Terminal de laser da NASA aprimora vistas durante a missão Artemis II

Milhões de pessoas assistiram ao histórico lançamento do Artemis II e ficaram cativados pela viagem de 10 dias da missão ao redor da Lua, enquanto os astronautas da NASA Reid Wiseman, Victor Glover e Christina Koch, e o astronauta da CSA (Agência Espacial Canadense) Jeremy Hansen se aventuravam mais longe no espaço do que qualquer ser humano antes. Parte da capacidade do público de vivenciar a missão em alta definição deveu-se às comunicações a laser.

Os sistemas de comunicação a laser ou ópticos usam luz infravermelha invisível para transmitir mais dados em um único downlink do que os sistemas tradicionais de radiofrequência. Durante Artemis II, a NASA testou um sistema de comunicações ópticas para demonstrar os benefícios que as comunicações a laser podem trazer para futuras missões de voos espaciais tripulados à Lua.

O terminal óptico, uma carga anexada ao exterior da espaçonave Orion, marcou a primeira vez que as comunicações a laser apoiaram uma missão tripulada à distância lunar. O terminal coletou e transmitiu vídeo de alta definição, procedimentos de voo, fotos, dados de engenharia e científicos e comunicações de voz para a Terra por meio de sinais de laser quando a espaçonave tinha linha de visão com os terminais terrestres.

“O acesso a imagens de alta resolução e outros dados científicos durante as fases dinâmicas da missão científica é uma virada de jogo”, disse o Dr. Kelsey Young, líder científico lunar do Artemis II. “Isso significa insights mais rápidos, melhor tomada de decisões científicas para apoiar a tripulação à medida que eles completam a exploração científica, e uma missão com uma presença científica mais integrada. Parecia que estávamos ali com a tripulação, e isso maximizou o impacto científico lunar da missão, pois permitiu uma conferência científica da tripulação mais produtiva na manhã seguinte ao sobrevôo.”

Dr. Kelsey jovem

Líder de Ciência Lunar Artemis II

Durante a viagem de cerca de 10 dias, o sistema de comunicações a laser trocou 484 gigabytes de dados entre Orion e a Terra, aproximadamente equivalente a 100 filmes de alta definição em comparação com a capacidade dos sistemas de radiofrequência padrão. As fotos nítidas e claras de Planeta Terra, Nascer da Terrae muitos dos outras imagens de missão foram transmitidos através dos links de laser do sistema de comunicação óptica Orion Artemis II. O terminal também foi capaz de transmitir dados para a cápsula Orion, entregando informações à tripulação.

Ártemis II comunicações primárias o apoio veio do Rede Espacial Perto e Rede do Espaço Profundoos sistemas tradicionais de radiofrequência da NASA. Nas distâncias lunares, com a estrutura de processamento atual, esses sistemas estavam limitados a taxas de dados de um dígito na faixa de megabits por segundo. Quando o sistema óptico estava em uso, o módulo da tripulação Orion estabeleceu vários downlinks de 260 megabits por segundo, superando muitos de seus objetivos de demonstração.

Na Terra, a estação terrestre da NASA telescópios na NASA Laboratório de Propulsão a Jato no sul da Califórnia e no Complexo White Sands no Novo México foram selecionados por seus ambientes secos e de alta altitude para garantir uma forte ligação entre a Terra e o terminal óptico a bordo do Orion. Estas estações recolheram a maior parte dos sinais ópticos da Orion, atingindo um recorde de 26 gigabytes de dados recebidos, descarregados e transmitidos para o controlo da missão em menos de uma hora – permitindo uma transferência de dados mais rápida do que a maioria das capacidades domésticas de Internet.

Além das duas principais estações terrestres da NASA, a Orion também transferiu dados para um site recentemente desenvolvido na Estação Terrestre Óptica Quantum da Australian National University em Mount Stromlo em Canberra, Austrália. Após vários anos de suporte técnico, especialistas no assunto da NASA Centro de Pesquisa Glenn em Cleveland e a agência Centro de Voo Espacial Goddard em Greenbelt, Maryland, trabalhou com a universidade para construir e demonstrar um telescópio óptico com capacidade lunar, aproveitando peças acessíveis desenvolvidas pela indústria comercial.

Ao longo da missão, o site australiano obteve vídeo dual-stream com Orion por mais de 15,5 horas, contribuindo para o feed “Live Views from Orion” da NASA, que permitiu que milhões de espectadores acompanhassem os marcos do Artemis II. A estação terrestre fez downlink com sucesso da taxa de dados mais alta possível do terminal, de 260 megabits por segundo, provando que peças comerciais prontas para uso podem ser aproveitadas para diminuir o custo, o tempo e a dificuldade necessários para montar estações terrestres ópticas.

Greg Heckler

Gerente Adjunto do Programa SCaN para Desenvolvimento de Capacidades

“As comunicações espaciais não envolvem apenas a movimentação de bytes, mas também a entrega de imagens, vídeos e vozes da tripulação que dão vida a uma missão”, disse Greg Heckler, vice-gerente do programa para desenvolvimento de capacidades do SCaN. “Com a carga óptica, pudemos observar os astronautas embarcarem na sua viagem quase em tempo real. Esses momentos deram-nos uma nova visão deslumbrante da Terra e revelaram que a tripulação não é apenas uma equipa, mas uma família.”

À medida que a NASA ultrapassa os limites da exploração humana, o uso bem-sucedido de comunicações a laser demonstrou uma transferência de dados mais rápida, oferecendo um vislumbre das opções para futuras missões da agência.

Sob Artemis, a NASA enviará astronautas em missões cada vez mais difíceis para explorar mais a Lua em busca de descobertas científicas e benefícios económicos, construindo as bases para as primeiras missões tripuladas a Marte.

Saiba mais sobre a missão Artemis II:

https://www.nasa.gov/artemis-ii