A NASA está trabalhando para mudar para sempre a maneira como os astronautas se comunicam de e para o espaço usando um sistema avançado de comunicação a laser chamado LEMNOS, que permitirá conexões exponencialmente mais rápidas do que nunca.

Imagine ser capaz de assistir a vídeos de ultra-alta definição (UHD) 4K enquanto os humanos dão seus primeiros passos em outro planeta. Ou imagine astronautas pegando um telefone celular e fazendo videoconferências com sua família e amigos a 34 milhões de quilômetros de distância, da mesma forma que eles podem na Terra. LEMNOS, Serviços operacionais de missão e navegação aprimorados por laser, pode tornar esses recursos e mais uma realidade em um futuro próximo. O projeto recebeu o nome da ilha, Lemnos, onde o herói mítico Orion recuperou sua visão, de acordo com a tradição grega. De forma similar, LEMNOS fornecerá visão para a nave espacial Orion de próxima geração da NASA.

"As comunicações a laser irão revolucionar o retorno de dados de destinos além da órbita baixa da Terra, aumentar as oportunidades de divulgação do espaço sideral e melhorar a qualidade de vida dos astronautas em missões espaciais de longa duração, "disse Don Cornwell, diretor da divisão de Comunicação Avançada e Navegação no escritório do programa de Comunicações e Navegação Espacial na sede da NASA. "Enquanto nos esforçamos para colocar humanos em Marte pela primeira vez, é imperativo que desenvolvamos um sistema de comunicação para apoiar essas atividades no nível mais alto possível. "

Comunicações laser, também conhecido como comunicações ópticas, é a mais recente tecnologia de comunicações espaciais, capaz de fornecer taxas de dados cem vezes maiores do que os sistemas atuais. Isso significa, por exemplo, que os astronautas podem enviar e receber vídeo de ultra-alta definição da superfície de Marte. Nenhuma missão a Marte ainda teve essa capacidade. Algo tão básico pode ter aplicativos de amplo alcance, permitindo que o público americano "viaje" enquanto nossos astronautas exploram o espaço profundo, ao mesmo tempo que possibilita descobertas científicas com imagens e dados de resolução muito mais alta.

A divisão de projetos de Exploração e Comunicações Espaciais (ESC) no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, foi escolhido para construir LEMNOS em colaboração com o MIT Lincoln Laboratory em Lexington, Massachusetts. Eles trabalharam com outros centros da NASA para determinar as necessidades específicas que o sistema pode atender.

"Quando começamos a pensar sobre a possibilidade de comunicações a laser no Orion, Falei com os controladores de vôo do Johnson Space Center que estão desenvolvendo o plano de comunicações para as missões espaciais do Orion. Eles estavam falando sobre como habilitar recursos de comunicação que consideramos garantidos, mas que são tão estranhos no espaço, de streaming de dados científicos e vídeo em tempo real, a permitir que os astronautas assistam ao Super Bowl ou acompanhem uma eleição, "disse Mark Brumfield, vice-gerente de programa de implementação do ESC. “Ser capaz de se conectar com a sociedade pode ter um grande impacto na saúde mental dos astronautas durante a missão. eles não seriam capazes de fazer essas conexões de uma forma significativa, mas as comunicações ópticas nos darão essa capacidade. "

Nos quase 50 anos entre o programa Apollo e a missão Lunar Reconnaissance Orbiter, retorno de dados muito melhorado, como evidenciado pela diferença entre as imagens do levantamento da Terra da Apollo 8 e LRO, que foram retransmitidos para a Terra por meio de um sistema de taxa muito mais alta. Enquanto o sistema de comunicação da Apollo suportava 51 kilobytes de dados por segundo, LEMNOS será capaz de suportar comunicações a taxas de pelo menos 80 megabytes por segundo.

O projeto acabou de começar em Goddard, com o objetivo de testar o LEMNOS pela primeira vez no segundo vôo de Orion além da lua. Programado para uma semana com a opção de estender para uma missão mais longa, será a oportunidade perfeita para testar o sistema de comunicação a laser, operando continuamente por até uma hora por dia.

Após a missão inicial, Brumfield especula que a NASA poderia adicionar mais terminais de comunicação a laser em futuras missões de exploração do Orion. Isso aumentaria a capacidade de comunicação devido ao requisito de linha de visão para o LEMNOS. Ele diz que seria uma mudança evolutiva na maneira como a NASA faz as comunicações espaciais.

O escritório do programa de Comunicação e Navegação Espacial na sede da NASA fornece supervisão programática para o projeto. A equipe de comunicações em Goddard foi contratada para construir e implementar o sistema em colaboração com o MIT Lincoln Laboratory.