A Terra recebeu a última mensagem laser da NASA vinda de 350 milhões de quilómetros de distância.

A Psyche da NASA estabeleceu um novo padrão nas comunicações espaciais.

Em dezembro de 2024, a sonda conseguiu enviar para a Terra uma mensagem por laser infravermelho a partir de uma distância impressionante de 494 milhões de quilómetros. Este valor ultrapassa em mais do dobro a distância média entre a Terra e Marte e equivale a mais de 1 285 vezes a distância até à Lua.

Este marco foi alcançado no âmbito do ensaio tecnológico Comunicações Ópticas no Espaço Profundo (DSOC), em desenvolvimento desde o lançamento da missão com destino ao asteroide, em 2023. Entretanto, a Terra já recebeu o 65.º e último sinal de descida por laser da Psyche, desta vez a cerca de 350 milhões de quilómetros.

A partir daqui, a Psyche vai concentrar-se no seu percurso rumo ao cinturão de asteroides, recorrendo a comunicações por rádio mais convencionais para enviar dados científicos e de engenharia para o nosso planeta.

Segundo o administrador interino da NASA, Sean Duffy, ao preparar o caminho para missões a Marte, o avanço das comunicações por laser aproxima-nos do objetivo de transmitir vídeo em alta definição e de entregar dados valiosos a partir da superfície marciana com uma rapidez sem precedentes. Na mesma linha, sublinha que a tecnologia abre portas à descoberta e que a agência está empenhada em testar e comprovar as capacidades necessárias para viabilizar uma nova era de exploração.

DSOC e Psyche da NASA: resultados alcançados no ensaio de comunicações por laser

No total, o DSOC transferiu com sucesso 13,6 terabytes para os terminais terrestres, incluindo um feito histórico: o envio para a Terra de um vídeo em ultra-alta definição, a 267 megabits por segundo, a mais de 30,5 milhões de quilómetros de distância.

O facto de a última mensagem ter sido recebida quando a sonda estava mais próxima explica-se pela trajetória da Psyche: a nave segue uma órbita solar que, consoante o alinhamento, ora a aproxima da Terra, ora a afasta, enquanto se dirige para o encontro previsto em 2029 com o asteroide que dá nome à missão.

Porque é que as comunicações espaciais precisam de evoluir

Se a humanidade pretende manter e expandir a sua atividade no espaço, terá de modernizar as suas ferramentas de comunicação. As ligações por rádio são fiáveis, mas tendem a ser relativamente lentas. Além disso, a Rede do Espaço Profundo - o conjunto de antenas de rádio que a NASA utiliza para receber dados das naves - já evidenciou limitações de capacidade que podem afetar a concretização de objetivos de várias missões.

Ainda assim, transmitir sinais por laser é mais exigente do que gerar transmissões de rádio. Nas comunicações por rádio, o feixe é relativamente amplo, pelo que não exige um apontamento extremamente preciso. Já os lasers formam feixes estreitos e concentrados, o que obriga a um alinhamento rigoroso para que o sinal chegue ao recetor pretendido.

Há ainda outro desafio: qualquer luz que viaja pelo espaço sofre atenuação e degradação. Quanto maior a distância até ao alvo, menor tende a ser a quantidade de dados que se consegue recuperar. Em abril de 2024, quando a Psyche estava a 225 milhões de quilómetros da Terra, a taxa de descida já tinha baixado para 25 megabits por segundo. Isto implica que os recetores no solo tenham sensibilidade suficiente para detetar o reduzido fluxo de fotões que consegue chegar até eles.

Atmosfera, meteorologia e o futuro com retransmissores no espaço

A atmosfera terrestre e as condições meteorológicas também podem perturbar a chegada do sinal aos recetores em terra. A médio prazo, poderão tornar-se necessários retransmissores no espaço para ajudar a receber, armazenar e encaminhar dados. Ainda assim, a demonstração realizada confirma que a tecnologia DSOC funciona e tem robustez suficiente para enviar grandes volumes de informação através das enormes distâncias do espaço profundo.

Clayton Turner, administrador associado da Direção de Missões de Tecnologia Espacial da NASA, explica que estes ensaios tecnológicos colocam hardware a trabalhar no ambiente hostil do espaço para se compreenderem limites e se provarem capacidades. Acrescenta que, ao longo de dois anos, a tecnologia excedeu as expectativas, alcançando taxas de dados comparáveis às de uma ligação doméstica de banda larga e enviando para a Terra dados de engenharia e de teste a distâncias recorde.

O que este avanço significa para missões a Marte e para a exploração do Sistema Solar

Para futuras missões tripuladas e robóticas - especialmente as que visem Marte - a possibilidade de aumentar significativamente a taxa de transmissão pode fazer a diferença na rapidez com que se analisam resultados, se ajustam operações e se tomam decisões críticas. Mais capacidade de comunicação também significa maior margem para instrumentação científica avançada e para a transferência de conjuntos de dados mais pesados, como imagens e vídeo de elevada resolução.

Este progresso tem igualmente implicações operacionais: ao complementar as comunicações por rádio, as ligações ópticas podem aliviar a pressão sobre infraestruturas muito procuradas, como a Rede do Espaço Profundo, ajudando a gerir melhor janelas de contacto e a crescente procura de várias missões em simultâneo.

Apesar de o teste DSOC estar concluído, o percurso da sonda Psyche continua, cada vez mais para o interior do Sistema Solar, em direção ao próximo momento marcante da missão. Para saber mais sobre as Comunicações Ópticas no Espaço Profundo (DSOC), consulte o site da NASA.