Casi todos los entusiastas del espacio están entusiasmados con una misión a Marte y cuando enviamos a nuestros científicos allí. Pero desde el punto de vista de las comunicaciones, ¿estamos listos para probar el avance reciente de la tecnología? Si no, ¿estamos buscando una solución alternativa (láseres)?
El DSN actual podría ser suficiente, dependiendo de cuáles sean los requisitos de la misión tripulada. Si solo desea comunicarse con datos de ciencia e ingeniería de voz y de velocidad moderada, entonces seguro. Si sus requisitos son devolver muchos canales de video continuo de ultra alta definición de 8K, entonces no. Al menos necesitaría actualizar los receptores DSN para manejar ese tipo de velocidades de datos. Con una antena y un amplificador de potencia lo suficientemente grandes en Marte, podría, en principio, transmitir esas velocidades de datos en las longitudes de onda de radio DSN actuales.
Sin embargo, sería mucho más eficiente usar la comunicación láser para cumplir con ese tipo de requisitos, en términos de potencia y apertura. Es bastante factible hacerlo. No hay un problema insuperable con señalar, como se especula en otra respuesta aquí. Solo nos falta el dinero y el ímpetu de la misión para construir tales sistemas. Los sistemas espaciales y terrestres para las comunicaciones láser Marte-Tierra se han diseñado y propuesto durante décadas, y actualmente se está realizando un esfuerzo de desarrollo tecnológico para preparar la misión que algún día podría exigirlo.
Teniendo en cuenta los otros gastos bastante grandes de las misiones tripuladas a Marte, parece muy probable que la pequeña inversión se haga en comunicaciones láser para apoyar esas misiones y proporcionar un mejor valor de entretenimiento de la misión aquí en la Tierra.
Probablemente no.
En 2014, la NASA emitió una solicitud de información sobre el uso de soluciones comerciales para los relés de Marte. Una de las limitaciones clave descritas en esta RFI fue el ancho de banda muy limitado de la infraestructura de retransmisión actual.
Además, el DSN se usa para muchas otras misiones interplanetarias (si no todas, no tengo los datos sobre esto). Por lo tanto, existe un problema de programación inherente si se desea mantener una comunicación permanente con una tripulación en suelo marciano o en tránsito.
Como señaló Mark Adler, la principal barrera para la comunicación láser de la Tierra a Marte puede ser la falta de dinero y los requisitos de la misión para continuar desarrollándola. Mirando esto brevemente, parece que la ESA ha alcanzado un nivel de preparación tecnológica de 6 para sus sistemas LEO a la Tierra. La NASA al menos planeaba alcanzar un TRL de 6 para sus comunicaciones láser en el espacio profundo para marzo de 2017.
Con respecto a la situación de puntería , una nave espacial GEO, que se encuentra a solo unos 36.000 km sobre la Tierra, cambiaría su proyección de cobertura de radiofrecuencia en 700 km si su puntería se desvía 1 grado. Los láseres tienen un haz mucho más estrecho que un reflector típico (o antena ). Entonces, la restricción de apuntar es aún más estricta. Sospecho que la solución que terminaremos eligiendo en unos años es la comunicación por radio "simple" pero a una frecuencia más alta: cuanto más alta es la frecuencia, más energía se necesita para generar esa señal, pero también aumenta el ancho de banda. . En cualquier caso, una misión a Marte seguramente tendría varios sistemas de comunicación redundantes.
nathan tuggy
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