Recentment, per millorarComunicacions espacials de la NASAcapacitats, la NASA planeja enviar una demostració tecnològica anomenada Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T) a l'estació espacial el 2023. Junts, ILLUMA-T i Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), seran llançat el desembre de 2021, completarà el primer sistema de relé làser de dos sentits de punta a extrem de la NASA.
Avantatges dels sistemes de comunicació làser
Els sistemes de comunicació làser utilitzen llum infraroja invisible per enviar i rebre informació a velocitats de dades molt més altes. Tot i que el sistema de radiofreqüència original va trigar unes nou setmanes a enviar un mapa complet de Mart a la Terra, va trigar uns nou dies a utilitzar làsers. Així, amb velocitats de dades més altes, la missió pot enviar més imatges i vídeos a la Terra en una sola transmissió. Un cop instal·lat a l'estació espacial, ILLUMA-T demostrarà els beneficis de les taxes de transferència de dades més altes per a les missions LEO. Les comunicacions làser proporcionen una major flexibilitat de la missió i una manera ràpida d'accedir a les dades des de l'espai. Actualment, la NASA està integrant aquesta tecnologia en demostracions properes a la Terra, la Lluna i l'espai profund.
A més dels avantatges d'una velocitat de dades més ràpida, els sistemes làser també ofereixen avantatges clau en el disseny de naus espacials a causa del seu pes més lleuger i consum d'energia reduït. ILLUMA-T, que és aproximadament de la mida d'una nevera estàndard, s'assegurarà a un mòdul extern. a l'estació espacial per a demostracions a través de la LCRD. Actualment, el LCRD està demostrant els avantatges del relé làser en òrbita geosíncrona (22,000 milles de la Terra) per perfeccionar encara més les capacitats làser de la NASA mitjançant la transmissió de dades i la realització d'experiments entre les dues estacions terrestres. Un cop ILLUMA-T entri a l'estació, el terminal enviarà dades d'alta resolució, incloses imatges i vídeos, al LCRD a una velocitat de 1.200 megabits per segon. Aleshores, les dades s'enviaran des de l'LCRD a estacions terrestres a Hawaii i Califòrnia. Aquesta demostració mostrarà com les comunicacions làser poden beneficiar les missions NEO.
ILLUMA-T s'està llançant com a càrrega útil per a la 29a missió de serveis de subministrament comercial de SpaceX per a la NASA. Durant les dues primeres setmanes després del llançament, ILLUMA-T s'eliminarà del maleter de la nau espacial Dragon i s'instal·larà a la instal·lació d'exposició del mòdul experimental japonès (JEM-EF) de l'estació espacial. Un cop instal·lada la càrrega útil, l'equip ILLUMA-T realitzarà proves inicials i comprovacions en òrbita. Un cop s'hagi completat, l'equip avançarà cap a la primera llum de la càrrega útil, una fita important per a la missió, que transmetrà la primera llum làser a l'LCRD a través del seu telescopi òptic. Un cop estigui present la primera llum, els experiments de transmissió de dades i comunicació làser començaran i continuaran durant la missió planificada.
Prova làser en diferents escenaris
En el futur, les comunicacions làser operatives complementaran els sistemes de radiofreqüència, dels quals encara depenen moltes missions espacials per transmetre dades a la Terra. Tot i que ILLUMA-T no és la primera missió que prova les comunicacions làser a l'espai, apropa la NASA un pas més a l'aplicació pràctica d'aquesta tecnologia.
A més de LCRD, els predecessors d'ILLUMA-T inclouen el sistema de lliurament d'infrarojos TeraByte 2022, que actualment està provant comunicacions làser en un petit CubeSat en òrbita propera a la Terra, i la demostració de comunicacions làser lunar, que, durant l'atmosfera lunar i l'entorn de pols de 2014 Missió Explorer, enviada dades d'anada i tornada entre l'òrbita lunar i la Terra; i la càrrega útil òptica Lasercomm Science del 2017, que va demostrar com les comunicacions làser poden accelerar el flux d'informació entre la Terra i l'espai en comparació amb els senyals de ràdio.
Provar la capacitat de les comunicacions làser per produir taxes de transferència de dades més altes en diversos escenaris ajudarà a la comunitat aeroespacial a perfeccionar encara més les capacitats per a futures missions a la Lluna, Mart i l'espai profund.
