¿Algún satélite se comunica solo a través de láser?

He leído ( aquí ) y escuchado (en un podcast de astronomía) que las ondas de radio decaen o son indistinguibles cuanto más distancia recorren.

¿Alguno de los satélites hechos por el hombre se comunica con la Tierra únicamente por láser?

La principal desventaja que nadie parece tener menciones de un láser es que son malditamente ineficientes. Esto causa muchos problemas, desde presupuestos de energía hasta disipación de calor o simplemente señales débiles.
Un láser de diodo de "alta eficiencia" η~0,6, mientras que una recta de microondas eficiente puede tener η>0,9. Puede que no parezca mucho, pero estamos hablando de más de 5 veces los requisitos de disipación de calor.

Respuestas (3)

Los láseres tienen dos ventajas sobre las ondas de radio para la comunicación.

  1. Operan a una frecuencia más alta, lo que permite una transferencia de datos más alta.
  2. Están más enfocados, no dispersan la energía tanto como las ondas de radio, lo que hace que su distancia efectiva sea mayor.

También hay algunas desventajas:

  1. El ancho del haz es tan estrecho que se requiere una orientación exacta, tanto para el satélite como para el receptor. Se dice que desde Marte, no solo tienes que apuntar a la Tierra, sino también a un área de unos pocos estados de EE. UU. para mantener el contacto.
  2. Las nubes oscurecerán la comunicación láser, mientras que no afectan las ondas de radio de la misma manera.

Ninguna nave espacial ha utilizado exclusivamente comunicaciones láser, pero ha habido una serie de pruebas . Hay al menos un satélite que usa láseres para una comunicación de retransmisión, usando láseres en un satélite LEO para comunicarse con un satélite en órbita GEO, aunque la comunicación con el suelo todavía ocurre por RF. Ver Satélite Europeo de Comunicaciones por Láser .

A partir de enero de 2016, existe al menos un sistema operativo, en lugar de experimental, en Eutelsat 9B: spaceflight101.com/… aunque tiene transpondedores de rf convencionales como su principal carga útil.

La razón principal de la reducción de la señal recibida con la comunicación por radio en el espacio es la pérdida por propagación, es decir, la intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia entre la fuente y el receptor. Esto es cierto incluso con señales de radio emitidas.

Los haces de comunicaciones láser sufren exactamente la misma pérdida una vez que el área de la sección transversal del haz supera el tamaño del sensor receptor. Lo que a efectos prácticos siempre será el caso de las comunicaciones espaciales.

Las comunicaciones. El sistema que elija está más relacionado con el ancho de banda, las pérdidas por absorción, la inmunidad a las interferencias, la practicidad de la tecnología, ... pero no con las pérdidas por dispersión.

Para SETI, las señales de comunicaciones láser serán más difíciles de detectar a menos que sean intentos deliberados de contactar a otros por parte de un programa SETI propio de una civilización alienígena, ya que los láseres generalmente tienen anchos de haz mucho más estrechos que los transmisores de radio.

¿Es cierto que la intensidad del haz por unidad de área disminuye al mismo ritmo que la distancia para los láseres (más allá de cierto punto) que para la radio?
El único problema que tengo con esta respuesta es que asume un láser Q = 1 con un haz de columna/enfoque perfecto.

No es el caso que las ondas de radio decaigan. Las ondas de radio son una muy buena opción para la mayoría de las comunicaciones de larga distancia, debido a su penetración en la atmósfera y la relativa facilidad con la que se pueden recibir incluso fuentes distantes de baja potencia. De esta manera, las ondas de radio son superiores a la luz láser visible. Las nubes bloquean la luz visible y las fuentes de baja intensidad quedan inundadas por el brillo de la luz solar reflejada.

Sin embargo, para comunicaciones de alto ancho de banda, los láseres tienen un lugar. Sin embargo, ninguna nave espacial ha dependido completamente de los láseres para la comunicación.

¿Por qué los chicos de SETI buscarían señales láser (ópticas)? Si bien la mayoría de las búsquedas en el cielo de SETI han estudiado el espectro de radio, algunos investigadores de SETI han considerado la posibilidad de que civilizaciones alienígenas puedan estar utilizando láseres potentes para comunicaciones interestelares en longitudes de onda ópticas. (de wikipedia) No estoy respondiendo mi propia pregunta; solo que si la señal láser está bloqueada por nubes, etc. ¿Por qué los chicos de SETI buscan señales láser si es tan malo como mencionas? ¿No es simplemente inútil?
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