En los próximos años, miles de satélites, Se espera que varios telescopios espaciales de próxima generación e incluso algunos hábitats espaciales se pongan en órbita. Más allá de la tierra Se planea enviar múltiples misiones a la superficie lunar, a Marte, y más allá. A medida que aumenta la presencia de la humanidad en el espacio, el volumen de datos que se envían regularmente a la Tierra está llegando al límite de lo que pueden manejar las comunicaciones por radio.

Por esta razón, La NASA y otras agencias espaciales están buscando nuevos métodos para enviar información de un lado a otro del espacio. Ya, se están desarrollando comunicaciones ópticas (que dependen de láseres para codificar y transmitir información), pero también se están investigando otros conceptos más radicales. Estos incluyen comunicaciones por rayos X, que la NASA se está preparando para probar en el espacio utilizando su demostrador de tecnología XCOM.

Desde sus inicios en 1958, La NASA se ha basado únicamente en las comunicaciones por radio para mantenerse en contacto con todas sus misiones más allá de la Tierra. Gran parte de esto ha sido manejado por la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, una red mundial de antenas de radio gigantes que ha apoyado todas las misiones interplanetarias de la NASA y algunas misiones a la órbita terrestre baja (LEO).

Pero con renovadas misiones a la luna, misiones tripuladas a Marte, y una gama en expansión de satélites en miniatura que llegarán en un futuro próximo, La NASA necesitará un sistema de comunicaciones más eficiente y robusto que nunca. Hasta aquí, el uso de láseres para codificar y transmitir datos se ha mostrado prometedor, capaz de operar de 10 a 100 veces más eficientemente que los sistemas de radio.

Sin embargo, La NASA está mirando más allá de estas partes del espectro para adaptarse al flujo de información. Aquí es donde entra en juego el concepto de comunicaciones por rayos X (XCOM), que ofrecen aún más ventajas que los láseres. Para uno, Los rayos X tienen longitudes de onda mucho más cortas que las ondas de radio y los láseres y pueden emitir en haces más estrechos.

Esto significa que se podría enviar más información con la misma cantidad de potencia de transmisión, y se necesitaría menos energía a largas distancias, al menos en teoría. Además, Los rayos X también tienen la ventaja de poder penetrar el plasma caliente que se acumula cuando las naves vuelven a entrar en la atmósfera de la Tierra a velocidades hipersónicas.

Estas vainas de plasma provocan un apagón de comunicaciones con la nave espacial durante varios segundos, lo que evita que los controladores de la misión sepan si las tripulaciones están a salvo hasta que aterrizan. Para probar si un sistema de este tipo funcionará, Los técnicos del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA han creado la Fuente de Rayos X Modulada (MXS), que se probará a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) en los próximos años.

Para realizar esta prueba, el MXS se controlará mediante NavCube, una tecnología informática y de navegación a bordo de la ISS, para enviar datos codificados a través de pulsos de rayos X de un extremo de la estación al otro. Estos pulsos (que se dispararán a una velocidad de varias veces por segundo) serán recibidos por el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER).

Esta primera prueba implicará la transmisión de señales GPS, pero el equipo de desarrollo también espera enviar algo más complicado. Como Jason Mitchell, un ingeniero del Goddard Spaceflight Center de la NASA que ayudó a desarrollar la demostración de tecnología, explicado en un comunicado de prensa de la NASA:

"Hemos esperado mucho tiempo para demostrar esta capacidad. Para algunas misiones, XCOM puede ser una tecnología habilitadora debido a las distancias extremas donde deben operar ... Nuestro objetivo para el futuro inmediato es encontrar socios interesados ​​que ayuden a desarrollar aún más esta tecnología ".

Si bien se construyó principalmente para recopilar datos sobre estrellas de neutrones y púlsares, NICER también ha utilizado sus capacidades para demostrar tecnologías que se basan en rayos X. Por ejemplo, en 2017, NICER demostró que los púlsares podrían usarse como fuentes de tiempo para misiones en el espacio profundo para determinar su ubicación, lo que demuestra de manera efectiva la efectividad de la navegación de rayos X en el espacio.

Desde entonces, La capacidad de NICER para demostrar tecnologías emergentes ha captado la atención de los científicos de la NASA que buscan el plan para la próxima era de vuelos espaciales tripulados. La capacidad de utilizar rayos X y otras fuentes de luz para la navegación y la comunicación es una de esas áreas de desarrollo potencial.

Si tiene éxito, el experimento MXS podría permitir una velocidades de datos de gigabits por segundo para misiones en el espacio profundo, que podría acomodar todo tipo de misiones lucrativas más allá de la Tierra.