NASA Psyche bate recorde com DSOC ao enviar mensagem laser a 494 milhões de quilómetros

A sonda Psyche, da NASA, acabou de elevar a fasquia do que é possível nas comunicações em espaço profundo.

Recorde de comunicações ópticas em espaço profundo com a NASA Psyche e o DSOC

Em dezembro de 2024, a nave conseguiu enviar para a Terra, por laser infravermelho, uma mensagem a partir de uma distância impressionante de 494 milhões de quilómetros (307 milhões de milhas). Isto corresponde a mais do dobro da distância média entre a Terra e Marte e a mais de 1.285 vezes a distância até à Lua.

O feito representa um marco no teste tecnológico Deep Space Optical Communications (DSOC), da NASA, em curso desde o lançamento da nave com destino ao cinturão de asteróides, em 2023. Entretanto, a Terra recebeu o 65.º e último sinal de downlink por laser da Psyche, desta vez a 350 milhões de quilómetros (218 milhões de milhas).

A partir daqui, a Psyche passa a concentrar-se na sua missão rumo ao cinturão de asteróides, recorrendo a comunicações de rádio mais convencionais para enviar dados para a Terra.

"A NASA está a colocar os Estados Unidos no caminho para Marte, e o avanço das tecnologias de comunicações por laser aproxima-nos mais um passo de transmitir vídeo em alta definição e disponibilizar dados valiosos a partir da superfície marciana mais depressa do que nunca", afirma o administrador interino da NASA, Sean Duffy.

"A tecnologia desbloqueia a descoberta, e estamos empenhados em testar e demonstrar as capacidades necessárias para viabilizar a Idade de Ouro da exploração."

No total, o DSOC transferiu com sucesso 13.6 terabytes de dados para os terminais terrestres, incluindo um vídeo em ultra-alta definição enviado para a Terra a 267 megabits por segundo a partir de mais de 30.5 milhões de quilómetros - uma estreia histórica.

Porque é que o último sinal chegou de mais perto

A razão de a derradeira mensagem ter sido transmitida quando a nave estava relativamente mais próxima prende-se com a trajectória: a Psyche segue uma órbita solar que, consoante o alinhamento, ora a aproxima da Terra, ora a afasta, enquanto se dirige para um encontro em 2029 com o asteróide que lhe dá nome.

Laser vs. rádio: mais velocidade, mais exigência

Se a humanidade quer continuar a operar no espaço, vai ter de modernizar a tecnologia. As comunicações por rádio são fiáveis, mas tendem a ser mais lentas. Além disso, a Deep Space Network - a rede de antenas de rádio usada pela NASA para receber dados das naves - já evidenciou limitações de capacidade que afectam a possibilidade de a agência cumprir objectivos de missão.

Ainda assim, enviar sinais por laser é mais complexo do que gerar transmissões por rádio. No rádio, o sinal é relativamente amplo, o que reduz a necessidade de uma pontaria absolutamente precisa. Já os lasers são feixes muito concentrados, que têm de estar perfeitamente alinhados para que o sinal atinja o receptor pretendido.

Há ainda outro obstáculo: toda a luz que se propaga no espaço sofre atenuação e degradação, pelo que, quanto maior for a distância até ao alvo, menos dados se conseguem recuperar. Quando a Psyche estava a 225 milhões de quilómetros da Terra, em abril de 2024, a taxa de downlink já tinha descido para 25 megabits por segundo. Isto obriga a que os receptores sejam suficientemente sensíveis para detectar o pequeno fluxo de fotões que consegue chegar.

A atmosfera terrestre e as condições meteorológicas também podem interferir com a chegada dos sinais ao solo; no futuro, poderão ser necessários relés no espaço para ajudar a receber e armazenar dados. Por agora, a demonstração confirma que a tecnologia DSOC funciona e tem robustez para enviar grandes volumes de informação através da vastidão do espaço profundo.

"A NASA testa hardware no ambiente hostil do espaço para compreender os seus limites e comprovar as suas capacidades", refere Clayton Turner, administrador associado da Direcção de Missões de Tecnologia Espacial da NASA.

"Ao longo de dois anos, esta tecnologia superou as nossas expectativas, demonstrando taxas de dados comparáveis às da internet de banda larga doméstica e enviando dados de engenharia e de teste para a Terra a distâncias recorde."

O resultado é muito encorajador e aponta boas perspectivas para as comunicações numa futura missão a Marte, sempre que esse dia chegar. Por enquanto, a sonda Psyche continua a avançar para regiões mais distantes do Sistema Solar, em direcção a mais um momento histórico.

Pode ler mais sobre o DSOC no site da NASA.