Desde la Luna, una sonda manda señales láser a la Tierra

La Estación Óptica Terrestre de la ESA en Tenerife ha recibido señales en forma de luz láser procedentes de la sonda de la NASA actualmente en órbita de la Luna, a 400.000 kilómetros de distancia de la Tierra. La velocidad de transmisión de datos ha sido muy superior a la que se logra con ondas de radio tradicionales, lo que supone un avance muy significativo en las comunicaciones en el espacio.

La nave LADEE (siglas en inglés de Explorador de la Atmósfera y el Polvo Lunar) fue lanzada el 7 de septiembre y entró en órbita lunar en octubre. Además de estudiar el entorno lunar, LADEE está equipada con un nuevo terminal láser. 

Las comunicaciones entre satélites y estaciones de tierra, incluida la red de antenas de seguimiento de la ESA, Estrack. se basa actualmente en ondas de radio. El nuevo sistema óptico permite alcanzar velocidades de transmisión de datos muy superiores a las que se consiguen con los enlaces de radio.

La Estación Óptica Terrestre, instalada en el Observatorio del Teide, en Tenerife, cuenta con un terminal láser avanzado desarrollado en Suiza y Dinamarca, capaz de comunicarse con LADEE empleando haces de gran precisión. 

Estación Óptica Terrestre, de la ESA, en el Observatorio del Teide, en Tenerife

“Adquirimos las primeras señales de LADEE el 26 de octubre, y desde entonces hemos llevado a cabo una serie de enlaces ópticos que han proporcionado una comunicación láser muy rápida”, dice Zoran Sodnik, jefe de proyecto de la ESA.

“Ya hemos recibido datos de hasta a 40 Mbit/s, una velocidad varias veces superior a la que se consigue en una conexión doméstica de banda ancha”.

El contacto con Tenerife se ha producido apenas unos días después de que LADEE hiciera historia el pasado 18 de octubre, con la primera transmisión láser desde la órbita lunar, recogida desde la estación de la NASA en White Sands, Nuevo México, EEUU. LADEE está transmitiendo también a una tercera estación situada en el  Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en California. 

Las comunicaciones láser en longitudes de onda del infrarrojo cercano pueden convertirse en la mejor opción de cara al futuro, cuando el objetivo sea descargar gran cantidad de datos desde una nave en órbita de la Tierra, Marte u otros planetas incluso más distantes. 

Además, los equipos de comunicación láser son más pequeños y ligeros que los sistemas de radio actuales, lo que permitirá reducir costes y dejar más espacio para cargas científicas. 

“En este inicio de la era de las comunicaciones ópticas, juntos hemos demostrado el valor de la interoperabilidad en las comunicaciones entre nuestras agencias espaciales”

Con los primeros dos pases de comunicaciones con LADEE el 26 de octubre, y otros seis más el 29 de octubre, el equipo de la ESA en Tenerife está haciendo los últimos ajustes en el hardware de la estación -especialmente para la subida de datos- y mejorando los procedimientos.

“Estamos estudiando algunas dificultades iniciales relacionadas con la extrema precisión en el apuntado que exige la comunicación láser, algo bastante normal en esta fase”, dice Klaus-Juergen Schulz, de la ESA, responsable de sistemas de estaciones terrestres en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), en Darmstadt, Alemania.

“Estamos seguros de que la campaña de pruebas confirmará el interés futuro de los links ópticos de alta velocidad.

A lo largo de las próximas semanas los ingenieros de la ESA ensayarán el envío a la nave de datos a 20 Mbit/s, y obtendrán mediciones muy precisas de tiempo de viaje que serán usadas para calcular la órbita de la nave.

El equipo vigilará las condiciones atmosféricas durante la transmisión, y aprenderá cómo mejorar aún más las operaciones, con ayuda de equipos especiales proporcionados por el Instituto para las Comunicaciones y la Navegación del Centro Aeroespacial Alemán, del DLR.