¿Cómo van las comunicaciones ópticas de larga distancia en el espacio?

Recuerdo que hubo una prueba de comunicación óptica y alguna transferencia de datos desde la órbita lunar a la tierra, y creo que la ISS subió (o descargó, ¿cuál es la correcta aquí?) una película desde la tierra.

Para que Internet en Marte no termine siendo demasiado caro y para ampliar la capacidad de la red de espacio profundo (y aquí y DSN ahora aquí ), la óptica parece ser una tecnología muy importante para un futuro no muy lejano.

Las comunicaciones ópticas en el espacio libre (sin fibra óptica) parecen estar hechas solo para el espacio. Con una longitud de onda del orden de 1 micra en lugar de 10 centímetros, la antena de transmisión puede tener un diámetro más pequeño para la misma ganancia. Las antenas receptoras posiblemente pueden ser más pequeñas, básicamente algo así como el tipo de telescopios ópticos que usan ahora para la astrofotografía, pero eso depende de las fuentes de luz brillantes cercanas y la velocidad de los datos.

¿Fueron exitosas estas pruebas? ¿Ha habido otras pruebas? ¿Qué viene después ?

Capturas de pantalla de Deep Space Network Now

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Respuestas (2)

El Sistema Europeo de Retransmisión de Datos ha comenzado recientemente las pruebas. Es para obtener datos de los satélites en órbita terrestre hasta el suelo rápidamente, sin esperar a que el satélite pase por encima de una estación base.

Tasa de datos declarada: "Hasta 1800 Mbit/s" y "Al menos 50 TBytes/día". (Nota: no veo cómo se equiparan estas dos cifras).

Aquí está la primera gran prueba: una imagen tomada por Sentinel 1A, enviada por láser a un satélite EDRS (en órbita geoestacionaria) y transmitida directamente a la estación base en Alemania. ( Versión de alta resolución )

La mayor ventaja de todo esto es que un satélite Sentinel en órbita terrestre baja puede pasar su información a la base con el mínimo de retraso, incluso cuando no está a la vista de una estación base.

Aquí hay una imagen de una de las terminales de comunicación láser montadas en un satélite:

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(Versión más grande de la imagen disponible aquí ).

Hay dos buenas respuestas, elegí esta porque describe lo que se está demostrando en este momento. No se preocupe por las tasas de datos: tal vez usen múltiples longitudes de onda (las fibras pueden usar 100 o más) y, ciertamente, el año pasado se demostraron algunas técnicas de modulación sofisticadas de 10 bits/seg. por Hz. La belleza del espacio verdaderamente libre es que no habrá la misma falta de linealidad y dispersión que tiene incluso la mejor fibra de sílice. Luego está la polarización lineal y los vórtices circulares y ópticos: ¡hay formas de empaquetar paquetes!
... No digo que todo sea fácil, solo quiero decir que no te preocupes por las matemáticas en este momento.

La misión lunar que probó la comunicación óptica fue LADEE . El programa de la ISS en el que está pensando es OPALS . Ambas pruebas tuvieron éxito, pero ninguna estaba destinada a una operación continua. LADEE impactó intencionalmente la luna, y el segmento orbital estadounidense de la ISS actualmente usa comunicación de radio en banda S y Ku a través de TDRSS.

El próximo estudio propuesto sobre comunicación láser es LCRD , que espera volar en una carga útil comercial en 2019.

También existe una alta probabilidad de que el próximo orbitador de Marte utilice comunicación óptica. La NASA ha estado interesada en las comunicaciones ópticas para Marte desde al menos 2008, como se muestra en esta presentación de Jim Schier, arquitecto jefe del Programa de Navegación y Comunicaciones Espaciales de la NASA en la sede de la NASA. Más recientemente, en abril de 2016, se envió una solicitud de información sobre este próximo orbitador de Marte, y los premios saldrán a la luz este junio, así que estén atentos. Busque comunicaciones láser, propulsión eléctrica solar, una cámara de alta resolución y un radar de penetración terrestre en las propuestas ganadoras.

¡Excelente! Gracias por identificar las dos demostraciones anteriores. Parece que está enfocado principalmente en la NASA, parece que hay algunas agencias espaciales más "allá afuera", solo contando las terrestres :) ¿Está publicando los resultados formalmente aquí, o solo está especulando?
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