Enviar por láser datos desde el espacio a la Tierra

Desde el amanecer de la astronáutica, las misiones espaciales se han apoyado esencialmente en las comunicaciones mediante ondas de radiofrecuencias para transmitir a la Tierra la información recolectada por los vehículos espaciales, ya sean satélites en órbita a la Tierra, naves que sobrevuelan u orbitan otros mundos, vehículos que descienden a la superficie de estos o sondas espaciales alejadas de cualquier astro.

La información que recolectan fuera de la Tierra todos estos ingenios a menudo incluye imágenes y videos, que ocupan muchos bytes.

La infraestructura de comunicaciones en el espacio y en la Tierra permite que los datos recogidos por estas misiones espaciales lleguen a la Tierra.

Sin estaciones terrestres que los reciban, los extraordinarios datos captados por estas misiones se quedarían varados en el espacio, y nada de lo descubierto allá fuera sería revelado a la humanidad.

La NASA (agencia espacial estadounidense) está ultimando los preparativos para una misión experimental en la que se ensayará un revolucionario sistema de envío de datos del espacio a la Tierra mediante rayo láser. Para esta misión, denominada LCRD (Laser Communications Relay Demonstration), se utilizarán dos estaciones receptoras de láser en la superficie terrestre.

La cúpula de una de las dos estaciones receptoras de láser que se usarán en la misión LCRD. (Foto: NASA)

Las estaciones terrestres de la misión LCRD, conocidas como Optical Ground Station 1 y 2 (OGS-1 y OGS-2), están situadas en Table Mountain (California) y Haleakala (Hawái), en Estados Unidos. Estos lugares remotos y de gran altitud fueron elegidos por sus condiciones meteorológicas que garantizan un cielo perfectamente despejado casi siempre. Aunque las comunicaciones por láser pueden proporcionar mayores velocidades de transferencia de datos, las perturbaciones atmosféricas (como las nubes y las turbulencias) pueden degradar o incluso bloquear las señales láser cuando entran en la atmósfera terrestre.

A pesar de que la atmósfera en estos lugares suele estar muy limpia y tranquila, los ingenieros de la NASA deben tomar medidas adicionales de seguridad para reducir los efectos de las turbulencias atmosféricas en los datos recibidos por OGS-1 y OGS-2. Para ello, ambas estaciones se valen de la eficiencia de la óptica adaptativa.

Un sistema de óptica adaptativa utiliza un sensor para medir la distorsión de la señal electromagnética que desciende de la nave espacial. Conociendo bien cuál es esta distorsión, es factible ajustar de manera automática y muy rápida un espejo deformable que cambia su forma para eliminar esas aberraciones inducidas por la atmósfera. Eso permite obtener tener una señal lo bastante limpia para que resulte bien legible. (Fuente: NCYT de Amazings)