La Tierra recibe un mensaje láser desde 10 millones de millas en un avance histórico de la NASA

El 14 de noviembre de 2023, la NASA concretó un logro tecnológico que redefine las comunicaciones espaciales. El experimento Deep Space Optical Communications (DSOC) estableció su primer enlace operativo intercambiando "bits de luz" entre la nave Psyche y una estación en la Tierra, cuando la sonda se encontraba a unas 10 millones de millas de distancia.

Coordinado por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), el ensayo consistió en que el transceptor láser instalado en la nave se sincronizara con un haz de referencia enviado desde Table Mountain, California, y luego ajustara su puntería para mantener la conexión con el telescopio receptor en Palomar.

Este avance es clave porque el sistema láser, basado en infrarrojo cercano, transporta datos mediante fotones y propone tasas de transmisión entre 10 y 100 veces superiores a las actuales comunicaciones por radio utilizadas en misiones en el espacio profundo.

El desafío técnico se centra en la precisión extrema requerida para apuntar el haz, dado el movimiento relativo entre la nave y la Tierra durante el tiempo que tarda la luz en viajar, que en esta prueba fue cercano a 50 segundos. Esto representa un salto fundamental para misiones científicas que demandan cada vez mayores volúmenes de datos, así como para futuras exploraciones humanas y robóticas que precisan enviar información pesada, como imágenes y videos de alta resolución.

El sistema DSOC combina elementos en la nave y en la Tierra: la sonda integra un telescopio de 22 centímetros y un láser de 4 vatios para enviar datos, y una cámara de conteo de fotones para recibir señales. En Tierra, un transmisor de 5 kilovatios en Table Mountain actúa como referencia y el telescopio Hale de 5,1 metros en el Observatorio Palomar capta la señal débil, que es detectada con alta precisión por un detector superconductor.

Este diseño también afronta dos retos: la necesidad de un apuntamiento milimétrico para un haz muy estrecho y la mitigación del ruido de fondo generado por la luz solar y la atmósfera, que pueden dificultar la detección de la señal.

Tras este primer enlace, el equipo del JPL avanzó rápidamente y el 11 de diciembre de 2023 logró enviar un video de 15 segundos desde casi 19 millones de millas a una velocidad de 267 Mbps, con un tiempo de viaje de la señal de 101 segundos. Esta demostración pública evidencia el potencial de las comunicaciones ópticas para superar los actuales límites técnicos.

La NASA define el DSOC como una demostración tecnológica que debe probarse y madurar en condiciones reales. El proyecto continuará perfeccionando el control del apuntamiento para mantener transmisiones de alta capacidad durante el viaje de Psyche, con un horizonte de actividades previsto hasta octubre de 2025, sujeto a evolución según el estado de la nave y las pruebas.