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¡La NASA tiene un problema gravísimo en su Red del Espacio Profundo y lo quiere resolver con un LÁSER!

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Tecnología
Transcripción
00:00Al publicar este vídeo, el rover Perseverance está en el cráter G0, en Marte, a unos 363
00:07millones de kilómetros de nosotros, y sin embargo, a pesar de dicha distancia, Perseverance
00:12nos está enviando miles de imágenes, vídeos y datos científicos.
00:16Y por si crees que está lejos, la nave espacial Voyager tomó la famosa imagen de un punto
00:22azul pálido a 6.000 millones de kilómetros de la Tierra.
00:26Eso es 40 veces la distancia entre la Tierra y el Sol.
00:30Esto se logra gracias a las ondas de radio, que permiten transmitir datos entre las diferentes
00:35misiones espaciales.
00:37Sí, son el mismo tipo de ondas que usas para escuchar la radio.
00:41Sin embargo, a tales distancias interplanetarias, incluso con las más avanzadas tecnologías,
00:47las velocidades de transferencia de datos acaban siendo mucho más lentas que un modem telefónico.
00:52Esto limita drásticamente la cantidad de datos que una sonda puede enviar, así como
00:58la velocidad a la que se reciben.
00:59Es por eso que la NASA lo va a resolver con lo que todos estamos deseando, láseres espaciales.
01:06Y hoy entenderemos cómo la NASA se mantiene en contacto con sus misiones a miles de millones
01:12de kilómetros de distancia, y descubriremos una tecnología de la NASA que te puede volar
01:17la cabeza, literalmente.
01:20Como entenderás, las ondas y los rovers de las misiones de la NASA no tienen antenas
01:25de radio muy potentes, porque simplemente no tienen el tamaño suficiente como para alojarlas.
01:30Tienen antenas pequeñas, eficientes y direccionales para transmitir.
01:35Esto significa que la mayor parte de la responsabilidad proviene de enormes antenas de radio en la Tierra
01:40misma.
01:41La NASA utiliza la llamada Red del Espacio Profundo para comunicarse con sus naves espaciales.
01:47La Red del Espacio Profundo es el sistema de telecomunicaciones más grande y potente del
01:52mundo.
01:53La red recibió y transmitió al mundo las primeras imágenes de Neil Armstrong pisando
01:58la superficie de la Luna en 1969.
02:02Se le pidió que apoyara la angustiosa misión Apolo 13 tras la ruptura de un tanque de oxígeno
02:07que obligó a la NASA a abortar el aterrizaje lunar.
02:10Durante la reentrada, era esencial que los ingenieros en Tierra mantuvieran contacto con
02:15los astronautas a bordo.
02:16La mínima potencia de la astronave era esencial para la reentrada, con muy poco sobrante para
02:22las comunicaciones.
02:24La Red fue capaz de captar sus susurros y ayudó a traer a los astronautas de vuelta.
02:29Y, por supuesto, esta red mantiene contacto con cada misión de la NASA en el espacio
02:34profundo.
02:35Incluso puede hablar con los rovers en Marte.
02:38De hecho, cada antena puede recibir múltiples señales entrantes al mismo tiempo.
02:43Sin embargo, solo tiene la capacidad de transmitir una a la vez.
02:47Así pues, ¿cómo funciona?
02:49Pues es una red de tres instalaciones que contienen múltiples radiotelescopios, con instalaciones
02:55en California, España y Australia.
02:57Cada instalación tiene múltiples antenas.
03:00Y aunque el tamaño de las antenas es importante, no es el único factor.
03:05Su posición también es muy importante.
03:08Todas son equidistantes entre sí y están aproximadamente a 120 grados de distancia en
03:13longitud, situadas en cuencas semimontañosas para protegerse contra las interferencias.
03:19La ubicación de los tres sitios significa que en cualquier momento, debido a la rotación
03:24de la Tierra, casi todas las áreas del cielo están cubiertas por una antena, por lo que
03:29no hay muchos lapsos de comunicación con las misiones en curso.
03:32La red ayuda a recopilar los datos adquiridos por una nave espacial, transmite comandos
03:37y carga modificaciones de software a la astronave.
03:40Además de rastrear, enviar comandos y recibir datos de todas las misiones de la NASA más
03:46allá de la Luna, la red también es compatible con otras agencias espaciales como la Agencia
03:50Espacial Europea ESA, la Agencia Espacial Japonesa JAXA y la Agencia Espacial India ISRO.
03:56Sin embargo, también tiene desventajas, requiere grandes antenas en la Tierra, receptores ultrasensibles
04:03y transmisores muy potentes para mantener el contacto a través de las vastas distancias
04:08involucradas.
04:09Y por increíble y versátil que sea la red, está entrando en años.
04:14Ha sido el único sistema de comunicación para la NASA durante décadas.
04:18Reemplazar los componentes principales puede causar problemas, ya que puede dejar una antena
04:23fuera de servicio durante meses.
04:24Además, las antenas más antiguas de 70 metros están llegando al final de sus vidas, en
04:30algún momento tendrán que ser reemplazadas, y en realidad no son muy eficientes cuando
04:35se trata de misiones interplanetarias.
04:37Como mencioné, a distancias tremendas, la velocidad de transferencia de datos es exasperantemente
04:42lenta.
04:43New Horizons tardó más de dos años en enviar todos los datos que recopiló de un solo
04:48sobrevuelo de Plutón.
04:49Por eso hay tan pocos vídeos, y muchas misiones prefieren incluso mandar fotos
04:54en blanco y negro.
04:56Ahora ya sabes la razón.
04:58Entonces, ¿cómo se puede mejorar?
