La NASA stabilisce un record per la comunicazione ottica su una distanza di 16 milioni di chilometri.

La sonda spaziale Psyche della NASA ha trasmesso con successo dati a una stazione di terra su una distanza 40 volte superiore a quella tra la Terra e la Luna.

La sonda spaziale Psyche presso l'Astrotech Space Operations Center nel dicembre 2022, equipaggiata con il ricetrasmettitore laser di volo con rivestimento in oro del DSOC. Foto: NASA/Ben Smegelsky — La sonda spaziale Psyche con il suo ricetrasmettitore laser di volo e la capsula DSOC con coperchio dorato presso l'Astrotech Space Operations Center nel dicembre 2022. Foto: *NASA/Ben Smegelsky*

Il DSOC (Digital Subtraction Angiography and Communication System) della NASA a bordo della sonda Psyche ha stabilito un nuovo record per le comunicazioni ottiche trasmettendo segnali laser nel vicino infrarosso e dati di test a una distanza di 16 milioni di chilometri al telescopio Hale presso l'Osservatorio di Palomar nella contea di San Diego, in California, come riportato da Interesting Engineering il 17 novembre. A una distanza 40 volte superiore alla distanza Terra-Luna, si tratta della dimostrazione più lontana di questa tecnologia fino ad oggi.

La sonda spaziale Psyche è stata lanciata nello spazio in ottobre con l'obiettivo di studiare l'asteroide 16 Psyche. L'esperimento DSOC a bordo mira a dimostrare velocità di trasmissione dati da 10 a 100 volte superiori rispetto ai sistemi a radiofrequenza attualmente utilizzati dalle sonde spaziali.

Sia i laser nel vicino infrarosso che le comunicazioni radio utilizzano onde elettromagnetiche per trasmettere dati. Tuttavia, la luce nel vicino infrarosso impacchetta i dati in onde molto più compatte, consentendo alle stazioni di terra di ricevere una maggiore quantità di dati. Ciò risulta utile per le future missioni di esplorazione robotizzate o con equipaggio e supporta strumenti scientifici ad alta risoluzione.

L'esperimento ha raggiunto un traguardo cruciale il 14 novembre, quando il ricetrasmettitore laser di bordo della sonda Psyche si è agganciato a un segnale laser di uplink trasmesso dall'Optical Communication Telescope Laboratory presso la struttura di Table Mountain del Jet Propulsion Laboratory (JPL) vicino a Wrightwood, in California. Il segnale laser di uplink ha guidato il ricetrasmettitore a dirigere il suo raggio laser di downlink verso Palomar (130 km a sud di Table Mountain). Anche i sistemi automatizzati a bordo del ricetrasmettitore e delle stazioni di terra hanno regolato il loro orientamento.

"Questo è uno dei numerosi traguardi importanti che il DSOC raggiungerà nei prossimi mesi, aprendo la strada a comunicazioni a velocità di trasmissione dati più elevate, in grado di trasmettere informazioni scientifiche, immagini e video ad alta risoluzione, supportando così il prossimo passo avanti dell'umanità: l'invio di esseri umani su Marte", ha dichiarato Trudy Kortes, direttrice delle dimostrazioni tecnologiche presso la sede centrale della NASA a Washington.

"Il test del 14 novembre è stata la prima volta in cui abbiamo integrato completamente le apparecchiature di terra e i ricetrasmettitori di volo, richiedendo ai team operativi del DSOC e di Psyche di lavorare in sincronia. È stata una sfida importante e abbiamo ancora molto lavoro da fare, ma in breve tempo siamo riusciti a trasmettere, ricevere e decodificare alcuni dati", ha affermato Meera Srinivasan, responsabile del team operativo del DSOC presso il JPL.

La comunicazione ottica è stata dimostrata in orbita terrestre bassa e fino alla Luna, ma DSOC è il primo esperimento nello spazio profondo. Puntare i laser su distanze di milioni di chilometri richiede una precisione di puntamento estremamente elevata.

L'esperimento doveva anche tenere conto del tempo impiegato dalla luce per viaggiare dalla sonda spaziale alla Terra. Alla massima distanza tra Psyche e la Terra, i fotoni nel vicino infrarosso provenienti dal DSOC avrebbero impiegato circa 20 minuti per tornare indietro (nell'esperimento del 14 novembre, il tempo di percorrenza da Psyche alla Terra è stato di circa 50 secondi). Durante questo periodo, sia la sonda spaziale che il pianeta erano in movimento, quindi i laser di uplink e downlink dovevano adattarsi alle posizioni mutevoli.

Thu Thao (Secondo Interesting Engineering )

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