Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en colaboración con la NASA, ha creado una tecnología de comunicación de datos que puede proporcionar a los futuros habitantes del espacio la conectividad que podemos disfrutar en la Tierra. Se trata de una tecnología de banda ancha basada en láser que permite desde grandes transferencias inalámbricas de datos hasta video de alta definición en streaming.

Hace ya unos meses, los investigadores del MIT dieron un gran paso cuando realizaron su demostración de Comunicación Láser Lunar (LLCD por sus siglas en inglés), con datos transmitidos a lo largo de los 384.633 kilómetros entre la Luna y la Tierra a una velocidad de descarga de 622 megabits por segundo, más rápido que cualquier frecuencia de radio. También transmitieron datos desde la Tierra a la Luna a 19,44 megabits por segundo, en un factor de 4.800 veces más rápido que el mejor enlace ascendente de radio utilizado hasta ahora.

Cuatro telescopios

Para superar los problemas que genera el pasar por la atmósfera (la turbulencia puede doblar la luz y causar desvanecimiento o corte de la señal en el receptor), la demostración utiliza varias técnicas para lograr un rendimiento sin errores en un amplio intervalo de condiciones atmosféricas difíciles ópticamente tanto en la oscuridad como con luz solar brillante. En este sentido, se instaló un terminal de tierra en White Sands, Nuevo México, que utilizó cuatro telescopios separados para enviar la señal de enlace ascendente a la luna. Cada telescopio, que tiene unos 15 centímetros de diámetro, está alimentado por un emisor láser que envía la información codificada en forma de pulsos de luz infrarroja invisible. La suma de los cuatro transmisores separados da la potencia total del transmisor, que asciende a 40 vatios de potencia. El motivo por el que se instalan cuatro telescopios es que cada uno transmite la luz a través de una columna diferente de aire que experimenta diferentes efectos de flexión de la atmósfera. Esto aumenta la probabilidad de que al menos uno de los haces de láser interactúe  con el receptor, que está montado en un satélite en órbita alrededor de la luna. Este receptor utiliza un telescopio ligeramente más estrecho para recoger la luz, que se centra a continuación en una fibra óptica similar a las fibras utilizadas en redes de fibra óptica terrestre. A partir de ahí, la señal se amplifica en la fibra aproximadamente 30.000 veces. Un fotodetector convierte los pulsos de luz en impulsos eléctricos que a su vez se transforman en patrones de bits de datos que llevan el mensaje transmitido. De las señales de 40 vatios enviadas por el transmisor, menos de una milmillonésima parte de un vatio es recibida en el satélite, pero eso es todavía cerca de 10 veces la señal necesaria para lograr una comunicación libre de errores.

Congreso CLEO 2014

El equipo presentará los resultados y análisis de este experimento en el congreso CLEO 2014  (Ciencia Láser y Aplicaciones Fotónicas), que se celebrará del 8 al 13 junio en San José, California. En el evento, también se explicará cómo los grandes márgenes en el nivel de la señal recibida pueden permitir que el sistema funcione a través de las nubes delgadas parcialmente transparentes en la atmósfera de la Tierra. Los investigadores predicen que también es extensible a misiones espaciales en Marte y los planetas exteriores.

Vídeo NASA | LLCD Descarga el futuro

FOTO Portada: La Luna en realidad puede disponer de una de las conexiones más rápidas de banda ancha del universo. La NASA tiene previsto presentar los resultados de su demostración de Comunicación Láser Lunar (LLCD), un proyecto que demuestra el éxito de sus intentos de conseguir un «haz» de conexión de banda ancha con la luna mediante láser.

[En la foto: Uno de los cuatro láseres para el proyecto LLCD dirigidos a la Luna] (Foto: Robert LaFon / NASA)