Embora as comunicações ópticas forneçam missões com muitas vantagens, elas podem ser interrompidas por interferências atmosféricas, como nuvens. O OGS-2 foi escolhido para ser localizado no Havaí por causa de seu céu claro, mas o mau tempo ainda pode acontecer. Em um dia nublado, o LCRD teria que esperar antes de transmitir os dados. Para evitar atrasos, os serviços podem ser transferidos para outra estação terrestre desenvolvida pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA; OGS-1, localizado em Table Mountain, Califórnia. Para monitorar a cobertura de nuvens e determinar se OGS-1 é necessário, o parceiro comercial Northrop Grumman forneceu uma estação de monitoramento atmosférico que observa as condições meteorológicas no local. Esta estação de monitoramento funciona de forma quase autônoma 24 horas por dia, sete dias por semana.
O LCRD e o OGS-2 demonstrarão os diversos recursos de comunicações ópticas ou a laser para uso como relé de comunicações. As comunicações ópticas fornecem benefícios significativos para as missões, incluindo aumentos na taxa de dados de 10 a 100 vezes mais do que os sistemas de comunicação de radiofrequência comparáveis. Este aumento significa dados de maior resolução para missões, dando aos cientistas uma visão muito mais detalhada do nosso planeta e sistema solar. Os benefícios também incluem menores necessidades de energia, tamanho e peso, significando maior vida útil da bateria, mais espaço para instrumentos adicionais na espaçonave e economia potencial de custo no lançamento devido a cargas úteis mais leves.
“O LCRD e suas estações terrestres demonstrarão comunicações ópticas como um retransmissor, o que significa que as missões serão capazes de transmitir dados de pontos em sua órbita sem linha de visão direta das estações terrestres”, disse Dave Israel, investigador principal do LCRD no Goddard Space da NASA Flight Center em Greenbelt, Maryland. “Em 2013, a Demonstração de Comunicação do Laser Lunar da NASA estabeleceu um recorde de largura de banda de comunicação espacial desde a Lua usando comunicações ópticas com um sistema que requer linha de visão direta”.
A Rede Espacial da NASA gerencia a integração, teste e operações do OGS-2 e, eventualmente, operará o LCRD. A Rede Espacial supervisiona uma constelação de satélites de comunicação da NASA, conhecidos como Tracking and Data Relay Satellites , e suas estações terrestres associadas, que incluem o Complexo White Sands em White Sands, Novo México. A rede fornece serviços de comunicação contínua para missões na órbita baixa da Terra por meio de radiofrequência. Embora a radiofrequência continue a ter utilidade nas comunicações espaciais no futuro, as crescentes necessidades de comunicação de muitas missões exigem maiores taxas de dados.
A instalação do OGS-2 foi um esforço colaborativo entre instituições governamentais, comerciais e acadêmicas. O Laboratório Lincoln do Massachusetts Institute of Technology forneceu o terminal de teste e diagnóstico, que consiste em três partes: um subsistema óptico, um subsistema digital e um controlador eletrônico. Os três componentes enviam, recebem e processam sinais ópticos de e para LCRD.
As comunicações ópticas, por meio do desenvolvimento do LCRD e seus dois terminais terrestres, podem ter impactos de longo alcance para o conhecimento futuro da Terra e de nosso sistema solar. As naves espaciais equipadas com sistemas de comunicações ópticas permitirão efetivamente que dados aprimorados, como vídeo de alta resolução, sejam trazidos de volta à Terra mais rapidamente, graças ao aumento das taxas de dados. Com esses dados, os cientistas terão um olhar mais atento sobre o nosso universo com potencial para descobrir novas descobertas empolgantes.
A Rede Espacial e o LCRD são gerenciados pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. A supervisão programática da Rede Espacial é fornecida pelo programa de Comunicações e Navegação Espacial (SCaN) da Diretoria de Exploração Humana e Missão de Operações da NASA. O LCRD é financiado pelo SCaN e pelo programa de missões de demonstração de tecnologia da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial , baseado no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama.
Imagem do banner: Ilustração da carga útil LCRD transmitindo um sinal óptico para o OGS-2 em Haleakala, Havaí. Crédito: NASA
Por Matthew D. Peters
Goddard Space Flight Center da NASA , Greenbelt, Md.
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