Enviar información desde las proximidades de la Luna hasta la Tierra sigue siendo un desafío enorme. Fotografías de alta resolución, videos, mediciones científicas y datos de navegación deben recorrer unos 400.000 kilómetros antes de llegar a las estaciones terrestres, generalmente utilizando comunicaciones por radio. China acaba de demostrar que existe otra alternativa mucho más potente. Un equipo de investigadores consiguió establecer un enlace de comunicación láser bidireccional entre una estación terrestre y el satélite cislunar DRO-A, situado a más de 400.000 kilómetros de nuestro planeta.
En las primeras pruebas, el sistema consiguió una velocidad de subida de 1,25 Mbps y una espectacular velocidad de bajada de 100 Mbps. Para ponerlo en perspectiva, los investigadores aseguran que una imagen 8K de la superficie lunar que necesitaría entre cuatro y cinco minutos para transmitirse mediante un enlace de microondas de 5 Mbps podría llegar a la Tierra en aproximadamente 12 segundos utilizando esta tecnología. No se trató de enviar una fotografía desde la superficie lunar Hay una diferencia importante. China no descargó literalmente una fotografía 8K tomada por un rover desde la Luna en 12 segundos.
El ensayo se realizó entre estaciones terrestres y DRO-A, un satélite que opera en el espacio cislunar. La imagen 8K fue utilizada por los científicos como ejemplo para ilustrar el aumento del ancho de banda conseguido. Aun así, la demostración confirma que una conexión óptica de alta velocidad puede mantenerse de forma bidireccional a distancias comparables con la separación entre nuestro planeta y la Luna. © NASA Goddard Youtube. Apuntar un láser a 400.000 kilómetros es extremadamente difícil Las comunicaciones láser tienen una enorme ventaja: permiten concentrar una gran cantidad de información dentro de un haz extremadamente estrecho.
Pero esa precisión también representa uno de sus principales problemas. Una desviación diminuta al lanzar el rayo desde la Tierra puede convertirse en un error de varios kilómetros cuando alcanza la distancia lunar. El movimiento del satélite, las deformaciones del telescopio, la refracción producida por la atmósfera e incluso el tiempo que tarda la luz en recorrer la distancia deben calcularse continuamente. Para resolverlo, los investigadores desarrollaron un sistema capaz de mantener alineados el transmisor y el receptor mientras ambos permanecen en movimiento.
La señal llega convertida prácticamente en unos pocos fotones Acertar en el objetivo era solamente una parte del desafío. Después de atravesar unos 400.000 kilómetros, el láser llega extremadamente debilitado. Los científicos explican que las estaciones terrestres pueden recibir apenas unos pocos fotones mientras, al mismo tiempo, deben distinguirlos de la luz procedente de la Luna, las estrellas, la atmósfera y las ciudades. El equipo recurrió a detectores superconductores capaces de identificar fotones individuales y a algoritmos de procesamiento que permiten separar la información útil del ruido ambiental.
El láser no hace que la información viaje más rápido que la luz La diferencia tampoco está en que los datos recorran físicamente los 400.000 kilómetros más rápido. Tanto las ondas de radio como la luz láser viajan prácticamente a la velocidad de la luz. Lo que cambia radicalmente es el ancho de banda disponible: el enlace óptico puede transportar mucha más información durante el mismo período. Esta característica será especialmente importante si futuras misiones lunares utilizan cámaras de altísima resolución, instrumentos científicos complejos, vehículos autónomos y eventualmente bases habitadas que generen enormes cantidades de datos.
China asegura que la tecnología desarrollada también está pensada como soporte para sus futuros programas de alunizaje tripulado, estaciones científicas lunares y exploración del espacio profundo. La próxima carrera lunar también será una carrera por los datos Durante décadas, el gran desafío espacial consistió principalmente en conseguir llegar hasta la Luna. La siguiente etapa plantea un problema diferente: cómo mantener conectados todos los vehículos, astronautas, estaciones y experimentos que puedan operar allí. Si la presencia humana y robótica alrededor de la Luna aumenta durante los próximos años, las comunicaciones deberán evolucionar al mismo ritmo.
China acaba de demostrar que un enlace láser puede sostener comunicaciones de alta velocidad a escala Tierra-Luna. Y aunque descargar una fotografía 8K en 12 segundos pueda parecer solamente una comparación llamativa, detrás de ese dato se encuentra una tecnología que podría terminar funcionando como una auténtica autopista de información entre nuestro planeta y la Luna. Fuente: Xataka.