La sonda spaziale NASA Psyche ha inviato dati con un laser da 460 milioni di chilometri

Comunicare nello Spazio è complesso, soprattutto quando si tratta di missioni nello Spazio profondo. Attualmente le sonde spaziali utilizzano le onde radio inviare o ricevere informazioni (raggiungendo distanze ragguardevoli, tanto da poter comunicare con le sonde Voyager a oltre 20 miliardi di chilometri dalla Terra). Questo sistema si è dimostrato però molto lento in termini di trasferimento di dati richiedendo anche antenne ingombranti come quelle del DSN. Negli ultimi anni sono in corso test per impiegare laser per inviare o ricevere dati, sia in orbita bassa terrestre (LEO) sia nello Spazio profondo. Un esempio è il test in corso grazie alla sonda spaziale NASA Psyche.

Di questi test ne avevamo già scritto in passato, con la sonda spaziale (lanciata un anno fa) che aveva raggiunto risultati incoraggianti. Grazie alla comunicazione laser DSOC, Deep Space Optical Communications, sono stati inviati dati da 16 milioni di chilometri ma anche a 31 milioni di chilometri fino a superare i 220 milioni di chilometri ad aprile di quest'anno. I test con NASA Psyche non si sono fermati.

Nuovo record di trasmissione per NASA Psyche

Come riportato dal JPL recentemente la sonda spaziale è riuscita a comunicare via laser (che funziona con frequenze nel vicino infrarosso) da una distanza di 460 milioni di chilometri. Un risultato importante in quanto è la distanza alla quale si trovano Marte e la Terra quando sono più lontani fra loro. Il test è stato eseguito con successo alla fine di luglio mentre il sistema DSOC ha ora concluso la prima fase di dimostrazione tecnologica dal momento del lancio.

Meera Srinivasan (del JPL) ha scritto "il traguardo è significativo. La comunicazione laser richiede un livello di precisione molto elevato e prima di lanciare Psyche, non sapevamo quanta degradazione delle prestazioni avremmo visto alle distanze più lontan. Ora le tecniche che utilizziamo per tracciare e puntare sono state verificate, confermando che le comunicazioni ottiche possono essere un modo robusto e trasformativo per esplorare il Sistema Solare".

I segnali vengono ricevuti da NASA Psyche dalla stazione di terra del telescopio Hale mentre sono inviati dall'Optical Communications Telescope Laboratory. Entrambe le strutture si trovano in California e sono gestite dal JPL. Per inviare segnali a distanze così elevate via laser è necessario impiegare potenze fino a 7 kW.

Lo scopo è quello di poter fornire sistemi di comunicazione in grado di consentire l'invio di molti dati ampliando la larghezza di banda disponibile (i dati viaggiano sempre alla velocità della luce). Questo sarà fondamentale per le missioni con equipaggio umano sulla Luna ma anche e soprattutto su Marte. Attualmente per NASA Psyche si tratta di un sistema di supporto e non del principale, che funziona sempre con onde radio.

Quando NASA Psyche si trovava a 50 milioni di chilometri dalla Terra era stata raggiunta una velocità di trasmissione di 267 mbit/s, a 240 milioni di chilometri invece la velocità media era di 6,25 mbit/s con punte di 8,3 mbit/s. Come sottolineato dal JPL, questo però è ancora un test con una tecnologia che avrà grandi margini di miglioramento in futuro.

La missione NASA Psyche ha come obiettivo primario l'analisi di un asteroide metallico (tra i più grandi della fascia principale) chiamato 16 Psiche. La sonda cercherà di analizzare questo oggetto celeste per capire se si tratta di un nucleo di un protopianeta oppure se è di materiale fuso. Grazie alla analisi si potrà anche determinare l'età delle varie zone superficiali dell'asteroide e capire se sono presenti elementi leggeri o meno. Sarà possibile inoltre realizzare una topografia di Psiche e capire come si è formato.