Pesquisadores chineses estabelecem comunicação laser bidirecional entre a Terra e dispositivo a 400 mil quilômetros

Pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, por meio do Centro de Tecnologia e Engenharia para o Uso do Espaço (CSU), estabeleceram um link de comunicação laser bidirecional entre a Terra e um dispositivo a mais de 400.000 km de distância. O experimento, realizado após um ano de testes em órbita, simulou a distância entre o nosso planeta e a Lua, comprovando a viabilidade de manter um feixe de luz extremamente estreito apontado para um alvo em alta velocidade.

Avanços técnicos e superação de barreiras

A tecnologia óptica busca substituir ou complementar as micro-ondas, padrão nas missões espaciais, oferecendo maior largura de banda, velocidades superiores, equipamentos mais compactos e segurança aprimorada. O maior obstáculo técnico reside na precisão do alinhamento: em distâncias lunares, qualquer variação angular mínima resulta em erros de posicionamento de vários quilômetros.

Para solucionar a instabilidade causada por turbulências atmosféricas e oscilações do veículo espacial, a equipe liderada por Yang Lei desenvolveu um sistema de aquisição e rastreamento. Essa ferramenta é capaz de corrigir automaticamente atrasos ópticos, movimentos orbitais e interferências da atmosfera terrestre.

Processamento de sinal e transmissão de dados

Além do alinhamento, o projeto enfrentou a degradação do sinal, que chega à Terra extremamente fraco após percorrer 400.000 km, podendo ser confundido com a luz de estrelas, cidades ou da própria Lua. Para isolar a informação do ruído luminoso, foram utilizados algoritmos de alta sensibilidade e detectores de fotão único.

A integração desses detectores com esquemas de codificação e processamento de grande largura de banda permitiu a seguinte performance de transmissão:

• Envio (Terra para o espaço): 1,25 Mbps.
• Retorno (Espaço para a Terra): 100 Mbps.

Essa disparidade de velocidade é estratégica para missões lunares, onde o volume de dados provenientes de observações científicas e imagens de alta resolução enviadas do espaço para a Terra é significativamente maior.

Perspectivas para a exploração lunar

A validação desse link laser em escala cislunar viabiliza a criação de uma infraestrutura de troca de informações entre a Terra e a Lua. A capacidade de processar grandes volumes de dados é considerada essencial para a sustentação de futuras instalações científicas lunares e missões tripuladas, cujas demandas de tráfego de dados superam a capacidade dos sistemas de comunicação convencionais.