La misión Laser Communications Relay Demonstration (LCRD) de la NASA ha comenzado la integración y las pruebas en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt. Maryland. La misión demostrará cómo la transición de las comunicaciones por radio a las láser mejorará exponencialmente la forma en que nos conectamos con los astronautas y las naves espaciales.

"LCRD es un gran paso en la evolución de las comunicaciones espaciales, "dijo Dave Israel, Investigador principal de LCRD. "LCRD demostrará cómo se pueden aplicar las tecnologías de comunicaciones láser para mejorar significativamente las capacidades de la infraestructura de comunicaciones de la NASA".

Hasta hace poco, Las naves espaciales de la NASA han dependido totalmente de las comunicaciones por radio. Ahora, La NASA está desarrollando tecnologías de comunicaciones láser de vanguardia en un cambio de paradigma de comunicaciones exclusivamente por radio a un híbrido de radio y láser.

Las comunicaciones láser podrían proporcionar velocidades de datos de 10 a 100 veces mejores que las de la radio debido a un mayor ancho de banda. Esto significa que las comunicaciones láser pueden transmitir más datos a la vez que la radio, aunque ambos tipos de comunicación solo pueden viajar tan rápido como la velocidad de la luz. Para transmitir un "mapa de Google" con una resolución de un pie de toda la superficie marciana, el mejor sistema de comunicaciones por radiofrecuencia tardaría nueve años en enviar todos los datos. Las comunicaciones láser podrían hacerlo en nueve semanas. Adicionalmente, Los sistemas de comunicaciones láser ocupan mucho menos área y peso para las mismas (o mejores) velocidades de datos que los sistemas de radio.

La misión LCRD continúa el legado de la demostración de comunicaciones láser lunar (LLCD), que voló a bordo de una nave espacial en órbita lunar en 2013. En general, en comparación con los sistemas de comunicaciones tradicionales de las naves espaciales de hoy, LLCD usó la mitad de la masa, 25 por ciento menos de energía, y aún transmite seis veces más datos por segundo.

LCRD será pionero en la transmisión de datos a través de láseres. La misión demostrará la viabilidad y los beneficios de las comunicaciones láser en las redes futuras. Integración y prueba, en marcha ahora en Goddard, es un paso crucial para garantizar que estas tecnologías funcionen en el duro entorno del espacio.

"Hay tres fases para la integración y las pruebas previas al lanzamiento, "dijo Glenn Jackson, Gerente de proyecto de carga útil LCRD. "Estamos en camino de terminar la primera fase, integración de carga útil, a finales de diciembre. La siguiente fase es probar toda la carga útil en un entorno de vuelo, incluidos los electromagnéticos, Ensayos de vacío acústico y térmico ".

Las pruebas se llevan a cabo en las instalaciones de integración e ingeniería de pruebas ambientales de Goddard. La instalación garantiza que todos los instrumentos estén listos para el lanzamiento, probándolos en condiciones que imitan el lanzamiento y el espacio.

Una cámara de prueba acústica de 42 pies de altura expone los instrumentos para lanzar sonidos equivalentes a 150 decibelios, o el volumen de un avión despegando desde 80 pies de distancia. Una cámara de vacío térmico enfría la nave espacial a temperaturas bajo cero en un vacío artificial.

"La integración y las pruebas tienen que ver con asegurarse de que los instrumentos se comunican entre sí, trabajando juntos, "dijo Bill Potter, jefe de proyecto para la actividad de integración y pruebas de LCRD. "Contamos con un equipo de aproximadamente 60 ingenieros en una serie de disciplinas que se aseguran de que el dispositivo funcione según lo previsto en el entorno espacial".

Junto a las pruebas en Goddard, La NASA está calibrando la estación terrestre óptica 2, una de las dos estaciones terrestres que se comunicarán con LCRD. La estación se encuentra en la cima de una montaña en Hawái para evitar la interferencia de transmisión de la cobertura de nubes. Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA en Pasadena, California, opera la otra estación terrestre de LCRD en una instalación en Table Mountain, California.

Las tecnologías LCRD, una vez probado, aprovecharse a bordo de dos próximas misiones de la NASA, el terminal de amplificador y módem de usuario de órbita terrestre baja LCRD integrado (ILLUMA-T) y el proyecto Óptico a Orión (O2O).

ILLUMA-T volará a bordo de la Estación Espacial Internacional como la primera demostración de un sistema de comunicaciones láser de extremo a extremo totalmente operativo. Proporcionará a la estación un terminal de comunicaciones láser de última generación con un tamaño mejorado, peso, potencia y velocidades de datos sobre sistemas de radio comparables.

La NASA planea volar O2O a bordo de la nave espacial Orion en el primer vuelo con astronautas, aprovechar las comunicaciones láser para futuros vuelos espaciales tripulados. Sus velocidades de datos más altas permitirán a los astronautas realizar videoconferencias con la Tierra y transmitir videos de alta definición de misiones exploratorias más allá de la órbita terrestre baja.

El reciente lanzamiento del último satélite de seguimiento y retransmisión de datos de la NASA cerró un capítulo en la historia de las comunicaciones espaciales. Las futuras generaciones de satélites de la Red Espacial incorporarán tecnologías láser desarrolladas en esta década. La misión de LCRD es un hito importante de ese viaje.

La misión LCRD es una colaboración entre la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA y la oficina del programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales de la NASA. y se está desarrollando en cooperación con el Laboratorio Lincoln del MIT. La carga útil LCRD estará a bordo de una nave espacial de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Como parte de la misión del Programa de Prueba Espacial (STP-3) y está programada para su lanzamiento en 2019.

Visite el sitio web de la división de Exploración y Comunicaciones Espaciales para obtener más información sobre LCRD y comunicaciones láser.