Astronautas da Nasa usam laser para enviar fotos de seus pets ao espaço

Desde o início da exploração humana no espaço, as missões da Nasa dependem de comunicações de radiofrequência para enviar e receber dados. Só que fazer isso usando lasers, que utilizam luz infravermelha, pode ser mais eficiente do que as tradicionais ondas de rádio. Uma vez que possuem comprimento de onda mais restrito (as ondas de rádio têm uma banda maior), as comunicações ópticas conseguem incluir mais informações em um mesmo sinal – o que permite uma transferência de informação mais eficiente.

O exercício com as imagens dos pets serviu tanto para testar a nova técnica de rede quanto para demonstrar o potencial de transmissão permitido pelo programa Space Communications and Navigation (SCaN). “A campanha ilustra como a ferramenta e as novas tecnologias podem desempenhar um papel essencial para futuras missões de conhecimento e exploração”, explica Kevin Coggins, gerente do projeto em Washington, em comunicado da Nasa.

O teste se inspirou em outra experiência da Nasa envolvendo o gato “Taters”, no final de 2023. Na ocasião, um vídeo do felino laranja viajou a uma distância de 30 milhões de quilômetros até a missão Psyche, via links de laser do sistema Deep Space Optical Communications (DSOC).

Desta vez, as imagens e vídeos dos pets estavam em um computador no centro de operações da Nasa em Las Cruces, no Novo México (EUA). A partir daí, a agência espacial encaminhou os dados para estações ópticas terrestres na Califórnia e no Havaí.

Dentro dessas estações, as equipes modularam os dados das fotos e vídeos, transformando-os em sinais de luz infravermelha, ou lasers. Então, enviaram os sinais para o Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) da Nasa. O programa está a 35 mil quilômetros acima da Terra e faz uma órbita que acompanha o movimento de rotação do nosso planeta. O LCRD, então, retransmitiu os dados para o Integrated LCRD Low Earth Orbit User Modem and Amplifier Terminal (ILLUMA-T), um módulo instalado como um "puxadinho" na parte externa da Estação Espacial Internacional.

A demonstração também permitiu à Nasa verificar possíveis perdas de informação quando os dados viajam por milhares de quilômetros no espaço. Para superar esse problema, a agência espacial criou um conjunto de protocolos de rede de comunicação chamado Delay/Disruption Tolerant Networking (DTN). A partir da armazenagem e encaminhamento pelo DTN, os dados passam a ser retransmitidos à medida que chegam, diminuindo a chance de atrasos ou interrupção das informações.

Para fazer a DTN operar com volumes de dados cada vez maiores, uma equipe do Glenn Research Center da Nasa criou a chamada High-Rate Delay Tolerant Networking (HDTN). A tecnologia de rede atua como um caminho de alta velocidade para a troca de dados entre naves espaciais e através de sistemas de comunicação. Isso permite a transferência de dados a uma velocidade até quatro vezes mais rápida do que a tecnologia DTN atual.

No experimento mais recente, com fotos e vídeos dos pets, a transmissão do conteúdo usou protocolos DTN enquanto os dados viajavam da Terra para o LCRD e para o ILLUMA-T, na Estação Espacial. Assim que chegaram, uma rede HDTN integrada demonstrou ser capaz de receber e recriar os dados na forma de arquivos.

A implementação da tecnologia DTN pode melhorar uma série de serviços de comunicação da Nasa, desde a melhoria da segurança, por meio de criptografia e autenticação, até a transmissão de mídia de alta definição em 4K. Esse potencial agora será alvo de testes na estação espacial, com os projetos ILLUMA-T e LCRD.

Enquanto a campanha Artemis se prepara para estabelecer uma presença sustentável na Lua e ao redor dela, a agência indica que a SCaN continuará a desenvolver essa nova tecnologia de comunicação. O objetivo final é levar ao espaço o mesmo desempenho da internet que existe na Terra.