (DSOC), em andamento desde o lançamento da espaçonave rumo a um asteroide, em 2023. Agora, a Terra recebeu o 65º e último sinal de descida a laser da Psyche, desta vez a 350 milhões de quilómetros (218 milhões de milhas).

Daqui em diante, a Psyche vai concentrar-se no seu objetivo no cinturão de asteroides, recorrendo a comunicações por rádio mais tradicionais para enviar dados de volta à Terra.

"A NASA está a colocar os Estados Unidos no caminho para Marte, e o avanço de tecnologias de comunicação a laser aproxima-nos de transmitir vídeo em alta definição e entregar dados valiosos a partir da superfície marciana mais rapidamente do que nunca", afirma o administrador interino da NASA, Sean Duffy.

"A tecnologia desbloqueia a descoberta, e estamos comprometidos em testar e comprovar as capacidades necessárias para viabilizar a Era de Ouro da exploração."

No total, o DSOC transferiu com êxito 13.6 terabytes de dados para os terminais terrestres, incluindo um vídeo em ultra-alta definição enviado para a Terra a 267 megabits por segundo, a partir de mais de 30.5 milhões de quilómetros, numa estreia histórica.

A razão de a última mensagem ter vindo de uma distância menor é que a Psyche segue uma órbita solar que, dependendo do alinhamento, por vezes a aproxima da Terra e por vezes a afasta, enquanto se dirige para um encontro em 2029 com o asteroide que lhe dá nome.

Por que comunicações a laser são mais complexas do que rádio

Se nós, humanos, vamos manter e expandir as nossas actividades no espaço, será necessário modernizar a tecnologia. As comunicações por rádio são confiáveis, porém relativamente lentas. Além disso, a Rede de Espaço Profundo de antenas de rádio que a NASA utiliza para receber dados de sondas já evidenciou limitações de capacidade, o que afecta a possibilidade de a agência cumprir objectivos de missão.

No entanto, enviar sinais por laser é mais delicado do que gerar transmissões de rádio. No rádio, o sinal é relativamente amplo, o que reduz a exigência de apontamento com precisão extrema. Já os lasers são feixes fortemente concentrados e precisam de alinhamento perfeito para que o sinal chegue ao receptor-alvo.

Há ainda outro obstáculo: toda a luz que se propaga pelo espaço sofre atenuação e degradação; portanto, quanto maior a distância até o destino, menor é a quantidade de dados que pode ser recuperada. Em abril de 2024, quando a Psyche estava a 225 milhões de quilómetros da Terra, a taxa de descida já tinha caído para 25 megabits por segundo. Isso exige receptores sensíveis o bastante para detectar o pequeno fluxo de fotões que consegue chegar.

Atmosfera, clima e próximos passos para a Psyche

A atmosfera e as condições meteorológicas da Terra também podem atrapalhar a chegada do sinal ao solo; com o tempo, pode ser que sejam necessários retransmissores no espaço para ajudar a receber e armazenar dados. Por agora, a demonstração indica que a tecnologia DSOC funciona e é robusta o suficiente para enviar grandes volumes de informação através do enorme vazio do espaço profundo.

"A NASA testa hardware no ambiente hostil do espaço para entender os seus limites e comprovar as suas capacidades", diz Clayton Turner, administrador associado da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA.

"Ao longo de dois anos, esta tecnologia superou as nossas expectativas, demonstrando taxas de dados comparáveis às da internet banda larga doméstica e enviando dados de engenharia e de teste para a Terra a partir de distâncias que bateram recordes."

O resultado é extremamente animador e aponta um bom cenário para comunicações numa futura missão a Marte, quando esse momento chegar. Por enquanto, a espaçonave Psyche segue a sua viagem para regiões cada vez mais profundas do Sistema Solar, rumo a mais um acontecimento histórico.

Você pode ler mais sobre o DSOC no site da NASA.