Mensagem via laser: o que é e como funciona?
Em novembro de 2023, a Terra recebeu pela primeira vez na história uma mensagem enviada do espaço, a 16 milhões de km de distância. Essa mensagem foi enviada via laser como teste do experimento Deep Space Optical Communications (DSOC), da NASA.
O experimento foi feito na espaçonave Psyche, que estava viajando no espaço profundo, de muito além da Lua. Os pesquisadores afirmaram que essa é uma conquista que pode transformar totalmente a forma pela qual as espaçonaves se comunicam.
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A expectativa para o experimento é que o mecanismo possa, algum dia, permitir que os humanos transmitam chamadas de vídeo em Marte, como forma de seguir os planos de colonizar o planeta no futuro. Confira abaixo o que são e como funcionam essas mensagens a laser.
O que é a mensagem a laser?
Crédito: NASA
O experimento do ano passado foi a demonstração mais distante desse tipo de comunicação ótica, onde o DSOC emitiu um laser infravermelho próximo codificado com dados de teste a partir da sua localização, que era cerca de 16 milhões de km de distância da Terra.
No passado, as comunicações óticas já foram usadas como forma de enviar mensagens da órbita da Terra, mas essa é a maior distância já atingida por feixes de laser, sendo cerca de 40 vezes maior do que o normal. O método faz com que um feixe de fótons se mova na mesma direção e o mesmo comprimento de onda.
Com a comunicação a laser, é possível transmitir grandes quantidades de dados a velocidades sem precedentes, empacotando informações nas oscilações das ondas de luz, codificando um sinal ótico que pode levar mensagens para um receptor, através de feixes infravermelhos, que são invisíveis para os humanos.
Impressão artística do sinal de rádio ASKAP J173608.2-321635 chegando à Terra. Crédito: Sebastian Zentilomo / University of Sydney
A NASA costuma usar ondas de rádio para se comunicar com missões que vão além da Lua, mas os raios laser oferecem uma vantagem a mais: muito mais dados podem ser compactados em ondas mais estreitas.
Com a transmissão de mais dados, futuras missões podem transportar instrumentos científicos de resolução mais elevada, além de comunicações mais rápidas em potenciais missões no espaço profundo.
De acordo com a NASA, o sistema pode transmitir informações 10 a 100 vezes mais rápido que os equipamentos de comunicações espaciais de hoje, como a mensagem que a Terra recebeu e chegou em 50 segundos.
Porém, essa comunicação ainda conta com alguns desafios. Quanto maior a distância que a comunicação ótica precisa percorrer, mais difícil ela fica, por conta da dificuldade de precisão ao apontar o feixe de laser. O sinal dos fótons também fica mais fraco, demorando mais para chegar a seu destino e causando atrasos na comunicação.
Como a mensagem a laser funciona?
Representação conceitual da Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) da NASA transferindo dados sobre links de laser infravermelho entre a Estação Espacial Internacional e uma estação terrestre na Terra. Crédito: NASA/Dave Ryan
De forma simples, o novo tipo de comunicação no espaço profundo utiliza a codificação de dados em fótons em comprimentos de onda infravermelha. Essa comunicação óptica é a mesma tecnologia usada na internet de fibra óptica.
A principal vantagem é que o sinal de luz chega tão rápido quanto as ondas de rádio, mas podendo comunicar muito mais informações, sendo capaz de oferecer uploads e downloads em alta velocidade, assim como fazemos com a fibra óptica.
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