Le comunicazioni laser a lunga distanza saranno presto una realtà: i ricercatori della NASA hanno recentemente completato una prima dimostrazione inviando un’immagine raggiante della Gioconda al Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), un satellite attualmente in orbita attorno alla Luna. La celebre immagine è stata teletrasportata a circa 240.000 miglia dal successivo Satellite Laser Ranging Generation (NGSLR) alla Stazione della NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland al il Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA) strumento a bordo della sonda. I ricercatori hanno trasmesso i dati dal “piggybacking” su gli impulsi laser che sono già regolarmente inviati al satellite orbitante per tracciarne la posizione. I ricercatori sono stati così in grado di realizzare la trasmissione simultanea dei dati di monitoraggio del satellite orbitante. “Questa è la prima volta che qualcuno ha realizzato una comunicazione unidirezionale laser a distanze planetarie”, dice ricercatore principale LOLA, David Smith, del Massachusetts Institute of Technology. “Nel prossimo futuro, questo tipo di comunicazione laser semplice potrebbe servire come backup per la comunicazione radio che utilizzano i satelliti. In un futuro più lontano, potrebbe consentire la comunicazione a velocità di trasmissione superiori ai ponti radio.” Di solito, i satelliti che si avventurano oltre l’orbita della Terra si basano su onde radio per tutto il tracciamento necessario per la comunicazione. Attualmente, LRO è l’unico satellite al di fuori dell’orbita terrestre in grado di essere monitorato con tecnologia laser. “Visto che LRO è già impostato per ricevere segnali laser attraverso lo strumento LOLA, abbiamo avuto un’occasione unica per dimostrare la comunicazione laser a senso unico con un satellite distante”, dice Xiaoli Sun, uno scienziato della NASA Goddard LOLA e l’autore principale del lavoro. “La tempistica precisa è stata la chiave per trasmettere l’immagine. Sun e colleghi hanno diviso l’immagine della Mona Lisa in una matrice di 152 x 200 pixel. Ogni pixel è stato convertito in una tonalità di grigio, rappresentato da un numero compreso tra zero e 4.095. Ogni pixel è stato trasmesso da un impulso laser, con l’impulso di essere sparato in uno slot di tempo di 4.096 possibili durante una finestra di tempo breve assegnato per il tracciamento laser. L’immagine completa è stata trasmessa ad una velocità di circa 300 bit al secondo.” “Gli impulsi laser sono stati ricevuti dallo strumento LOLA LRO, che ha ricostruito l’immagine in base ai tempi di arrivo degli impulsi laser dalla Terra. Ciò è stato realizzato senza interferire con il compito primario di LOLA di mappatura dell’elevazione della luna e del terreno, compito principale dell’NGSLR di tracciamento LRO.” Il successo della trasmissione laser è stato poi verificato inviando l’immagine di nuovo alla Terra. “Le turbolenze nell’atmosfera terrestre hanno introdotto errori di trasmissione, anche quando il cielo era limpido. Per superare questi effetti Sun e i colleghi hanno utilizzato una codifica Reed-Solomon, che è lo stesso tipo di codice di correzione di errore comunemente utilizzato in CD e DVD.
Gli esperimenti hanno anche fornito statistiche sulle fluttuazioni del segnale a causa della atmosfera terrestre.” “Questo risultato di pathfinding pone le basi per il Laser Communications Relay Demonstration (LLCD), una forma di comunicazione laser ad alta velocità che saranno un elemento centrale della prossima missione NASA sulla luna con il Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE)”, afferma Richard Goddard Vondrak, del progetto LRO. “Il passo successivo dell’LLCD sarà il Laser Communications Relay Demonstration (LCRD), la prima missione di lunga durata delle comunicazioni ottiche della NASA. LCRD contribuirà a sviluppare concetti e a fornire tecnologie applicabili alle comunicazioni vicino alla Terra e dello spazio profondo.” Una tecnologia molto interessante, soprattutto per scopi comunicazione nello spazio profondo, potenzialmente molto più veloci, e di migliore qualità, per comunicazioni e controllo con sonde spaziali molto distanti. Attualmente il controllo di sonde molto distanti, come le sonde Voyager, richiede un tempo incredibile di ritardo, limitando fortemente la capacità di controllarli. Le nuove tecnologie sono certamente necessarie se qualcosa al di là di questo sistema solare verrà mai esplorata dagli esseri umani.
Notizia su:
http://www.nasa.gov/mission_pages/LRO/news/mona-lisa.html
