La ESA se prepara para recibir un haz láser emitido desde la Luna
El año que viene un satélite de la NASA enviará una señal digital a una estación de la ESA lo suficientemente rápida como para transferir docenas de películas a la vez. Esta prueba servirá para demostrar la madurez de las comunicaciones ópticas, que se implementarán en las futuras misiones de exploración del espacio profundo.
Los satélites más avanzados de hoy en día continúan utilizando ondas de radio convencionales para comunicarse con las estaciones de seguimiento en la Tierra, lo que les obliga a transportar voluminosas antenas parabólicas.
Si todo sale según lo previsto, el año que viene la ESA ayudará a demostrar que las comunicaciones espaciales en las longitudes de onda de la luz visible son una tecnología lo suficientemente madura como para ser incorporada en las futuras misiones a la órbita terrestre o al Sistema Solar.
Esta actividad conjunta ESA/NASA forma parte del proyecto de Demostración de Comunicación Lunar Láser (LLCD) de la NASA, que utilizará un nuevo terminal óptico embarcado en su sonda LADEE (Explorador de la Atmósfera Lunar y del Entorno de Polvo) para comunicarse con tres estaciones en tierra.
La ESA, pionera mundial en las comunicaciones láser en el espacio
“La ESA realizó la primera demostración de un enlace láser entre satélites en el año 2001. La segunda generación de estos sistemas de comunicación óptica será puesta en órbita el año que viene, a bordo de Alphasat, y a partir del año 2015, en los satélites del Sistema Europeo de Retransmisión de Datos (EDRS)”, explica Zoran Sodnik, responsable del proyecto del Enlace de Comunicación Óptica con la Luna para la ESA.
“Ahora queremos confirmar que es posible establecer un enlace láser bidireccional entre la Luna y la Tierra, atravesando la atmósfera”.
Las comunicaciones ópticas, listas para transmitir datos al espacio
“Esta campaña permitirá demostrar que la tecnología de las comunicaciones ópticas está preparada para ser implementada en las futuras misiones científicas y de exploración del espacio, que actualmente necesitan una mayor capacidad de transferencia de datos. Estos sistemas también consumirán menos recursos a bordo del satélite”.
Las comunicaciones a través de enlaces ópticos prometen reducir la masa y el volumen de los equipos necesarios a bordo del satélite para la recepción y la transmisión de las señales, y pueden proporcionar tasas de transferencia de datos mucho más altas que los enlaces de radiofrecuencia convencionales.
La sonda LADEE de la NASA, que será lanzada rumbo a la Luna el año que viene, enviará señales láser a dos estaciones de la NASA, una en California y otra en Nuevo México, y a la Estación de Seguimiento Óptico (OGS) de la ESA en Tenerife, España.
“El proyecto LLCD, al utilizar estaciones de seguimiento tanto de la NASA como de la ESA, también demuestra la importancia del apoyo inter-agencia a las comunicaciones ópticas, siguiendo las recomendaciones del Grupo de Estudio para los Enlaces Ópticos”, explica John Rush, de la Oficina de Comunicaciones Espaciales y Navegación de la NASA.
Este grupo de estudio, un subcomité del Grupo Asesor para las Operaciones Inter-Agencia (ver enlace en el menú de la derecha), está copresidido por la ESA y por la NASA, y elabora recomendaciones para la estandarización de las comunicaciones ópticas, que permitirán establecer servicios de mutuo apoyo entre las distintas agencias espaciales.
El grupo llegó a la conclusión de que para que los enlaces ópticos alcancen los niveles de fiabilidad requeridos, serán necesarias varias estaciones de seguimiento en distintas ubicaciones, de forma que si el cielo está nublado sobre una, otra pueda tomar el relevo.
“Debido al coste asociado al despliegue de una red de estaciones de seguimiento de estas características, el poder compartir recursos entre agencias espaciales permitirá acelerar la implementación de la tecnología de las comunicaciones ópticas en nuestras misiones espaciales”, explica Rush.
En el otoño de 2013, se enviará una serie de datos de prueba al receptor de LADEE, que los retransmitirá de vuelta a la Tierra utilizando un haz de luz infrarroja en la longitud de onda de los 1550 nm, utilizando nuevas técnicas de modulación y codificación.
Las comunicaciones ópticas proporcionarán tasas de transferencia muy elevadas
La estación de la ESA en Tenerife se equipará para la ocasión con nuevos sistemas de apuntamiento, adquisición y seguimiento (como el haz de las señales láser es muy estrecho, se necesita un apuntamiento mucho más preciso), y con un nuevo receptor óptico desarrollado para la Agencia por la compañía suiza RUAG Space.
Este nuevo receptor óptico se probará en las instalaciones de RUAG en enero de 2013, y se instalará en Tenerife en el próximo mes de marzo. El lanzamiento de LADEE está previsto para mediados del año que viene, y las primeras pruebas del enlace óptico comenzarán cuatro semanas después de la inserción en órbita lunar.
Las comunicaciones láser bidireccionales entre la Tierra y el espacio, pasando a través de la atmósfera, están listas para ser implementadas en futuras misiones.
“Junto a nuestros socios, estamos desarrollando una nueva tecnología de comunicación óptica que proporcionará altas tasas de transferencia de datos, utilizando láseres que pesan tan sólo unos pocos kilogramos y que consumen muy poca potencia”, explica Klaus-Juergen Schulz, Responsable de la División de Sistemas de Estaciones de Seguimiento de la ESA.
“Nuestro objetivo es demostrar que las comunicaciones láser bidireccionales entre la Tierra y el espacio, pasando a través de la atmósfera, están listas para ser implementadas en futuras misiones”.
Nota del Editor: Además de estas comunicaciones a través de la atmósfera, la ESA también está desarrollando sistemas de comunicación láser entre satélites para la misión Alphasat y para los satélites del Sistema Europeo de Retransmisión de Datos (EDRS)(más información).