05:00Pues con un láser gigante, como la misión Laser Communication Relay Demonstration.
05:06Desde los albores de la exploración espacial, la NASA ha utilizado sistemas de radio para
05:11sus comunicaciones espaciales.
05:13Pero el LCRD demostrará las posibilidades de las comunicaciones ópticas.
05:19Lanzado el 7 de diciembre de 2021, este repetidor espacial es una nueva forma, mejor, más rápida
05:26y más avanzada, de transmitir datos en el espacio, utilizando comunicaciones láser infrarrojas
05:31en lugar de ondas de radio.
05:33La luz infrarroja tiene frecuencias más altas en comparación con las ondas de radio, y por
05:38eso se pueden empaquetar más datos en cada transmisión.
05:42Esta emisora en el espacio puede enviar datos a la Tierra desde una órbita geosincrónica
05:46a 1,2 Gbps.
05:49Es como si la NASA se actualizara a internet de fibra óptica.
05:53Incluyendo el aumento de las velocidades de transferencia de datos, el LCRD también
05:58ayudará a la NASA a eliminar la necesidad de necesitar línea de visión directa a las
06:03antenas en la Tierra, y su órbita geoestacionaria significará que siempre estará a la vista
06:08de las estaciones terrestres en la Tierra.
06:11Una órbita geoestacionaria significa que el satélite está orbitando la Tierra a la
06:15misma velocidad que la rotación del planeta, por lo que siempre mira al mismo punto de la
06:20superficie.
06:21Ahora bien, esta es una misión de demostración tecnológica, pero se espera que el LCRD demuestre
06:27las capacidades de las comunicaciones ópticas en el espacio.
06:30Usando este sistema, deberíamos tener un aumento de ancho de banda de 10 a 100 veces más que
06:36los sistemas de radiofrecuencia.
06:38Además, los instrumentos de comunicación óptica son más pequeños en tamaño, y pesan
06:43menos que los instrumentos de radio.
06:45Así, para una cosmonave con comunicaciones ópticas, eso significaría que habría más
06:50espacio para instrumentos científicos, o simplemente, un lanzamiento más barato debido a su menor
06:55peso.
06:55De hecho, toda la carga útil del LCRD en sí es sólo del tamaño de una cama de matrimonio
07:02grande, en comparación con las antenas de radio gigantes de 70 metros que la REP utiliza
07:07actualmente.
07:08Y además, los sistemas de comunicaciones ópticas también son muy eficientes energéticamente.
07:13Pero, la principal desventaja de usar señales ópticas es que no pueden penetrar fácilmente
07:19a la capa de nubes, por lo que la NASA necesita construir un sistema lo suficientemente flexible
07:24como para evitar interrupciones climáticas en la Tierra.
07:27El LCRD lo intentará transmitiendo datos a dos estaciones terrestres, una en California
07:33y otra en Hawaii.
07:34Estas ubicaciones fueron elegidas por su mínima presencia de nubes.
07:38Así pues, ¿para qué se utilizará realmente el LCRD?
07:43Como parte de la demostración, transmitirá datos de la Estación Espacial Internacional
07:47a la Tierra a velocidades mucho mayores de las actuales.
07:51Debido a que la Estación Espacial Internacional está orbitando tan cerca de la Tierra, sólo
07:56está la vista de las estaciones terrestres durante periodos de tiempo muy cortos.
07:59Sin embargo, si transmite datos al LCRD, que está muy por encima de la Tierra, permanecerá
08:06a la vista de éste durante la mitad de su órbita, y por lo tanto, puede transmitir datos
08:10durante periodos mucho más largos.
08:13Y suponiendo que el LCRD demuestre ser un éxito, tenemos algunas misiones cerquita que
08:18utilizarán esta nueva tecnología óptica.
08:21La misión Orion Artemis II, que se planea lanzar en 2024, está programada para transferir
08:27vídeo de ultra alta definición a través de luz infrarroja a la Tierra, lo que mostrará
08:32a los astronautas de Artemis II explorando la Luna en una definición nunca antes vista.
08:37Además, la misión Psyche, que está previsto que se lance en 2026, irá a un asteroide a
08:43más de 240 millones de kilómetros de distancia de la Tierra.
08:47Psyche llevará la comunicación óptica del espacio profundo para probar las comunicaciones
08:52láser a tales distancias.
08:54Estas misiones ayudarán a allanar el camino para la comunicación láser en el espacio.
08:59El aumento en el ancho de banda solucionará una de las principales trabas en la recopilación
09:04de datos que realmente ha obstaculizado a la ciencia en el pasado.
09:08Poder transmitir vídeos de ultra alta definición desde planetas y asteroides en el futuro parece
09:13un sueño hecho realidad, y honestamente no puedo esperar a verlo.
09:17Además, al explorar los confines del sistema solar, ya no tendremos que esperar años para
09:22recibir todos los datos.
09:24Y esto es todo lo que hay que saber sobre los sistemas de comunicación láser en el espacio
09:29profundo, y cómo las futuras misiones podrán disfrutar de un ancho de banda del que nunca
09:33antes habíamos gozado.
09:35Espero haberme ganado tu like y tu suscripción.
09:38Hoy tengo además una petición un poco especial, y es que he hecho un proyecto personal que si
09:43eres amante de Lego te puede gustar.
09:44Así que lo comparto y puedes echarle un ojo para ver qué te parece, son unas luces Lego
09:50inalámbricas por inducción.
09:51Con un poco de suerte tal vez incluso pueda contactar con Lego, quién sabe.
09:56No te pierdas mis otros vídeos para seguir aprendiendo.
09:59Un saludo y nos vemos en el futuro.
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