A Wedoany.com soube, junto ao Centro de Tecnologia e Engenharia de Aplicações Espaciais da Academia Chinesa de Ciências, que, recentemente, a China alcançou um importante avanço na missão experimental de comunicação a laser Terra-Lua, estabelecendo com sucesso um enlace bidirecional a laser a uma distância superior a 400 mil km entre a Terra e a Lua, realizando pela primeira vez comunicação bidirecional a laser de alta velocidade Terra-Lua. Isso marca a transição oficial da comunicação espacial a laser da China da órbita terrestre baixa para o espaço cislunar.

Comunicação bidirecional a laser de alta velocidade Terra-Lua

Quais desafios técnicos precisaram ser superados?

A comunicação espacial a laser é um método de transmissão de informações que utiliza lasers, apresentando vantagens como grande largura de banda, alta velocidade, precisão direcional e boa confidencialidade. No entanto, quanto maior a distância, maiores os desafios técnicos.

Segundo informações, o campo da comunicação a laser em espaço profundo sempre enfrentou vários grandes desafios: distâncias de centenas de milhares de quilômetros, tornando extremamente difícil o alinhamento preciso do feixe de laser; o sinal chega ao solo tão fraco que quase não pode ser recebido; e a dificuldade em aumentar a velocidade de transmissão.

Diante do problema de alinhamento impreciso, a equipe de pesquisa desenvolveu uma nova abordagem: considerando de forma abrangente fatores como a órbita do satélite, erros de instalação do telescópio, refração atmosférica e tempo de voo do laser, o satélite no espaço e o telescópio em terra permanecem sempre alinhados durante o movimento, garantindo que o laser atinja com precisão a posição predeterminada. Isso é comparável a atravessar, a 400 mil km de distância, um "orifício de agulha" em movimento rápido com um feixe de luz extremamente fino.

Como resolver o problema do sinal fraco? Os pesquisadores utilizaram um "detector ultra-sensível" capaz de detectar fótons individuais e desenvolveram um algoritmo complexo de identificação de sinais para "extrair" o sinal válido em meio a um enorme ruído. Isso é como ouvir com precisão o som de uma agulha caindo em meio a um mercado barulhento a milhares de quilômetros de distância.

O último desafio foi aumentar a velocidade de transmissão. Através de uma série de avanços técnicos, a equipe de pesquisa melhorou significativamente a eficiência do processamento de dados. Neste experimento, foi inicialmente possível alcançar uma taxa de comunicação de 1,25 Mbps (megabits por segundo) no uplink e 100 Mbps no downlink. Para transmitir uma imagem de alta definição da superfície lunar em 8K, o downlink tradicional por micro-ondas levaria cerca de 4 a 5 minutos, enquanto com a comunicação a laser de 100 Mbps, seriam necessários apenas cerca de 12 segundos.

Esses avanços tecnológicos marcam a transição oficial da comunicação espacial a laser da China da órbita terrestre baixa para o espaço cislunar, fornecendo importante suporte técnico para o pouso tripulado na Lua, a construção da estação de pesquisa lunar e a exploração do espaço profundo.